第三章 电压继电器检验与调试.docx

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第三章电压继电器检验与调试

第一节BGDJ-10系列直流电压继电器

用途与原理

BGDJ-10系列直流电压继电器用于电站或其他场合的各种直流电源的过电压、欠电压检测或〖请看图片B18，+42mm。

45mm，Y#〗图3.1.1BGDJ-10系列直流电压继电器背后端子接线图

保护。

BGDJ-10系列继电器背后端子接线图见图3.1.1，原理图见图3.1.2。

继电器为静态继电器，由集成电路与分立元件组成。

当继电器的14（+）和2（-）两端输入直流电压时，通过R1和R2两个外附电阻，使V1、V2两端电压之和为（12±1）V。

并从V2一端取6V基准电压通过R5到电压比较器N输入端。

再经由R3、R10、R4组成采样单元，从电位器R10一端送到N的另一输入端，与比较器基准电压比较后，经放大由出口元件出口。

该系列继电器包括过电压继电器，当电压升高至整定值时，继电器动作，也包括欠电压继电器，当电压降低至整定值时，继电器也动作。

检验项目及要求

（1）一般性检查见第一编检验通则。

（2）继电器的额定电压及整定范围见表3.1.1。

（3）返回系数检验：

过电压继电器的返回系数应不小于0.9；欠电压继电器的返回系数应不大于1.15。

（4）动作一致性：

不大于整定值的8%。

〖请看图片B19，+50mm。

75mm，BP#〗图3.1.2BCDJ-10系列直流电压继电器原理接线图

检验与调试

BGDJ-10系列直流电压继电器调试接线图见图3.1.3。

〖请看图片B20，+40mm。

90mm，BP#〗图3.1.3BGDJ-10系列直流电压继电器调试接线图

1.整定值检验

缓慢调整R，使整流电压逐步升高至要求的继电器电压调节范围之内，用电压表观察。

用万用表测量图3.1.2中V1和V2稳压管两端电压，两管电压之和为（12±1）V，用万用表测量V2两端电压应为（6±0.5）V。

调整电位器R10，可满足过压（或欠压）继电器的整定范围。

对于过压继电器，当电压升到整定的电压值时，应可靠动作。

对于欠压继电器，当电压降低至整定的电压值时，应动作。

表3.1.1BGDJ-10系列直流电压继电器额定电压及整定范围

型号名称输入额定电压（V）动作值整定范围（V）

BGDJ-11／1过电压继电器110121～132

BGDJ-11／2欠电压继电器11088～99

BGDJ-12／1过电压继电器220242～264

BGDJ-12／2欠电压继电器220176～198

BGDJ-13／1过电压继电器4852～57

BGDJ-13／2欠电压继电器4840～44

2.返回系数检验

通过可变电阻R使继电器可靠动作与返回，并计算继电器的返回系数。

对于过电压继电器，返回系数应不小于0.9，对于欠电压继电器，返回系数应不大于1.15。

3.动作一致性检验

在任一整定点上测量10次，继电器动作值的一致性应不大于整定值的8%。

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第二节BY-4A、BY-4E型电压继电器

用途与原理

BY-4A、BY-4E型电压继电器是一种小定值的过电压继电器，用于电力系统继电保护线路中，作为方向横差保护的闭锁元件。

BY-4A、BY-4E型继电器背后端子接线图分别见图3.2.1和图3.2.2。

对BY-4E型电压继电器，只有当直流额定辅助电压为220V时，R9和R10才改为外附电阻。

BY-4E型继电器的原理图见图3.2.3。

BY-4E和BY-4A型继电器的端子对应关系见表3.2.1。

表3.2.1BY-4E、BY-4A型电压继电器端子对应关系

型号端子

BY-4E221228118128116126117127111121

BY-4A81619210311

〖请看图片B21，+40mm。

130mm，BP#〗图3.2.1BY-4A型电压继电器图3.2.2BY-4E型电压继电器背后背后端子接线图端子接线图

〖请看图片B22，+35mm。

70mm，BP#〗图3.2.3BY-4E型电压继电器原理图

这两种继电器由电压互感器、整流滤波、触发回路、出口元件组成。

在正常情况下，继电器输入电压接近于零，出口元件（小中间继电器）不动作。

当所加交流电压高于继电器整定值时，触发器翻转，中间继电器动作，使动合触点闭合，动断触点断开，完成了继电器的作用。

检验项目及要求

（1）一般性检查见第一编检验通则。

（2）额定参数：

交流额定电压100V；额定频率50Hz；直流辅助额定电压48、110、220V。

（3）直流回路检查。

（4）整定范围：

2～15V。

检验与调试

BY-4E型继电器检验、调试线路见图3.2.4。

〖请看图片B23，+55mm。

105mm，BP#〗图3.2.4BY-4E型电压继电器调试线路图

1.直流回路检查

合上直流电源（注意正、负极性），检查稳压回路电压是否正常（稳压回路电压应为16～19V），然后将三极管V11的基极和发射极短接，出口元件K应立即动作，即证明直流回路完好。

2.整定范围

利用自耦变压器调整交流电压，加给继电器一次回路。

改变电位器R8，继电器应能在2～15V的整定范围内动作。

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第三节DJ-100系列电压继电器

用途与原理

DJ-100系列电压继电器用于发电机、变压器、线路及电动机等电压升高或降低的保护装置。

例如作为过电压保护或低电压闭锁的动作元件等。

DJ-100系列电压继电器的工作原理与DJ-10系列电流继电器的工作原理相同，均为瞬时动作电磁式继电器。

〖请看图片B24，+30mm。

70mm，BP#〗图3.3.1DJ-131／60C型继电器与附加电阻连接图

DJ-100系列电压继电器的内部接线图也与DJ-10系列电流继电器相同，当将其两个线圈串联时动作值较并联时将增大一倍。

利用连接片将继电器的线圈接成串联或并联，再加上改变调整把手的位置可使其动作值的调整范围变更4倍。

对于经常接入电压的低电压继电器，为了减少继电器的振动以免磨损，其定值应不小于全刻度盘的1／3。

如定值小于40V时，应采用附有辅助电阻的DJ-131／60CN型电压继电器（CN表示内附电阻）。

DJ-131／60C型电压继电器，当采用FZ-2型外附电阻时，其接线如图3.3.1所示。

此时，继电器的串并联应在附加电阻的端子上进行。

检验项目及要求

（一）一般性检验

一般性检验见第一章。

应特别注意机械部分和触点工作可靠性试验。

（二）整定点动作值和返回值检验

（1）整定点动作值与整定值误差不应超过±3%。

（2）返回系统应满足下列要求：

过电压继电器不小于0.85；低电压继电器不大于1.2；用于强行励磁的低电压继电器不大于1.06。

（3）在运行中如需改变定值者，则应进行刻度校验或检验所需改变的定值。

（4）继电器整定后，应以1.1倍额定电压进行冲击试验，冲击试验后重复试验定值，其值与整定值的误差不应超过±3%。

说明：

定期检验时，第

（一）、

（二）项均应作。

检验与调试

（一）机构部分与检查

机械部分检查方法与DL-10系列电流继电器相同。

（二）整定点的动作值和返回值检验

（1）过电压继电器的动作电压和返回电压试验。

试验时，按图3.3.2接线进行，返回系数的含义与〖请看图片B25，+22mm。

55mm，Y〗图3.3.2电气特性试验接线图

电流继电器相同。

要求返回系数不小于0.85。

当大于0.9时，应注意触点压力。

（2）低电压继电器的动作电压和返回电压试验。

试验时按图3.3.2接线进行。

试验时先对继电器加以100V电压，消除继电器的振动。

然后降低电压，至继电器舌片开始落下时的电压称为动作电压，再升高电压至舌片开始被吸上时的电压称为返回电压。

而返回系数Kre为

Kre=UreUop

（1）

低电压继电器的返回系数不应大于1.2，用于强行励磁时不应大于1.06。

以上试验，要求平稳单方向地调整电压数值，并应注意舌片转动情况。

如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否合适、舌片与电磁铁有无相碰等。

动作与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3%。

否则应检查轴承和轴尖。

在运行中如需改变定值者，除检验整定点外，还应进行刻度检验或检验所需改变的定值。

用1.1倍额定电压进行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差不应超过±3%。

否则应检查可动部分的固定和调整是否有问题，或线圈内部有无层间短路等。

（3）返回系数的调整。

返回系数不满足要求时应予调整。

影响返回系数的因素较多，如轴尖的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。

但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。

返回系数的调整方法同DL-10系列电流继电器。

（4）动作值的调整。

①继电器的调整把手在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值。

为此可调整左上方的舌片起始位置限制螺杆。

当动作值偏小时，使舌片的起位置远离磁极；返之则靠近磁极。

②继电器的调整把手在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。

③适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。

（三）触点工作可靠性检验

除按第一章要求进行外，尚应着重检查和消除触点的振动。

1.过电压继电器触点振动的消除

（1）当电压接近于动作值或当定值整定把手处于刻度盘的始端时，发现触点振动和有火花，可用以下方法消除。

静触点弹片太硬或弹片厚度和弹性不均，容易在不同的振动频率下引起弹片的振动，或由于弹片不能随继电器本身抖动而自由弯曲，以致接触不良产生火花。

此时应更换弹片。

静触点弹片弯曲不正确，在继电器动作时，静触点可能将触点桥弹回而产生振动，此时可用镊子将弹片适当调整。

如果可动触点桥摆动角度过大，以致引起触点不容许的振动时，可将触点桥的限制钩加以适当弯曲消除之。

变更触点相遇角度也可能减小触点的振动和抖动，此角度一般约为55°～65°。

（2）当用高电压检查时产生振动与火花，其原因和消除方法如下：

当触点弹片较薄以致弹性过弱，在继电器动作时由于触点弹片过度弯曲，很容易使舌片与限制螺杆相碰而弹回，造成触点振动。

继电器在高电压下可能使触点弹片变形，造成振动。

消除方法是调整弹片的弯度，适当地缩短弹片的有效部分，使弹片变硬些。

若用这种方法无效时，则应将静触点片更换。

在触点弹片与防振片间空隙过大时，亦易使触点产生振动。

此时应适当调整其间隙距离。

继电器转轴在轴承中的横向间隙过大，亦易使触点产生振动。

此时应适当调整横向间隙或修理轴尖和选取与轴尖大小适应的轴承。

调整右侧限制螺杆的位置，以变更舌片的行程，使继电器触点在电压近于动作值时停止振动。

然后检查当电压增高至1.1倍额定电压时是否振动。

过分振动也可能是由于触点桥对舌片的相对位置不适当所致。

为此将可动触点胶木座的固定螺丝拧松，使可动触点在轴上旋转一个不大的角度，然后再将螺丝拧紧。

调整时应保持足够的触点距离和触点间的共同滑行距离。

改变继电器纵向串动之大小，往往可减小振动。

2.全电压下低电压继电器振动的消除

低电压继电器一般定值都较低，但长时间接入额定电压，由于转矩较大，继电器舌片可能按2倍电源频率的频率振动，导致轴尖和轴承或触点的磨损。

因此需细致地调整，以消除振动。

其方法如下：

（1）按上述消除触点振动的方法来调整上静触点弹片和触点位置，或调整纵向串动的大小以消除振动。

（2）将继电器右上方调整舌片终止位置限制螺杆往外拧，使继电器在全电压下舌片不与该螺杆相碰为止。

此时应注意触点桥与上静触点有无卡住，返回系数是否合乎要求等。

（3）在额定电压下，松开铝框架的固定螺丝，上下移动铝框架调整磁间隙，以找到一个触点振动最小的铝框架位置，再将铝框架固定，也就是人为地使舌片和磁极间的上下间隙不均匀（一般是上间隙大于下间隙）来消除振动。

但应注意该间隙不得小于0.5mm，并防止舌片在动作过程中卡塞。

（4）仅有动断触点的继电器，可使舌片的起始位置移近磁极下面，以减小振动。

（5）若振动仍未消除，则可将舌片转轴取下，将舌片端部向内弯曲。

3.电压继电器触点要求

①在额定电压下，继电器触点应无振动。

②对低电压继电器，当从额定电压均匀下降到动作电压和零值时，触点应无振动和鸟啄现象。

③对过电压继电器，以1.05倍动作电压和1.1倍额定电压冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。

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第三章电压继电器检验与调试

第四节DY-20C系列、DY-30系列电压继电器

用途与原理

DY-20C系列、DY-30系列电压继电器为组合式电压继电器，其用途与DY-100系列电压继电器相同，可用于发电机、变压器、线路及电动机等电压升高或降低的保护装置，如过电压保护或低电压闭锁的动作元件等。

DY-20C系列、DY-30系列电压继电器属于瞬时动作电磁式继电器，其原理与DL-20C系列、DL-30系列电流继电器的原理相同。

DY-20C系列电压继电器的内部接线图见图3.4.1。

〖请看图片B26，+65mm。

90mm，BP#〗图3.4.1DY-20C系列继电器内部接线图（a）DY-21C型、DY-26C型；（b）DY-22C型；（c）DY-23C型、DY-28C型；（d）DY-2

4C型、DY-29C型；（e）DY-25C型

DY-21C／60C～DY-25C／60C型过电压继电器为长期热稳定型继电器。

线圈回路中串联电容，装在同一壳内。

DY-30系列继电器的内部接线见图3.4.2。

继电器的两个线圈可以接成串联或并联，线圈串联时，继电器的动作值将增大一倍。

检验项目及要求

〖请看图片B27，+60mm。

90mm，BP#〗图3.4.2DY-30系列电压继电器内部接线图（a）DY-31型、DY-35型；（b）DY-32型、DY-36型；（c）DY-32／60C型；（d）DY-33型、DY-37型；（e）DY-34型、DY-38型；（f）DY-34／60C型

继电器的检验项目和要求与DJ-100系列继电器相同。

检验与调试

继电器的检验方法与DJ-100系列继电器相似。

仅机械部分的要求有如下区别。

（1）电磁系统。

舌片与磁极两极面的间隙应均匀，不能相碰。

继电器两磁极之间的间隙为33.2±0.15mm。

舌片在初始位置时的角度α在77°～83°范围内，见图3.4.3。

〖请看图片B28，+50mm。

45mm，BP#〗图3.4.3舌片初始角示意图

可动系统的纵向活动范围为0.15～0.25mm。

（2）触点系统。

①动触点和静触点间的总间隙不小于2mm。

②动合触点或动断触点闭合时，动触点距静触点边缘不小于1.5mm，如图3.4.4（a）、图3.4.4（b）所示。

限制片接触点片间隙不大于0.3mm，如图3.4.4（c）所示。

〖请看图片B29，+40mm。

60mm，BP#〗图3.4.4触点系统间隙示意图（a）开始接触时；（b）接触终止时；（c）限制片间隙

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第三章电压继电器检验与调试

第五节DY-2型、DY-4型负序电压继电器

用途与原理

DY-2型、DY-4型负序电压继电器用于发电机和变压器等保护装置中，作为电压闭锁元件，反应不对称故障电压的负序分量。

DY-2型、DY-4型负序电压继电器的工作原理相同，都是由电阻电容式双臂负序电压滤过器及作为执行元件的电磁型电压继电器K（J）组成。

执行元件K接在滤过器的输出端。

继电器的内部接线如图3.5.1所示。

〖请看图片XX75，+37mm。

92mm，BP#〗

图3.5.1继电器内部接线图（a）DY-2型；（b）DY-4型

电阻电容式双臂负序电压滤过器的原理接线如图3.5.2所示。

XCA、XCC分别表示电容器CA、CC的容抗。

当RA＝3XCA、RC＝XCC3时，如果在滤过器的输入端加正序电压和零序电压时，则滤过器输出端m、n两点间的电压为零，而在滤过器输入端加负序电压时，输出端m、n两点间的空载电压为输入负序相间电压的15倍。

现分析如下。

〖请看图片XX76，+33mm。

53mm，Y〗

图3.5.2负序电压滤过器原理图

由图3.5.2可列出下列各式：

U·AB＝I·ABRA＋－jI·ABXCA；

U·BC＝U·BCRC＋－jI·BCXCC；

U·mn＝I·ABRA－jI·BCXCC

正序电压作用下，滤过器的空载输出电压为

U·mn

（1）＝I·AB

（1）RA－jI·BC

（1）XCC

＝U·AB

（1）RA－jXCARA－jU·BC

（1）RC－jXCCXCC

（1）

欲使其不反应正序电压，则令式

（1）中U·mn

（1）＝0，并将

U·BC

（1）＝U·AB

（1）e－j120°

jXCC＝XCCej90°

代入式

（1），简代后得，

RARC－32RAXCC＋12XCAXCC＋j32XCAXCC－12RAXCC＝0

（2）

欲使式

（2）成立，则复数的实部和虚部需同时为零，即

RARC－32RAXCC＋12XCAXCC＝0（3）

32XCAXCC－12RAXCC＝0（4）

解式（3）、式（4），可得负序电压滤过器的参数关系为

RA＝3XCA

RC＝13XCC（5）

这时滤过器两臂的复数阻抗分别为

ZA＝RA－jXCA＝3XCA－jXCA

＝2XCAe－j30°（Ω）（6）

ZC＝RC－jXCC＝13XCC－jXCC

＝23XCCe－j60°（Ω）（7）

根据以上分析，在正序电压作用下，滤过器空载时的相量图如图3.5.3所示。

此时m、n两点重合，输出电压为零。

〖请看图片XX77，+52mm。

56mm，BP#〗

图3.5.3正序电压作用下滤过器相量图负序电压作用下，滤过器的空载输出电压为

U·mn

（2）＝I·AB

（2）RA－jI·BC

（2）XCC

＝U·AB

（2）ZARA－jU·BC

（2）ZCXCC

＝U·AB

（2）2XCAe－j30°3XCA＋U·AB

（2）ej120°23XCCe－j60°XCCe－j90°

＝15U·AB

（2）ej60°（8）

即输出电压为输入负序相间电压的15倍。

其相量关系如图3.5.4。

〖请看图片XX78，+42mm。

74mm，BP#〗

图3.5.4负序电压作用下滤过器相量图零序电压作用下，因滤过器输入端接相间电压，零序电压互相抵消，所以输出端电压也为零。

由于负序电压继电器不反映对称短路故障，因此在保护装置接线中，往往和一只低电压继电器配合组成复合电压闭锁元件。

这样在Y，d接线的变压器后面发生两相短路时，可以提高保护装置的灵敏度。

当负序电压滤过器电压回路断线时，其输出端电压随断线相别而异，与电压互感器负载的接线亦有关。

但由于负序电压继电器的整定值为6～12V，因此在运行中发生电压回路断线时，负序电压继电器均会动作。

检验项目及要求

（一）一般性检验

执行元件的机械部分检查与DJ-100系列电压继电器的检验要求相同。

（二）执行元件的动作值和返回值检验

（1）DY-2型继电器最小整定点的动作电流为75～79mA；最大整定点的动作电流为15～158mA。

（2）DY-4型继电器最小整定点的动作电压为10V；最大整定点的动作电压为20V。

（3）DY-2型与DY-4型继电器的返回系数均不小于08。

（三）负序电压滤过器回路平衡调整

分别在滤过器的A臂和C臂加电压100V，测量RA和XCC上的电压应为（87±1）V；XCA和RC上的电压应为（50±1）V。

（四）不平衡电压测量

对滤过器加入额定正序电压时，输出端的不平衡电压应小于15V，在系统工作电压下，重测不平衡电压亦应满足此要求。

（五）整定点的负序电压动作值和返回值检验

DY-2型、DY-4型继电器整定点的负序电压动作值与整定值误差应不超过±3%；返回系数不小于08；用11倍额定电压冲击后重复试验整定值，误差应不超过±3%。

（六）负序电压继电器动作正确性检查

模拟AB、BC、CA三种方式的两相短路，分别加入一次电压，使继电器动作，其动作电压的离散值应不超过6%。

说明：

在进行定期检验时，可以只作第

（一）、

（二）、（四）、（五）、（六）项。

检验与调试

（一）机械部分检查

除按DJ-100系列电压继电器要求检查外，尚应检查可调电阻滑动头接触是否紧固。

（二）执行元件的动作值和返回值检验

对DY-2型继电器断开端子⑧，单独试验执行元件的动作电流和返回电流；对DY-4型继电器断开端子⑦，单独试验执行元件的动作电压和返回电压。

如不能满足本章第二节要求时，可按DJ-100系列电压继电器的调整方法进行调整。

（三）负序电压滤过器回路平衡调整

断开滤过器输出端至执行元件的连线，使滤过器空载。

分别对滤过器的A臂和C臂加100V、50Hz交流电压。

对A臂可调整RA，使URA＝（87±1）V，UXCA＝（50±1）V。

对C臂可调整RC，使URC＝（50±1）V，UXCC＝（87±1）V。

测量时应使用高内阻电压表。

（四）不平衡电压测定

使滤过器带上执行元件，在滤过器输入端加入50Hz三相正序额定相间电压100V，用高内阻电压表测量执行元件上的不平衡电压应小于15V。

否则应适当调整RA、RC值。

在系统工作电压下，重测不平衡电压，亦应满足上述要求。

（五）整定点的负序电压动作值和返回值检验