继电保护装置常用元件及基本电路.doc

一、概念
继电器是一种能够自动动作的电器，当控制它的输入量达到一定数值时动作，并且有电路控制的功能。
继电器是继保的基本组成元件。
二、继电器的类型
按反映的物理量分：电量
非电量
非电量：瓦斯继电器、热继电器、压力继电器等
电量：按用途 测量继电器（电流、电压、频率、差动等）
辅助继电器（中间、时间、信号等）
按结构原理 机电型（电磁型、感应型、极化型、干簧）
整流型
晶体管型
（一）电磁型继电器
运用广泛，原理简单，成本低，运行可靠，运行经验丰富
1、常用继电器的表示符号
继电器与外部电路相连的部件有：线圈、触点
继电器的线圈、触点一般连接在不同回路中
①图形符号
归总图：一个方框上面加半圆弧
方框内→表示装有继电器的感受元件（如铁芯线圈）
半圆弧内→标志继电器的触点
展开图：线圈和触点分开表示
线圈表示方法
触点表示方法：常开触点、常闭触点含义
各种类型触点新、旧符号对照
②文字符号
常见继电器（电流、电压、时间、信号、中间、差动等）新、旧符号对照
③型号
由动作原理代号、主要功能代号、设计序号及主要规格代号等组成
表示形式： 1 2 — 3 4
1——动作原理代号，以汉拼字母表示
2——主要功能代号，以汉拼字母表示
3——设计序号，以阿拉伯数字表示
4——主要规格代号，以阿拉伯数字表示
通常表示继电器触点的型式及数量
1：表示一对常开触点
2：表示一对常闭触点
3：表示一对常开触点，一对常闭触点
例：DL-13型继电器
D：按电磁原理构成
L：电流继电器
1：设计序号
3：触点规格→一对常开，一对常闭

2、结构和动作原理
电磁型继电器按其结构型式可分：螺管线圈式
吸引衔铁式
转动舌片式
电磁型继电器构成：电磁铁
可动衔铁
线圈
触点
反作用弹簧等
电磁型继电器适用于交流和直流
3、动作电流、返回电流、返回系数的概念
以吸引衔铁式继电器为例
①过量继电器（常开触点）
反映输入量增加而动作，如过电流继电器、过电压继电器
动作电流：继电器刚好动作（衔铁吸起，触点闭合）时的最小电流Idz
返回电流：继电器刚好返回（衔铁释放，触点断开）时的最大电流Ih
返回系数：继电器返回电流与动作电流的比值Kh
Kh=Ih/Idz
过量继电器Kh<1
②低量继电器（常闭触点）
反映输入量减小而动作，如低电压继电器
动作值：正常时衔铁处于吸起状态，触点断开。输入量减小时，衔铁释放，触点闭合，称继电器动作，此时输入量的最大值即为继电器的动作值。
返回值：输入量重新增加，继电器返回原来的状态（衔铁吸起，触点断开）此时输入量的最小值称为继电器的返回值。
返回系数：返回值与动作值的比值
低量继电器Kh>1
无论过量还是低量继电器，一般要求Kh≈1
4、改变继电器动作电流的方法
①改变空气隙δ（正比）
②改变继电器线圈匝数（反比）
③改变弹簧的反作用力矩，即弹簧的松紧程度（正比）
较常用的为后两种

复习提问：
1、电磁型继电器的组成、结构型式及工作原理
2、常开触点、常闭触点的区别
3、动作值、返回值、返回系数的概念（过量继电器、低量继电器）
4、改变继电器动作电流的方法
5、继电器触点符号意义、型号意义
5、常用电磁型继电器
①电流继电器
用途：过电流保护中作为启动和测量元件
结构：转动舌片式（DL-10型）

原理：线圈I=0或较小——不动作
I>Idz——动作
I<Idz——返回
一般Kh=0.85
线圈分成两组——可作串、并联
动作电流的调整：改变调整把手位置（弹簧松紧度）
改变线圈的连接方法（并联时动作电流为串联的两倍）
内部接线：串联——外部引出端子4、6连接
并联——外部引出端子2、4连接，6、8连接
②电压继电器
结构：转动舌片式（DJ-100）
线圈匝数多，导线较细
并接在YH二次侧
类型：过电压继电器
低电压继电器
原理：继电器的动作与否，取决于电网电压
过电压继电器：Kh=0.85
（常开触点）
低电压继电器：Kh≯1.25
（常闭触点）
动作电压的调整：改变调整把手位置
改变线圈的连接方法（串联时动作电压为并联的两倍）
内部接线：与电流继电器（DL-10型相同）
③时间继电器
用途：在继保中作为时间元件，用来建立所需要的动作延时
结构：螺管线圈式
DS-100系列（直流）
DS-120系列（交流）
由电磁驱动机构、钟表机构等组成
原理：线圈无电压→弹簧1（螺管）压缩→弹簧2（传动机构）拉伸
线圈加电压→连杆释放→传动齿轮转动→摩擦离合器→主传动齿轮→延时机构→9a恒速转动（延时机构摆卡摆锤作用）
线圈电压消失→弹簧1作用→衔铁、连杆立即返回原位（摩擦离合器使主传动轮不能带动延时机构，复归不延时）
动作时间整定：改变静触点位置（9a与9b之间距离）
特点：线圈短时通电（可缩小继电器尺寸）
若通电时间>30s，需在线圈回路串接一个附加电阻（P121图8-7）
正常起动→Rf被短接
动作后→Rf串接，保证热稳定
④中间继电器
用途：增加触点数量和容量；
动作和返回可带不大的延时；
可以构成自保持回路
结构：吸引衔铁式（DZ-10系列）

原理：线圈电压>60~70%Ue 动作
线圈无电压或很低 返回
常见类型：DZ型——一般电磁型
DZJ型——交流电磁型
DZB型——带自保持线圈型
（工作线圈、自保持线圈或电压、电流线圈）
继电器动作后，只要自保持线圈有电就能维持动作。
DZS型——接点具有延时动作或延时返回型
接入电路的几种方式：无自保持；
带自保持，手动复归；
带自保持线圈，自动复归
⑤信号继电器
用途：用来指示保护装置的动作，同时接通灯光、音响信号
结构：吸引衔铁式（DX-11型）
原理：线圈通电 动作（触点闭合，掉牌）
自保持（机械自保持）
手动复归
类型：串联信号继电器（电流型）
并联信号继电器（电压型）
DXM-2A：磁力自保持
灯光显示代替机械掉牌
干簧触点
工作线圈、复归线圈（极性不能反接）

复习提问：
1、电流、电压继电器的结构型式、动作值的调整方法
2、时间继电器的结构型式、附加电阻的串接方法、作用
3、中间继电器的结构型式、常见类型
4、信号继电器的结构型式、原理特点
（二）感应型电流继电器（GL-10）
1、原理：电磁感应现象——载流导体处于运动磁场（旋转磁场或移进磁场）之中，会受到磁场的作用力，力图阻止磁场相对于导体运动，迫使导体追随磁场作相应运动。
2、结构：感应原理部分——反时限特性
电磁铁（带短路环）、圆盘、永久性磁铁
电磁原理部分——瞬时动作
电磁铁、衔铁、磁分路铁芯
机械显示部分——动作信号
3、动作电流
感应部分——使螺杆与扇形齿轮啮合的最小电流
整定方法：粗调，继电器线圈若干抽头分插到插座板的插环上
电磁部分——使衔铁瞬时吸下的最小电流（为感应部分的2~8倍）
整定方法：速断整定螺丝，改变衔铁右端与铁芯间的气隙来实现。
4、返回电流
感应部分——扇形齿轮与螺杆分开时刻，继电器线圈中的最大电流

一般，感应部分Kfh=0.8~0.85
5、动作时限
兼有瞬时和延时两部分
6、时限特性
继电器的动作时间与线圈电流的关系曲线
分成三部分：反时限特性——动作时间与电流平方成反比
定时限特性——动作时间与电流成水平直线关系（磁路饱和）
速断特性——动作时间瞬时
例：P126图8-14
曲线1——定时限整定为2s，速断电流倍数为8
曲线2——定时限整定为4s，速断电流倍数大于10
图中，t——动作时间
IJ——继电器线圈电流
Idz——继电器感应部分动作电流
试验：电磁型电流、电压继电器
一、熟悉结构、找出相应端子
DL-31/10型端子排列：
1 5
2 6
3
4
其中： 5、6——常开触点端子
1、2、3、4——线圈端子
（2、3连接——串联
1、2连接；3、4连接——并联）
DY-36/160型端子排列：
1 5
2 6
3 7
4 8
其中：5、6——常开触点端子
7、8——常闭触点端子
1、2、3、4——线圈端子
（串、并联连接方法同上）

二、按照试验步骤进行
1、看懂接线图
2、注意：
①电流继电器
若继电器动作磁势一定，线圈并联时的动作电流为串联的2倍，且Kh<1（Idz>If）
例：DL-31/10——动作电流整定范围2.5~10A
线圈串联时，动作电流整定范围2.5~5A
线圈并联时，动作电流整定范围5~10A
②电压继电器

低电压继电器：动作电压、返回电压的定义
若继电器动作磁势一定，线圈串联时的动作电压为并联的2倍，且Kh>1（Udz<Uf）
例：DY-36/160——动作电压整定范围40~160V
线圈并联时，动作电压整定范围40~80V
线圈串联时，动作电压整定范围80~160V

试验：电磁型时间继电器
一、熟悉结构，找出相应端子
DS-33型端子排列：
1 2
3 4 5 6
7 8 11 10
9 12

其中：1、2——线圈
3、4——延时触点
（5、6）
7、8——常开触点
（10、11）
8、9——常闭触点
（11、12）
二、按实验步骤进行
注意：①试验时用冲击法加入电压，使继电器动作
②时间继电器：直流电源
秒表：交流电源
③DS-33、DS-110型：线圈耐压时间只有两分钟，每次试验完毕，应立即拉开三相闸刀
DS-31、32、33C型、DS-111、112、112C型：可长期加额定电压（有
附加电阻）

试验：电磁型信号继电器
电磁型中间继电器
一、信号继电器
1、熟悉结构，找出相应端子
DX-31型端子排列：
1 2
3 4
5 6

其中：5、6——线圈

1、2——常开触点
3、4——常开触点
2、按试验步骤进行
注意：①只做电流型，不做电压型
②冲击电流动作
二、中间继电器
1、熟悉结构，找出相应端子
DZB-214型端子排列：
5 6 7 8
9 10 11 12
3
1 4 2

其中：1、2——电压线圈
3、4——电流线圈
5、6——常开触点
（7、8）
9、10——常闭触点
（11、12）
2、按试验步骤进行
其中（二）继电器保持值的校验不做
DZB-214型，即可电压起动，又可电流起动