工厂供电实验报告(2-4)

实验二典型电压继电器的特性实验

一、实验目的

1．熟悉DY型电压继电器实际结构、工作原理、基本特性；

2．掌握动作电压值的整定方法。

二、实验原理说明

DY-20C系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过电压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。DY-20C系列继电器的内部接线图见实验一中图1-1。

过电流（压）继电器：当电流（压）升高至整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。

三、实验步骤

（1）过电压继电器的动作电压和返回电压测试

A．选择LGP17 中的电压继电器DY-28C/160 型过电压继电器，确定动作值为1.5 倍的额定电压，即试验参数取120V 并进行初步整定。

B．根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表C．按图2-1 接线。检查无误后，按下控制屏启动按钮，调节三相自耦调压器使输出电压为150V，合上QS1、QS3、QF1、

QS7、QF4 和1 S ，调节可调电阻分别读取能使继电器动作的最小电压U dj及使继电器返回的最高电压U fj，记入表2-1 并计算返回系数K f 。返回系数的含义与电流继电器的相同。返回系数不应小于0.85，当大于0.9 时，也应进行调整。调整方法详见实验一中电流继电器的返回系数调整。

（2）低电压继电器的动作电压和返回电压测试

A．选择LGP17 继电器组件中的DY-28C/160 型低电压继电器，确定动作值为0.7 倍的额定电压，即实验参数取70V 并进行初步整定。根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式。

B．按图2-2 接线，将触点通断指示灯回路改用常闭触点、调节自耦调压器，增大输出电压，先对继电器加100 伏电压，然后逐步降低电压，至继电器舌片开始跌落时的电压称为动作电压U op，再升高电压至舌片开始被吸上时的电压称为返回电压U re，将所取得的数值记入表1-2 并计算返回系数。返回系数K re为:

K re=U re／U op

低电压继电器的返回系数不大于1.25。

以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压实验参数值，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、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。动作值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。

表2-1

实验数据图

四、思考题

过电压继电器和低电压继电器的整定方法和应用场合是否相同?如不相同,有何不同?

过电压继电器和低电压继电器的整定方法和应用场合都不相同。

区别如下：

在整定方法方面：

过压继电器：当电压升高到整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作，动合触点闭合，动断触点断开，当电压降至0.8倍整定电流时，动合触点断开，动断触点闭合。

低压继电器:当电压降至整定电压时，继电器立即动作，动合触点断开，动断触点闭合。

在应用场合方面：过压继电器是用于高压时的电路保护而低压继电器是用于低压时的电路保护。

实验三典型时间继电器的特性实验

一、实验目的

熟悉DS-20系列时间继电器的实际结构，工作原理，基本特性，掌握时限的整定和试验调整方法。

二、实验原理说明

DS-20系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中，使被控制元件按时限控制原则进行动作。

DS-20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器，其中DS-21～DS-24 是内附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于短时工作），DS-21/C～DS—24/C是外附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于长时工作）。DS-25～28是交流时间继电器。

该继电器具有一付瞬时转换触点，一付滑动主触点和一付终止主触点。继电器内部接线见图3-1。

当加电压于线圈两端时，衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时常开触点闭合，常闭触点断开，同时延时机构开始启动，先闭合滑动常开主触点，再延时后闭合终止常开主触点，从而得到所需延时，当线圈断电时，在塔形弹簧作用下，使衔铁和延时机构立刻返回原位。

从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点止，这段时间就是继电器的延时时间，可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整，并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。

图3-1 时间继电器内部接线图

三、实验步骤

1.连接线路图

图3-2 时间继电器实验接线图

2.动作电压，返回电压测试

实验接线见图3-2，选用LGP15挂件的DS-23型时间继电器，整定范围（2.5s～10s）（1）动作电压U op的测试

按图3-2接好线，将调压器的输出电压调节为250V，合上QS1、QS3、QF1、QS7、QF4、S1及S2，调节可调电阻使电压由最小位置慢慢地升高到时间继电器的衔铁完全被吸入为止，停止调节电压，并保持此输出不变。断开开关S1，然后迅速合上开关S1，以冲击方式使继电器动作，如不能动作，再增大输出电压，用冲击方式使继电器衔铁瞬时完全被吸

入的最低冲击电压即为继电器的最低动作电压U d，断开开关S1,将动作电压U d填入表3-1内。U op应不大于70%U N（154V）。

对于DS-21/c～24/c型应不大于75%U N，DS-25～DS-28型应不大于85%U N。

（2）返回电压U re的测试

合上S1，调节调压器使直流电压增至额定值220V，然后缓慢调节调压器降低输出电压，使电压降低到触点开启即继电器的衔铁返回到原来位置的最高电压即为U re，断开开关S1，将U re填入表3-1内。应使U re不低于0.05倍额定电压（11Vv）。

若动作电压过高，则检查返回弹簧力量是否过强，衔铁在黄铜套管内摩擦是否过大，衔铁是否生锈或有污垢，线圈是否有匝间短路现象。

若返回电压过低，检查摩擦是否过大，返回弹簧力量是否过弱。

1．动作时间测定

动作时间测定的目的是检查时间继电器的控制延时动作的准确程度，也能间接发现时间继电器的机械部分所存在的问题。

测定是在额定电压下，取所试验继电器允许时限整定范围内的大、中、小四点的整定时间值（见表3-1），在每点测定三次，将数据填入表3-1。

按图3-2接好线后，将继电器定时标度放在较小刻度上（如DS-23型可整定在2.5s）。电秒表上的工作选择开关应置于“连续”状态。

合上开关S1、S2，调节调压器，使加在继电器上的电压为额定电压U N（本实验所用时间继电器额定电压为直流220V），拉开S2，合上电秒表工作电源开关，并将电秒表复位，然后投入S2，使继电器与电秒表同时起动，继电器动作后经一定时限，触点（5）（6）闭合。将电秒表控制端“I”和“II”短接，秒表停止记数，此时电秒表所指示的时间就是继电器的延时时间，把测得数据填入表3-1中，每一整定时间刻度应测定三次，取三次平均值作为该刻度

的动作值。

然后将定时标度分别置于中间刻度5s、7.5s及最大刻度10s上，按上述方法各重复三次，求平均值。

动作时限应和刻度值相符，允许误差不得超过规定值，若误差大于规定时，可调节钟表机构摆轮上弹簧的松紧程度，具体应在教师指导下进行。

为确保动作时间的精确测定，合上电秒表电源开关后应稍停片刻，然后再合S2。

表3-1 时间继电器实验记录

四、思考题

1.在某一整定点的动作时间测定，所测得数值大于（或小于）该点的整定时间，并超出允

许误差时，将用什么方法进行调整？

答：调动时间继电器里面的时间模块，可以进行略微调整。

2.根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置及自动化电路中？

答：时间继电器室一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器，在机床控制线路中应用较

多的是空气阻尼式和晶体管式时间继电器。

实验四典型中间继电器的特性实验

一、实验目的

中间继电器种类很多，目前国内生产的就有二十多个系列，数百种产品。本实验选择了具有代表性两种中间继电器进行试验测试，希望能通过本次实验熟悉中间继电器的实际结构、工作原理、基本特性，掌握对各类中间继电器的测试和调整方法。

二、实验原理说明

DZB-10B、DZS-10B系列中间继电器用于直流操作的各种继电保护和自动控制线路中，作为辅助继电器以增加接点数量和接点容量。

1．D ZB-10B系列是具有保持绕组的中间继电器，它基于电磁原理工作，按不同要求在同一铁芯上绕有两个以上的线圈，其中DZB-11B、12B、13B为电压启动、电流保持型；DZB-14B为电流启动、电压保持型。该继电器为瞬时动作继电器。当动作电压（或电流）加在线圈两端时，衔铁向闭合位置运动，此时，常开触点闭合，常闭触点断开，断开启动电源时，由于电压（或电流）保持绕组的磁场的存在所以衔铁仍然闭合，只有保持绕组断电后，衔铁在接触片的反弹力作用下返回到原始状态，常开触点断开，常闭触点闭合。继电器内部接线见图4-1。

2．D ZS-10B系列是带有时限的中间继电器，它基于电磁原理工作。继电器分为动作延时和返回延时两种，本系列中的DZS-11B、13B为动作延时，DZS-12B、14B为返回延时继电器。在这种继电器线圈的上面或下面装有阻尼环，当线圈通电或断电时，阻尼环中感应电流所产生的磁通会阻碍主磁通的增加或减少，由此获得继电器动作延时或返回延时。继电器结构图见附图4-2，内部接线见图4-3。

图4-1 DZB-10B系列中间继电器内部接线图

图4-2 DZS-10B中间继电器结构图

图4-3 DZS-10B中间继电器内部接线图三、实验步

1． D ZB-12B 型继电器动作电压、返回电压、保持电流测试

按照图4-4接线

图4-4 电压启动电流保持型试验接线图

合上QS1、QS3、QF1、QS7、QF4及2S ，缓慢调节调压器输出，读出能使继电器动作的最小电压。减小调压器输出，读出能使继电器返回的最小电压。再次将调压器输出调到大于继电器的最小动作电压，合上1S ，调节R1使电流增大，反复断开、合上2S 找出能使继电器保持的最小电流，记录并填入表4-1

2． D ZS-12B 型继电器返回延时时间测试 （1）测定返回延时时间的注意事项：

试验接线可根据所用电秒表型式而定，但要求在测试时操作闸刀应保证触头同时接触与断开（可用联动开关来代替闸刀），以减少测量误差。

① 在额定电压下测定具有延时返回的中间继电器的返回时间时，对于经常通电的延时返回中间继电器，应在热状态下测定其返回时间。

② 对于延时返回时间要求严格的继电器，应在80%及100%额定电压下测定返回时间。 ③ 在特殊需要的情况下，可测定瞬时动作中间继电器的动作时间和返回时间，可测定用于切换回路中的中间继电器有关触点的切换时间，但一般情况下不测定。

（2）测定返回延时时间步骤

图4-5 测定继电器返回时间试验接线图

S，将电秒表复位，电秒表“工作选择”开关选按图4-5接好线检查无误后，合上开关

1

择“触动”，调整可变电阻R，增大输出电压，使其达到被测继电器的额定电压，中间继电器

S电DZS-12B的常开触点④⑤瞬时闭合，将电秒表清零（按下电秒表的复位按钮），断开

1

秒表开始计时，经一定延时后，中间继电器DZS-12B的常开触点断开，电秒表中止计时，此时，电秒表所指示时间即为继电器的返回延时时间，记入表4-1，应≥0.4s 。

（3）返回时间的调整方法

电磁式中间继电器的线圈在接入或断开电源时，由于线圈电感的影响，电流按指数律增长或衰减。铁芯中的涡流亦能抑制线圈中的电流增长或衰减，导致继电器的延时特性。返回时间一般采用下述方法进行调整：

①在圆柱铁芯根部套上较多的铜质阻尼环。

②使用与阻尼环起同样作用的阻尼线圈。

③减小继电器衔铁与铁芯间的间隙。

④减少反作用弹簧的拉力。

阻尼环阻尼作用的大小是由时间常数T=L/R决定的，因所用阻尼环只有一匝，故电感不大，为了尽量减少电阻，就必须使用导电性能好和截面大的材料制造。阻尼环感应的电流

所产生的磁通，与阻尼环放置位置有关，装在铁芯端部靠近气隙处时延时动作的作用大，装在铁芯根部则延时返回的作用大，可视具体情况进行调整。调整后应重测继电器的动作，返回和保持值。

表4-1 中间继电器试验记录表

五、思考题

1.DZ-10系列中间继电器有哪些特点，它在实际应用中有什么作用？

DZ-10系列的继电器用语直流操作的各种保护和自动控制线路中，作为辅助继电器以增加触点数量和触电容量。

2.具有保持绕组的中间继电器为什么要进行极性检验？如何判明各绕组的同极性端子？

因为里面的线圈是并联起来的，它们有一个接线端子是连在一起的，接电源正极或负极。也有可能继电器带指示灯作用正负极就不能接反了，不然指示灯不亮必须标明极性了。

3.使用中间继电器一般根据哪几个指标进行选择？

一般从以下7个指标进行选择：

1.需要什么样的触点，（常开的、常闭的、转换的、需要几对触点）；

2.触点需要通过的电流大小，控制的是直流电还是交流电；

3.触点的耐压需要多少伏；

4.线圈的电压需要多少伏的；

5.线圈是直流还是交流；

6.继电器动作时需要的吸合时间和释放时间；

7.继电器体积大小。

4.发电厂、变电所的继电保护及自动装置中常用哪几种中间继电器？

一般会使用：静态中间继电器、带保持中间继电器、电磁式（一般）中间继电器延时中间继电器、交流中间继电器、快速中间继电器大容量中间继电器。