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1、 第14章 LG-11型、LG-12型功率继电器LG-11型和LG-12型功率继电器，在电力系统方向保护中，用作电力方向元件。LG-11型继电器用于相间短路保护，LG-12型用于中性点直接接地系统中的接地保护。这两种继电器系采用整流式原理构成，其调整试验要比GG-10系列感应型功率继电器简单。第一节 结构、原理该型继电器系采用整流式原理构成，为嵌入式结构，全部元件安装在一个带透明盖子的金属外壳。继电器的原理接线如图14-1所示。继电器电流回路中的DKB为铁芯带有气隙的电抗变压器，当有电流I通过DKB的一次绕组W1时，在其两个二次绕组W2、W3上得到相等的电压U1=IZ，Z称为DKB的补偿阻抗。
2、UI越前电流I一个a角，如图14-2所示。改变DKB二次绕组上的调灵敏角电阻(LG-11型中为R3或R4，LG-12型中为R5)，可以改变a角的大小，从而改变继电器的最大灵敏角。LG-11型继电器的电压回路采用谐振变压器YB。YB的一次绕组设有抽头，另外还有一附加绕组。改变抽头位置和加入或减去附加绕组可以对谐振回路进行调整。在谐振变压器的一次绕组加入系统电压U时，在其两个二次绕组上得到相等的电压为KU，且K值为复数。当谐振时，KU超前U的角度为90，如图14-3所示。图14-2 DKB的向量图图14-3 谐振变压器谐振时的向量图在图14-3中，电流IY为谐振变压器一次绕组在电压U作用下所产生的
3、电流。UC1和UL分别为电容器C1上和绕组电感上的电压，在谐振条件下UL=-UC1。UR为谐振回路的等效电阻R上的电压降。R值可以下式表示：式中 RX-YB一次绕组的导线电阻；RS-电容器C1的损耗和线芯的损耗所折合的电阻；RH-YB二次绕组回路负载总电阻；W1、W2-YB一次绕组和二次绕组的匝数。从图14-3看出，当回路参数满足谐振条件时，IY与U同相位，UL=-UC1。KU超前系统电压U为90。这两种继电器动作的边界条件为：式(14-2)中，等号左边为制动量，等号右边为动作量。动作量大于制动量时，继电器动作。对于LG-11型继电器，IZ越前I的角度为60或45，这可以通过改变灵敏角电阻来得
4、到。如图14-1(a)所示，用电阻R3时IZ越前I为45，用电阻R4时IZ越前I为60。上面已经提到，通过谐振变压器后，其二次电压KU越前于一次电压U为90，如图14-4所示。在图14-4上作一条直线AB与IZ向量重合，当U了与直线AB重合时，则不论KU的数值为多大(KU=0除外)，式(14-2)都得到满足，所以直线AB就是LG-11型继电器的动作边界线。当KU与IZ同相位，即加于继电器的系统电压U落后于通入继电器的电流I为30(IZ越前I60)或45(IZ越前I45)时，继电器的动作量IZ+KU达量大值，制动量IZ-KU达最小值，此时继电器动作最灵敏，所以LG-11型继电器的最大灵敏角为-3
5、0或-45(因为U落后于I，故为负值)。如果KU越前IZ的角度为90270，即相当于U越前IZ的角度为0180时，则IZ+KUIZ-KU，继电器不动作，所以直线AB的左边部分为继电器的制动区。如果KU越前和落后IZ的角度都为090，即相当于U落后于IZ的角度为0180时，IZ+KUIZ-KU，继电器动作，故直线AB的右边部分为动作区。图14-4 LG-11型的灵敏角和动作区LG-12型继电器的电压回路所用的变压器YB就是一般的变压器，当系统电压U加于YB的一次绕组时，在其两个二次绕组上得到相等的电压KU，K为正实数，即YB二次绕组匝数与一次绕组匝数之比。KU与U同相位。对于LG-12型继电器，
6、IZ超前I为70，如图14-5所示。图14-5 LG-12型的灵敏角和动作区在该图上作一条垂直于IZ向量的直线AB，如果KU向量与直线AB重合，则不论KU的数值为多大(KU=0除外)，式(14-2)都得到满足，故直线AB就是LG-12型继电器的动作边界线。当KU与IZ同相位(即加于继电器上的系统电压U超前通入继电器的电流I为70)时，继电器的工作量IZ+KU为最大值，制动量IZ-KU为最小值，此时继电器动作最灵敏，所以LG-12型继电器的最大灵敏角为70。如果KU向量位在直线AB的下边部分，则IZ+KUIZ-KU，继电器不动作，所以直线AB的下边为制动区。如果KU向量位在直线AB的上边部分，则
7、IZ+KUIZ-KU，继电器动作，所以直线AB的上边为动作区。整流型继电器的比较回路常用均压式与环流式两种比较方式，在LG-11型继电器中，由于电压回路经谐振变压器输出阻抗较大，采用了环流式比较方式。LG-12型继电器由于电压回路经变压器是低阻，采用了均压式比较方式。由于采用了上述两种比较方式，所以使得继电器的灵敏度较高，电压回路的功率消耗较小。由于整流型继电器和感应型继电器在结构原理上不同，对于感应型功率继电器，当电流增加时，动作电压可减少，而对于整流型功率继电器，当电流增大时，动作电压是接近不变的。执行元件采用极化继电器JHJ。极化继电器触点应调整有0.2毫米以上的间隙，触点上并联有电容与
8、电阻串联的消弧回路，以增加触点的继弧能力。对于LG-11型继电器，由于采用了谐振变压器，使得电压回路具有记忆作用。当保护安装处出口发生三相短路，电压由100伏突然降到零时继电器能可靠动作，从而消除了死区。对于某些短线路，如果第一段保护需要带方向，则LG-11型继电器能可靠动作。如果电压互感器接于线路上，为了消除重合于出口处三相永久性故障引起的拒动，在后加速回路动作时应解除方向元件。第二节 检验项目和要求一、一般性检验一般性检验见第1章。执行元件检验与第52章HY型极化继电器的检验项目一样。二、执行元件动作电流和返回电流检验要求动作电流不大于0.8毫安，返回系数不小于0.5。三、LG-11型继电
9、器谐振回路电压分布测量在YB的、加电压100伏，测量UC1与UL，供定期检验中发现问题时参考。四、潜动试验1.电压潜动试验应将电流回路开路，在电压回路通入110伏电压下进行。LG-11型继电器应无潜动，即极化继电器线圈(、端子)上电压不大于0.1伏；LG-12型继电器，允许有不大的反向潜动，即极化继电器线圈上有不大于1伏的制动电压。突然加入或继开100伏电压时，继电器触点不应有瞬时接通现象。2.电流潜动试验应将电压回路经20欧电阻短路，在电流回路通入额定电流下进行。LG-11型和LG-12型继电器应无电流潜动，即极化继电器线圈上电压不大于0.1伏。突然加入或切除10倍额定电流时，继电器触点不应
10、有瞬时接通现象。五、动作区和最大灵敏角检验1.在额定电流和电压下，动作区不小于155。2.最大灵敏角与制造厂规定相差不超过10。六、最小动作电压检验在灵敏角(误差20)下，通入额定电流值，继电器最小动作电压不大于2伏。七、LG-11型继电器记忆作用检验在灵敏角下当电流回路通入0.5倍额定电流和10倍额定电流时，电压回路所加电压自100伏突然降到零，继电器应可靠动作，即说明记忆用良好。八、触点抖支情况检查在最大灵敏角或与最大灵敏角相差20下，突然加入或断开1000伏安的反向功率时，触点不应有瞬时接通现象。在进行定期检验时，可只作第一、二、六、八项。第三节 检 验 方 法一、执行元件动作和返回电流
11、检验将极化继电器的端子2、3短接，从端子1、4加入电流(用干电池)，端子4为正极性，要求动作电流不大于0.8毫安，返回系数不小于0.5。如不能满足要求时可按第52章第三节所叙述的方法调整。二、潜动试验潜动是指仅对继电器加入电流或电压时，由于回路不对称在执行元件线圈上出现动作电压或制动电压的现象。因此，潜动试验也可称为回路平衡试验。为了和GG-10系列功率继电器相一致，在此采用了潜动试验的叫法。当出现动作电压的正向潜动时，会使保护误动作，当出现制动电压的反向潜动时，将会增大继电器的动作功率。因此，潜动应予消除。全部试验项目的试验接线如图14-6所示。图14-6 试验接线图检查电流潜动时，电压回路
12、端子、间经20欧电阻短接，电流回路通入额定电流，测量极化继电器线圈(即、端子)上的电压，调整图14-1中的R1使之为零(或不大于0.1伏)。检查电压潜动时，在电压回路加电压100伏，将电源回路开路，测量极化继电器线圈上电压，调整图14-1(a)中的R2(对LG-11型继电器)使电压为零。LG-12型继 电器没有此调整电阻。反复调整电流潜动和电压潜动，使极化继电器线圈上电压均为零。当加电压100伏时，对于LG-11型，允许极化继电器线圈上电压不大于0.1伏；对于LG-12型，允许有不大于1伏的制动电压。潜动调好后，在上述条件下突然加入与切除10倍额定电流或100伏电压，继电器触点不应有瞬时闭合现
13、象。如发现在切除大电流或100伏电压时触点有瞬时接通现象，可更换比较回路的电阻或电容，使制动回路电容放电时间常数不小于工作回路电容放电时间常数。更换后应重新进行潜动调整。潜动调好后，将电位器锁紧。三、动作区和最大灵敏角检验在继电器端子上通入电压100伏和电流5安，保持此两数值不变，用移相器改变电压的相位由0至360。此时可读出继电器动作时电压超前电流的角度1和电压滞后电流的角度2。以电流为基准画出此两角度，作1和2之和的二等分角线OA，OA与电流I之间的夹角a就是继电器的最大灵敏角，如图14-7(LG-11型)和图14-8(LG-12型)所示。图14-7 LG-11型继电器的最大灵敏角图14-
14、8 LG-12型继电器的最大灵敏角对于LG-11型继电器，如果灵敏角超出允许的误差围，应重新检查谐振回路是否调好。此时可改变YB的抽头与加减附加绕组来达到要求。对于LG-12型应改变电阻R5。继电器动作围从理论上讲是180。但由于执行元件反作用力矩和整流二极管正向压降等影响，实际上继电器的动作围小于180第四节 技 术 数 据1.额定参数：频率50赫；电压100伏；电流1安或5安。2.动作电压：在最大灵敏角下，通入额定电流与10倍额定电流时，最低动作电压不大于2伏。3.功率消耗：电流回路不大于6伏安；电压回路不大于20伏安。4.热稳定性：电压回路能长期承受110伏电压；电流回路能长期承受1.1
15、倍额定电流。5.动作时间：5倍动作电压时，继电器动作时间不大于0.04秒。6.返回系数：为返回电压与动作电压之比要求不小于0.45。7.触点容量：当电夺不大于220伏，电流不超过1安时，触点能断开直流有感负荷(时间常数不大于510-3秒)20瓦。8.记忆作用：出口短路且电流大于0.5倍额定电流时，LG-11型继电器的记忆时间不小于50毫秒。9.继电器的其它技术参数见表14-1。表14-1 继电器技术参数表第15章 LLG-1型、LLG-3型功率继电器LLG-1型和LLG-3型功率继电器，在电力系统方向保护中，用作方向元件。LLG-1型继电器用于中性点直接接地系统中的接地保护，LLG-3型继电器用于相间短路保护。这两种继电器的构成原理与第14章所叙述的LG-11型、LG-12型功率继电器有许多相似之处，因此，其检验方法也与第14章所用的方法大致一样。第一节 结构、原理这两种继电器都是采用整流原理，由电流回路、电压回路、整流比较回路和执行元件四个主要部分组成。继电器的原理接线如图15-1所示。LLG-1型继电器的电流回路由电抗变压器DKB和灵敏角电
