电磁型电流继电器和电压继电器实验

电磁型电流（A）继电器和电压（V）继电器实验
一、实验目的
熟悉DL型电流（A）继电器和DY型电压（V）继电器的实际构造、作业原理、基础特性；掌控把握动作电流（A）值、动作电压（V）值及其相关功能数值的整定方法。
二、预习与思考
1、电流（A）继电器的返回系数为什么恒小于１？
2、动作电流（A）（压）、返回电流（A）（压）和返回系数的定义是什么？
3、实验成果如返回系数不符合要求，你能正确地实行调节吗？
4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？
三、原理说明
DL—20c系列电流（A）继电器用来反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。
DY—20c系列电压（V）继电器用来反映发电机、变压器及输电线路的电压（V）升高（过电压（V）保护）或电压（V）降低（低电压（V）起动）的继电保护装置中。
DL—20c、DY—20c系列继电器的内部接线图见图1一1。

图1-1电流（A）（电压（V））继电器内部接线图
上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中经过的电流（A）达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，而且保持在动作状态。
过电流（A）（压）继电器：当电流（A）（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（V）继电器：当电压（V）降低至整定电压（V）时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。
继电器的铭牌刻度值是按电流（A）继电器两线圈串联，电压（V）继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值；若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。
转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。

图1-2电流（A）继电器实验接线图

图1-3过电压（V）继电器实验接线图
四、实验设备

序号	设备名称	使 用 仪 器 名 称	数量
1	DL07	DL--24C/6电流（A）继电器	1
2	DL11	DY--28C/160电压（V）继电器	1
3	DL18	交流ACAC电流（A）表	1
4	DL19	交流ACAC电压（V）表	1
5	DLZ01--1	一相自耦调压器	1
		变流器	1
		触点通断指示灯	1
		一相交流ACAC电源	1
		可调电阻R1 6.3Ω/10A	1
6		1000伏兆欧表	1

五、验步骤和要求
1、绝缘测量试验
单个继电器在新装配投入使用前或经过解体检修后，必须实行绝缘测量试验，对于规格限定电压（V）为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测量绝缘电阻；对于规格限定电压（V）为100 伏以下者，则应用500伏兆欧表测量绝缘电阻。
测量绝缘电阻时，应按照继电器的具体接线现象，注意把不能承受高压的元件（如半导体元件、电容器等）从线路中断开或将其短路。
本实验是用1000伏兆欧表测量导电线路对铁芯的绝缘电阻及不连接的两线路间的绝缘电阻，要求如下：
（1）全部端子对铁芯或底座的绝缘电阻应不小于50兆欧。
（2）各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应不小于50兆欧。
（3）各线圈间绝缘电阻应不小于50兆欧。
将测得的数值记入表1--1，并做出绝缘测量试验结论。
表1一 1 绝缘电阻测量记录表

编 号	测量试验项目	电流（A）继电器		电压（V）继电器
		电阻值 (兆欧)	结论	电阻值 （兆欧）	结论
1	铁心—线圈⑤
2	铁心—线圈⑥
3	铁心—接点①
4	铁心—接点③
5	线圈⑤--线圈⑥
6	线圈⑤--接点①

注：上表①③⑤⑥为继电器引出的接线端号码，铁芯指继电器内部的导磁体。
2、整定点的动作值、返回值及返回系数测量试验
实验接线图1－2、图1－3、（图1－4）分别为电流（A）继电器及过（低）电压（V）继电器的实验接线，可按照下述实验要求分别实行。
实验功能数值电流（A）值（或电压（V）值）可用一相自耦调压器、变流器、变阻器等设备实行调动。实验中每位学生要注意培养自己的实践实操能力，调动中要注意使功能数值平滑改变。
电流（A）继电器的动作电流（A）和返回电流（A）测量试验
a、选用DL07继电器结合套件中的DL—24C/6型电流（A）继电器，确定动作值并实行初步整定。本实验整定值为2A及4A的两种作业状态见表1－2。
b、按照整定值要求对继电器线圈确定接线方法（串联或并联）；查表1－5。
c、按图1--4接线，查验无误后，调动自耦调压器及变阻器，增大输出电流（A），使继电器动作。读取能让继电器动作的最小电流（A）值，即使常开触点由断开变成闭合的最小电流（A），记入表1－2；动作电流（A）用Idj表示。继电器动作后，反向调动自耦调压器及变阻器降低输出电流（A），使触点开始返回至原来位置时的最大电流（A）称为返回电流（A），用Ifj表示，读取此值并记入表1--2，并计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流（A）与动作电流（A）的比值，用Kf 表示。
Ifj
Kf =-----
Idj
过电流（A）继电器的返回系数在0.85～0.9之间。当小于0.85或大于0.9时，应实行调节，调节方法详见本节第（4）点。
表1-2电流（A）继电器实验成果记录表

整定电流（A）I（安）	2A			继电器两线圈的接线方法选用为：	4A			继电器两线圈的接线方法选用为：
测量试验序号	1	2	3		1	2	3
实验测试起动电流（A）Idj
实验测试返回电流（A）Ifj
返回系数Kf=Ifj/Idj
求每次实验测试起动电流（A） 与整定电流（A）的误差%

（1）过电压（V）继电器的动作电压（V）和返回电压（V）测量试验
a、选用DL11型继电器结合套件中的DY—28c/160型过电压（V）继电器，确定动作值为1.5倍的规格限定电压（V），即实验功能数值取150V并实行初步整定。
b、按照整定值要求确定继电器线圈的接线方法，查表1－6。
c、按图1--3接线。查验无误后，调动自耦调压器，分别读取能让继电器动作的最小电压（V）Udj及使继电器返回的最高电压（V）Ufj，记入表1－3并计算返回系数Kf。返回系数的含义与电流（A）继电器的相同。返回系数不应小于0.85，当大于0.9时，也应实行调节。
（2）低电压（V）继电器的动作电压（V）和返回电压（V）测量试验
a、选用DL11继电器结合套件中的DY—28c/160型低电压（V）继电器，确定动作值为0.7倍的规格限定电压（V），即实验功能数值取70V并实行初步整定。
b、按照整定值要求确定继电器线圈的接线方法，查表1－6。
c、按图1--3接线，调动自耦调压器，增大输出电压（V），先对继电器加100伏电压（V），然后逐步降低电压（V），至继电器舌片开始跌落时的电压（V）称为动作电压（V）Udj，再升高电压（V）至舌片开始被吸上时的电压（V）称为返回电压（V）Ufj，将所取得的数值记入表1－3并计算返回系数。返回系数Kf为:
Ufj
Kf =-----
Udj
低电压（V）继电器的返回系数不大于1.2，用来强行励磁时不应大于1.06。
以上实验，要求平稳单方向地调动电流（A）或电压（V）实验功能数值值，并应注意舌片转动现象。如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应查验轴承有无污垢、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%。否则应查验轴承和轴尖。
在实验中，除了测量试验整定点的技术功能数值外，还应实行刻度检验。
用整定电流（A）的1.2倍或规格限定电压（V）1.1倍实行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差不应超过±3%。否则应查验可动部分的支撑架与调节机构是否有问题，或线圈内部是否层间短路等。
（3）返回系数的调节
返回系数不适用要求时应予以调节。影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁现象、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。
返回系数的调节方法有：
a、调节舌片的起始角和终止角：
调动继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流（A），而对返回电流（A）几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调节动作电流（A）和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。
调动继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流（A）而对动作电流（A）则无影响。故可用改变舌片的终止角来调节返回电流（A）和返回系数。舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。
b、不调节舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调节返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。
c、适当调节触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。
（4）动作值的调节
a、继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调节舌片的起始位置，以改变动作值，为此可调节右下方的舌片起始位置限制螺杆。当动作值偏小时，调动限制螺杆使舌片的起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。
b、继电器的整定指示器在最小刻度值附近时，主要调节弹簧，以改变动作值。
c、适当调节触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。
3、触点作业可靠性检验
应着重查验和消除触点的振动。
(1)过电流（A）或过电压（V）继电器触点振动的消除
a、如整定值设在刻度盘始端，当试验电流（A）（或电压（V））接近于动作值或整定值时，发现触点振动可用以下方法消除。
静触点弹片太硬或弹片厚度和弹性不均，容易在不一样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，以至接触不良产生火花。此时应更换弹片。
静触点弹片弯曲不正确，在继电器动作时，静触点可能将动触点桥弹回而产生振动。此时可用镊子将静触点弹片适当调节。
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能减小触点的振动和抖动。此角度一般约为 55°～65°。
b、当用大电流（A）（或高电压（V））查验时产生振动，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。继电器经过大电流（A）时，可能让触点弹片变形，造成振动。
消除方法是调节弹片的弯曲度，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隙过大时，亦易使触点产生振动。此时应适当调节其间隙距离。
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。此时应适当调节横向间隙或修理轴尖和选取与轴尖大小适应的轴承。
调节右侧限制螺杆的位置，以变更舌片的行程，使继电器触点在电流（A）近于动作值时停止振动。然后查验当电流（A）增大至整定电流（A）的1.2倍时，是否有振动。
过分振动的原因也可能是触点桥对舌片的相对位置不适当所致。为此将可动触点夹片座的固定螺丝拧松，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。调节时应保持足够的触点距离和触点间的一起合作滑行距离。
另外改变继电器纵向串动大小，也可减小振动。
(2)全电压（V）下低电压（V）继电器振动的消除
低电压（V）继电器整定值全部较低，而而且长时间接入规格限定电压（V），由于转矩较大，继电器舌片可能按二倍电源频率振动，导致轴尖和轴承或触点的磨损。因此需要细致地调节，以消除振动。其方法如下：
a、按上述消除触点振动的方法来调节静触点弹片和触点位置,或调节纵向串动的大小以消除振动。
b、将继电器右上方舌片终止位置的限制螺杆向外拧，直到继电器在全电压（V）下舌片不与该螺杆相碰为止。此时应注意触点桥与静触点有无卡住，返回系数是否合乎要求等。
c、在规格限定电压（V）下，松开铝框体结构的固定螺丝，上下位移铝框体结构调节磁间隙，以找到一个触点振动最小的铝框体结构位置，再将铝框体结构固定，也就是人为地使舌片和磁极间的上下间隙不平均（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0.5毫米，并防止舌片在动作过程中卡塞。
d、仅有常闭触点的继电器，可使舌片的起始位置移近磁极下面，以减小振动。
e、若振动仍未消除，则可以将舌片转轴取下，将舌片端部向内弯曲。
(3)电压（V）继电器触点应适用下列要求
a、在规格限定电压（V）下，继电器触点应无振动。
b、低电压（V）继电器，当从规格限定电压（V）均匀下降到动作电压（V）和零值时，触点应无振动和鸟啄现象。
c、过电压（V）继电器，以1.05倍动作电压（V）和1.1倍规格限定电压（V）冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。
表1-3电压（V）继电器实验成果记录表

继电器种类	过电压（V）继电器				低电压（V）继电器
整定电压（V）U（伏）	150V			继电器两线圈的接线方法选用为：	70V				继电器两线圈的接线方法选用为：
测量试验序号	1	2	3		1	2	3
实验测试起动电压（V）Udj
实验测试返回电压（V）Ufj
返回系数Kf=Ufj/Udj
求每次实验测试动作电压（V）与整定电压（V）差

(4)电流（A）继电器触点应适用下列要求
以1.05倍动作电流（A）或保护出现的最大故障电流（A）冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。