过流继电器结构与保护原理培训教案

发布 2019-07-28 02:15:35 阅读 2714

过流继电器结构与保护原理课题培训教案。

培训讲师:黄访贤。

一、培训时间:2010年12月06日。

二、培训地点:部门点名室。

三、培训方式:面授。

四、培训对象:电仪维修工。

五、岗位辅导时间安排(表):2010年12月06日19:30—21:00

六、课题考试时间安排(表):2010年12月06日19:30—21:00

七、培训内容:

一)培训目的与目标:对过流继电器结构与保护原理有所了解。

二)教案内容编制:

1)概述。我厂一次设备的保护除少部分采用微机保护外,绝大部分采用的是电磁型的继电器保护,过流保护是采用的最普遍的保护方式之一,包括速断、定时限过流、反时限过流、零序电流保护等。本节内容主要讲解过流继电器的结构与保护原理,我厂过流保护主要用到的继电器类型有dl-10系列,dl-30系列,gl-10系列,ll-12型这四种。

dl型电流继电器是转动舌片式的电磁型继电器,而dl-30系列电流继电器是在dl-10系列的基础上对导磁体和触点进行了改进,它的组合式结构给继电器的校验以及更换检修带来了不少便利,用途与dl-10系列继电器是相同的。gl-10系列感应型的,ll-12型的是整流式的,后面这两种继电器都具有反时限特性,用途是一样的。下面以dl-10系列中的dl-11继电器来讲解其结构与原理。

2)过流继电器结构。

瞬时动作电流继电器dl-11有着电磁型继电器的一般结构,即由电磁铁、可动衔铁、线圈、触点、反作用弹簧和止挡等部件构成(如图1所示)。线圈通过电流时所产生的磁通,经过铁芯、空气隙和衔铁构成闭合回路。衔铁在电磁场的作用下被磁化,因而产生电磁转矩,如电磁转矩大于反作用弹簧及机械摩擦力时,则衔铁被吸向电磁铁磁极,使继电器触点闭合。

图1 dl-10系列电流继电器结构图。

1—电磁铁;2—线圈;3—z型舌片;4—弹簧;5—动触点;6—静触点;7—整定值调整把手;8—刻度盘;9—舌片行程限制螺杆;10—轴承。

图2 继电器内部接线图。

a)常开触点;(b)常闭触点;(c)一常开一常闭触点。

继电器的内部接线图如图2所示。利用连接片可将继电器线圈接成串联或并联,这样可使刻度盘的调整范围增大一倍。而刻度盘的最大值为最小值的两倍,加上调整把手的位置,那么动作值的调整范围可变更为四倍。

对电流继电器而言,线圈并联时动作值为串联时的2倍,与电压继电器相反。为了说明过流继电器的结构特性,以下用试验过程来描述会比较通俗(试验示意图如图3所示)。

设过流整定值为10a,继电器两线圈串联,试验仪器为继保之星。打开继保之星交流操作界面,线圈头尾接继保之星电流输出端,接点接开关量。初始值设为0,初长为1a。

运行后手动增大电流。当电流小于10a时,继电器舌片不动。它的动合(常开)触点仍然断开,开关量不动作即示意图中的指示灯不亮。

继续增大通入继电器的电流,当电流增大到10a时,继电器的z形舌片迅速吸向磁极,使触点接通,开关量动作,继保之星报警即示意图中的指示灯亮。再增大电流,继电器触点仍然维持接通状态。以上过程是继电器的动作过程。

能使继电器的z形舌片由原始位置转向到被磁极吸引后的动作位置,即继电器刚好动作(动合触点由断开变为接通)时的最小电流,叫做继电器的动作电流id,该试验id=10a。当将大于10a的电流慢慢减小,当电流减小到10a时,继电器仍处于动作状态,触点仍接通,再减小电流,当减小到比如8.5a时,z形舌片回到原始位置,触点断开。

以上过程叫做继电器的返回过程。能使继电器的z形舌片由动作位置返回到原始位置,即继电器刚好返回(动合触点由接通变为断开)时的最大电流,叫做继电器的返回电流if,该试验中if=8.5a。

电流继电器的返回电流与动作电流以的比值,叫做返回系数if,d,该试验中if,d=8.5/10=0.85。

过电流继电器的返回系数不小于0.85,当大于0.9时要注意触点压力。

3)过流保护原理。

继电器保护虽有各种类型,但一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三个基本环节组成,其示意图如图4所示。

1 测量部分。是测量反映被保护设备工作状态(正常工作状态、不正常工作状态或事故状态)的一个或几个有关物理量。

2 逻辑部分。是根据各测量元件输出量的大小或性质及其组成或出现的顺序,判断被保护设备的工作状态,以决定保护是否应该动作。

3 执行部分。是根据逻辑部分所作出的决定,执行保护的任务(即给出信号、或跳闸,或不动作)。

图4 继电保护组成框图。

现以图5过电流保护接线为例加以说明。在该保护中,电流继电器1lj、2lj、3lj的线圈回路就是测量部分,它监视被保护设备的工作状态,反应电流的大小,只有线路发生短路类故障时,它才会动作。因此,测量部分可处于动作或不动作两种状态,并根据这两种状态确定发出作用于逻辑部分的信号。

电流继电器的接点回路就同逻辑部分,它接受测量部分送来的信号后,确定是否起动整套保护。执行部分就是时间继电器和信号继电器回路,它接受到逻辑部分送来的信号后,给出断路器的跳闸脉冲并发出信号。

图5 三相三继电器定时限过电流保护原理接线图。

图5是三相三继电器定时限过电流保护原理接线图,保护装置中各元件的作用如下:

1~3lj:电流继电器,担负测量电流的任务。当线路发生短路故障时,电流互感器2lh的二次电流超过任一只电流继电器的动作电流时,其相应的继电器将起动。

sj:时间继电器,建立保护装置所需要的动作时限。

bcj:保护出口中间继电器,当线路装有两套以上的保护时,各保护动作都起动bcj,由它发出断路器跳闸脉冲。

xj:信号继电器,动作后,其接点闭合发信号,并掉牌指明所动作的保护装置。

dl:继路器常开辅助接点,当断路器跳开后,dl随之断开,切断跳闸线圈tq中的电流,以防由中间继电器bcj的常开接点来切断跳闸电流而烧坏。

保护装置的动作过程强以表述如下:

线路短路→lj电流增大动作→lj动作→lj接点闭合→sj动作→sj接点延时闭合→跳tq,xj动作,光字牌亮。

此外,定时限过电流保护通常还有两相继两继电器的接线。

定时限过电流保护简单可靠,但它为了保证有选择性的动作,必须逐级加上一个△t的延时,因而影响了近电源保护动作的快速性。为了迅速切除故障,根据越靠近电源发生故障其短路电流越大的特点,可采用提高电流继电器的动作电流值来获得保护的选择性,这就构成了电流速断保护,速断也分瞬动和带延时两种。

此节内容非常基础,其它复杂些的继电器像gl以及ll型的,还有更复杂的过流保护回路。有了这节的基础理解起来就顺风顺水了,大家可以课后自行**研究。

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