第二章过流继电器检验和调试.docx
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第二章过流继电器检验和调试
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第二章过流继电器检验与调试
第一节GL-10系列过流继电器
用途与原理
GL-10系列过流继电器具有反时限特性,应用于电机、变压器等主设备以及输配电系统的继电保护回路中。
当主设备或输配电系统出现过负荷及短路故障时,该继电器能按预定的时限可靠动作或发出信号。
GL-10系列过流继电器端子接线图见图2.1.1。
继电器的工作原理是复合式的,由公用一个线圈的感应式和电磁式的两个元件组成。
当继电器的线圈通以交流电流时,则在铁芯的遮蔽与未遮蔽部分产生两个具有一定相位差的磁通。
圆盘在此磁通的作用下,产生转矩。
在20%~40%的动作电流整定值下,圆盘开始转动。
此时由于扇齿与蜗杆没有咬合,故障电器触点不动作。
〖请看图片XX83,+60mm。
60mm,BP#〗
图2.1.1GL-10系列过流继电器端子接线图
当线圈中的电流增大至整定电流时,电磁力矩大于弹簧的反作用力矩。
框架转动,使扇齿与蜗杆咬合,扇齿上升。
在扇齿顶杆的推动下,使动铁动作,触点闭合。
GL-11、12型继电器具有一副动合主触点。
GL-15、16型继电器具有一副过渡转换主触点。
保证了在继电器的动作过程中,电流互感器的二次回路不开路。
GL-13、14、16型继电器除主触点外,还有一副延时信号触点。
继电器线圈中的电流在一定范围内时,感应元件的动作时限与电流的平方成反比,即具有反时限特性。
当线圈中的电流达到瞬动元件的整定电流倍数时,电磁元件(动铁)瞬时动作。
检验项目及要求
(1)一般性检查见第一篇检验通则。
(2)继电器的技术数据见表2.1.1。
(3)继电器的延时特性曲线见图2.1.2。
〖请看图片XX84,+153mm。
112mm,BP#〗
图2.1.2GL-10系列过流继电器延时特性曲线
(a)GL-11、12型;(b)GL-13、14型;(c)GL-15、16型
(4)机械检查。
(5)始转电流应不大于40%整定电流。
(6)动作电流误差不大于5%。
返回系数GL-11、12型过流继电器应不小于085,GL-13-16型过流继电器应不小于08。
(7)速动时间:
2倍速动电流整定值下的动作时间不大于015s。
(8)速动电流误差应符合表2.1.2规定。
(9)延时动作时间应符合表2.1.3规定。
(10)延时一致性。
在15倍动作电流整定值时,继电器的延时一致性应符合表2.1.4规定。
表2.1.1GL-10系列过流继电器技术数据
型号额定电流(A)
整定值
动作电流(A)10倍整定动作电流动作时间(s)速动电流整定倍数额定频率(Hz)
GL-11/10GL-15/10104、5、6、7、8、9、1005、1、2、3、4
GL-11/5GL-15/552、25、3、35、4、45、505、1、2、3、4GL-12/10104、5、6、7、8、9、102、4、8、12、16
GL-12/552、25、3、35、4、45、52、4、8、12、16
GL-13/10104、5、6、7、8、9、102、3、4
GL-13/552、25、3、35、4、45、52、3、4
GL-14/10GL-16/10104、5、6、7、8、9、108、12、16
GL-14/5GL-16/552、25、3、35、4、45、58、12、16
2、4、6、850
表2.1.2GL-10系列过流继电器速动电流误差
速动电流倍数2468
平均误差(%)±12±14±14+25-15
表2.1.3GL-10系列过流继电器延时动作时间
型号动作电流整定值倍数各整定点动作时间及延时平均误差(s)
GL-11
1005±011±012±023±024±025
40.8±0.21.4±0.252.7±0.34±0.55.3±0.5
GL-12
102±0.54±0.58±0.612±0.7516±1
43±0.55.7±0.511±0.7516±121.5±1.5
GL-13
10--2±0.23±0.24±0.25
4--2.6±0.33.8±0.55.1±0.5
GL-14
10--8±0.612±0.7516±1
4--10.2±0.7515.6±121±1.5
GL-15
1005±0.11±0.12±0.23±0.24±0.25
40.7±0.21.4±0.252.7±0.34.1±0.55.4±0.5
GL-16
10--8±0.612±0.7516±1
4--10.2±0.7515.4±120.6±1.5
表2.1.4GL-10系列过流继电器延时一致性
继电器的最大延时整定值(s)延时一致性(s)
205
41
1015
162
注:
延时一致性=5次测量中最大值-5次测量中最小值。
检验与调试
GL-10系列过流继电器试验电路如图2.1.3所示。
〖请看图片XX85,+45mm。
113mm,BP#〗
图2.1.3GL-10系列过流继电器试验线路图
KM——交流接触器;TA——仪用电流互感器,0.2级,0.5~50A/5A;
PA——交流电流表,05级,5A;PT——401电秒表;R——可调电阻(规格1~50A)
1机械调整
(1)主触点间隙不小于2mm。
为了防止触点抖动,动触点在动合触点在动作前,或在动断触点在动作后,应与限制器接触。
(2)在触点刚刚闭合时,动铁与导磁体铜钉间的距离应不小于02mm。
触点接触后,动静触点的偏心不大于05mm。
(3)信号触点间隙不小于15mm,当信号触点刚刚闭合时,扇齿与蜗杆咬合应不少于2个齿。
(4)过渡转换接触系统见图2.1.4(以GL-15、16型为例),其具体要求为:
〖请看图片XX86,+37mm。
50mm,Y#〗
图2.1.4GL-15、16型过流继电器过渡转换接触系统示意图
(a)动作前;(b)动作后①动断触点压力不小于7×10-2N,用弯曲接触片5来达到,断开后的触点间隙不小于
2mm;
②动合触点间隙不小于15mm;
③动作前,接触片3靠在止档1上,弹簧片2与接触片3间的距离为0~1mm。
(5)框架与转盘的轴向活动量为01~02mm。
继电器在工作位置及倒置180°的位置上,转盘不应与永久磁铁及导磁体的极面相碰。
(6)扇齿与蜗杆的咬合量为齿高的13~23。
(7)动铁与导磁体接触时,极面超出应不大于08mm。
动铁动作时信号牌应能可靠地掉下。
(8)扇齿的顶杆应接触于动铁顶板的中心,在最上位置时,把动铁右端按下,扇齿的顶杆与动铁顶板间的距离应不小于2mm。
(9)为了满足性能的要求,可以调整扇齿顶杆、动铁顶板、接触片、连接板、弹簧及调整片。
2始转电流检验
继电器铝盘开始转动时的最小电流,称为始转电流,其值应不大于40%整定电流。
过大时应检查轴孔、轴尖是否清洁,转动过程摩擦是否大。
3动作电流和返回电流检验
缓慢地通入电流,使扇齿与蜗杆啮合,并保持此电流直到动作,电流误差不大于5%。
若满足不了要求可调整感应片及弹簧。
将继电器通入动作电流,在扇齿杠杆上升至将碰而未碰到动铁的杠杆以前,就开始减小电流,直至扇齿与蜗杆刚分开,此时的电流称为返回电流。
要求返回系数GL-11、12型不小于085,GL-13~16型不小于08。
若满足不了要求可按下述步骤进行调整。
(1)扇齿与蜗杆啮合量;
(2)感应片距离电磁铁太近,应适当调整距离;
(3)框架转动不灵活,应调整其轴向活动量或更换轴尖;
(4)扇齿与蜗杆因磨损而使表面光洁度不够时应更换。
4速动电流及时间试验
调倍流旋钮至所需的值。
向继电器突然施加动作电流整定值相应倍数的电流,继电器应瞬时动作。
当突然施加略小于瞬动电流整定值的电流时,继电器不应动作。
动作电流应符合规定。
若满足不了要求可能由下述原因引起:
(1)动铁轴孔与轴的摩擦大,轴弯,孔不同心或光洁度不符要求,影响动铁的动作一致性;
(2)动铁的轴向和径向活动量大,应精心调整。
5延时动作时间
继电器的延时动作时间若满足不了要求,可调整永久磁铁的位置。
把永久磁铁向圆盘外缘移动,则时限增加,反之时限减少。
另外,也可移动时间刻度盘来调整时间。
此两种方法应互相配合进行。
6延时一致性
在最大延时整定值下,继电器通入15倍整定动作电流的稳定电流,继电器延时一致性就满足规定。
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第二章过流继电器检验与调试
第二节GL-10E、GL-10EH系列反时限过流继电器
用途与原理
GL-10E、GL-10EH系列反时限过流继电器用于故障电流变化较大的电力系统中,作为电机、变压器与输电线路的过负荷及短路故障保护。
GL-10E、GL-10EH系列继电器的背后端子接线图分别见图2.2.1和图2.2.2。
〖请看图片XX87,+68mm。
76mm,BP#〗
图2.2.1GL-10E系列反时限过流继电器背后端子接线图
I——反时限元件;i——瞬动元件;S——反时限元件信号指示器;
441端子——作为单独检查I或i的试验用的端子
〖请看图片XX88,+76mm。
110mm,BP#〗
图2.2.2GL-10EH系列反时限过流继电器背后端子接线图
I——反时限元件;i——瞬动元件;S——反时限元件信号指示器;
35端子——作为单独检查I或i的试验用端子
反时限元件是根据感应式原理构成的。
它由装有短路环的铁芯形成的移动磁场,在圆盘上产生驱动转矩克服游丝的反力矩,使圆盘转动,经过预定时限,触点闭合。
为了使圆盘转动平稳,还装有制动磁铁。
继电器上有调整动作值的插孔,通过改变线圈匝数来整定动作电流,可带负荷电流进行整定。
继电器的动作时间可以通过动作时间调整杆来调整。
根据动作时间的不同,有10条反时限特性曲线供用户选择,反时限特性曲线见图2.2.3。
带信号指示器的瞬动元件根据电磁式原理构成。
当输入电流大于整定电流时,即瞬时动作,两副动合触点闭合,信号牌落下(由黑色变成黄色)。
信号牌可通过继电器外壳下方的复位杆进行复位。
动作电流通过改变弹簧拉力的大小,连续可调。
反时限元件信号指示器根据电磁式原理构成,具有指示明显的(黑色和黄色)信号牌,信号牌可通过继电器外壳下方的复位杆进行手动复位。
检验项目及要求
(1)一般性检查见第一篇检验通则。
(2)继电器的各型号技术数据见表2.2.1。
表2.2.1GL-10E、10EH系列反时限过流继电器型号与技术数据
型号GL-11EGL-11EHGL-12EGL-12EHGL-13EGL-13EHGL-14EGL-14EH
反时限元件起动电流(A)40/16
4050608.0101216
2.53.04.05.06.08.010
1.52.02.53.04.05.06.0
1.01.251.52.02.53.04.0
0.81.01.21.62.02.43.2
0.50.60.81.01.21.52.0
0.20.250.30.40.50.60.8
瞬动电流整定范围10~40A或20~80A连续可调并调至无穷大
续表
型号GL-11EGL-11EHGL-12EGL-12EHGL-13EGL-13EHGL-14EGL-14EH
反时限元件信号指示器
种类带两副动合触点不带触点带两副动合触点不带触点
线圈额定值DC:
0.2、0.3、0.5、0.8、1、1.5、2、3、
4ADC:
0.2、0.3、0.5、0.8、1.1、1.5、2、3、4ADC:
100/110、125200/220VDC:
0.2、0.3、0.5、0.8、1、1.5、2、3、4ADC:
0.2、0.3、0.5、0.8、1、1.5、2、3、4A
DC:
100/110、125、200/220V
(3)起动电流:
反时限元件的启动电流等于启动电流的整定值,见继电器型号与技术数据(表2.2.1),其平均误差的绝对值不大于5%。
起动电流平均误差=[(10次测量平均值-整定值)/整定值]×100%。
(4)返回系数:
反时限元件返回系数不小于09。
(5)延时动作时间:
反时限元件在10倍和3倍启动电流整定值时,各延时整定动作时间误差t应符合表2.2.2规定。
〖请看图片XX89,+85mm。
65mm,BP#〗
图2.2.3GL-10E、10EH系列反时限过流继电器反时限特性曲线
表2.2.2GL-10E、10EH系列反时限过流继电器延时动作时间及误差
时间刻度点
各起动电流倍数时的动作时间3倍10倍时间刻度点
各起动电流倍数时的动作时间
3倍10倍
16.2s±12%3s±7%0.42.48s±8%1.2s±5%
074.34s±10%2.1s±6%0.10.62s±6%0.3s±4%
动作时间误差t的公式为
t=(tn-nt1)/t1×100%
(1)
式中tn——时间刻度点为n时的实测动作时间;
t1——时间刻度点为1时的标称动作时间;
n——时间刻度点。
(6)瞬动电流:
其平均误差的绝对值不大于10%。
(7)信号元件动作电流和动作电压:
信号元件动作电流不大于90%In;信号元件动作电压不大于70%Un。
检验与调试
GL-10E、10EH系列继电器试验接线图见图2.2.4。
〖请看图片XX90,+55mm。
90mm,BP#〗
图2.2.4GL-10E、10EH系列反时限过流继电器试验接线图
KM——交流接触器;T1——变压器,220/36V、2kVA;PT——电秒表;T2——自耦调压器,2kVA;T3——仪用互感器,50/5A
1启动电流
将指针置于时间刻度的“1”位置上,调整调压器,使电流逐渐增大,圆盘开始缓慢转动,即为起动电流。
如不符合要求,可通过调整游丝力矩大小来达到,同时使游丝在各种转角下,圈与圈之间不允许接触。
2返回系数
按上述方法测定起动电流和返回电流,算出返回系数。
若不符合要求,更换游丝。
3动作时间
在10倍和3倍起动整定值,各延时整定点的动作时间误差应符合规定。
否则可以调整永久磁铁位置来达到要求。
4瞬动元件电气性能的要求
通过调整调节杆将最大和最小刻度画出来,再找出中间刻度。
若瞬动电流与整定值不符,可改变弹簧拉力大小来达到要求。
5信号元件电气性能的调试
GL-10E、10EH系列继电器信号元件动作电流、动作电压调试电路图分别见图2.2.5、图2.2.6。
〖请看图片XX91,+40mm。
130mm,BP#〗
图2.2.5GL-10E、10EH系列反时限过流继电图2.2.6GL-10E、10EH系列反时限过流继电
器信号元件动作电流调试电路器信号元件动作电压调试电路
信号元件的动作电流和动作电压若不符合要求,可通过改变弹簧拉力大小或螺钉的位置来达到要求。
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第二章过流继电器检验与调试
第三节GL-20系列过流继电器
用途与原理
GL-20系列过流继电器具有反时限特性,它们应用于电机、变压器等主设备以及输配电系统的继电保护回路中,当主设备或输配电系统出现过负荷及短路故障时,该继电器能按预定的时限可靠动作,切除故障或发出信号,以保证主设备及输配电系统的安全运行。
该系列继电器反时限元件采用感应式原理,动作延时反比于继电器线圈中的电流值(为有限反时限特性)。
当继电器线圈中的电流不大时,感应元件的动作时限与电流平方成反比。
随着电流的增加,导磁体饱和,动作时限逐趋于定值;继电器的瞬动元件为电磁式原理,当线圈中的电流大到某一整定电流的倍数时,电磁元件瞬动作。
因而,继电器的动作时限为有限反时限特性。
GL-21、GL-22、GL-23、GL-24型继电器具有一个动合主触点,根据需要可改装或成为一个动断主触点。
GL-25、GL-26型继电器,具有一对较大容量的先断后合的转换触点组成。
GL-23、GL-24、GL-26型继电器除上述的主触点外,还有一副电感应元件操作的延时闭合的动合触点,用作信号触点。
GL-20系列继电器的触点规格及接线端子见图2.3.1,技术数据见表2.3.1。
〖请看图片XX92,+63mm。
60mm,BP#〗
图2.3.1GL-20系列过流继电器接线端子及触点规格
检验项目及要求
(1)一般性检验项目及要求除按本手册第一编检验通则有关规定外,还应对该系列继电器触点间隙、各种机械活动量、扇齿与蜗杆的咬合量等特殊项目进行检验。
(2)动作电流平均误差:
应不超过±5%。
(3)动作电流一致性:
应不大于5%。
(4)始转电流:
应不大于动作电流整定值的40%。
(5)速动电流:
继电器的速动电流用动作电流整定值的倍数来表示,
速动电流=动作电流整定值×速动电流整定倍数
速动电流平均误差应符合表2.3.2的规定。
(6)返回系数:
应不小于表2.3.3的规定。
(7)延时动作时间:
不应超过表2.3.4的规定值。
表2.3.1GL-20系列继电器技术数据
型号额定电流(A)
整定值
动作电流(A)10倍动作电流整定值下动作时间(s)速动电流整定倍数
GL-21/10、GL-25/10
GL-21/5、GL-25/5
GL-22/10
GL-22/5
GL-23/10
GL-23/5
GL-24/10、GL-26/10
GL-24/5、GL-26/5
10
5105105105
4、5、6、7、8、9、10
2、25、3、35、4、45、5
4、5、6、7、8、9、10
2、25、3、35、4、45、5
4、5、6、7、8、9、10
2、25、3、35、4、45、5
4、5、6、7、8、9、10
2、25、3、35、4、45、5
05、1、2、3、4
2、4、8、12、16
2、3、4
8、12、16
2、4、6、8
表2.3.2速动电流平均误差
速动电流整定倍数2468
平均误差(%)±12±14±14+25-15
表2.3.3GL-20系列过流继电器的返回系数
型号返回系数
GL-21、22085
GL-23、24、25、26080
表2.3.4GL-20系列过流继电器延时平均误差
型号动作电流整定值倍数各整定点动作时间及延时平均误差(s)
GL-21
100.5±0.11±0.12±0.23±0.24±0.25
40.8±0.21.4±0.252.8±0.34.2±0.55.5±0.5
GL-22
102±0.54±0.58±0.612±0.7516±1
42.8±0.55.5±0.511±0.7516.5±122±1.5
GL-23
102±0.23±0.24±0.25
42.8±0.34.2±0.55.5±0.5
GL-24
108±0.612±0.7516±1
411±0.7516.5±122±1.5
GL-25
100.5±0.11±0.12±0.23±0.24±0.25
40.8±0.21.4±0.252.8±0.34.2±0.55.5±0.5
GL-26
108±0.612±0.7516±1
411±0.7516.5±122±1.5
检验与调试
1机械检查
(1)动合主触点(或动断主触点断开后)的间隙应不小于2mm;信号触点的间隙应在2~25mm范围内,为了防止抖动,应观察到动触点在动合触点闭合前或动断触点断开后,应微微与限制器相碰。
(2)动铁的轴向活动量约为01mm,径向活动量也为01mm,使它的尾部摆动量约为01~02mm;蜗杆对框架的活动量应掌握在02~03mm之间;扇齿装在支架上时的活动量应为01~02mm。
(3)扇齿的顶杆与动铁的顶板应接触于中心,咬合后到最高位置时,顶杆与顶板应有2mm间隙,这样可保证扇齿与蜗杆的正常动转并不受损伤。
(4)扇齿与蜗杆的咬合量,GL-21、GL-23、GL-25型约为1/3齿高;GL-24、GL-26、GL-22型约为2/3齿高。
2动作电流平均误差、一致性和返回系数的测试
(1)试验接线见图2.3.2。
〖请看图片XX93,+55mm。
95mm,BP#〗
图2.3.2GL-20系列继电器试验接线图
K——被试继电器;TA——仪用电流互感器,02级,05~50A/50A;PA——交流电流表,05级,5A;
PT——电动秒表;S1,S2——开关;R——可调电阻,(1~50A);KM——交流接触器
(2)动作电流和返回电流测试程序和方法如下:
整定动作电流于每一整定值,调整电阻R,逐渐改变特性量电流的大小,测量动作值,应观察扇齿与蜗杆啮合的情况。
当特性量增大使扇齿与蜗杆啮合,并使动合触点闭合时的最小特性量为动作电流。
当在动作电流下,扇齿与蜗杆啮合,并在触点处于临界闭合状态时再减小特性量,使扇齿与蜗杆离开的最大特性量,称为返回电流。
测量返回电流时,动合触点不允许处于闭合状态。
根据上述方法测量10次,计算动作电流平均误差、一致性和返回系数,应符合规定的要求值。
如果发现返回系数低于规定值时,可调节扇齿与蜗杆的咬合量和感应片与导磁铁的距离,应注意框架的转动是否灵活,扇齿与蜗杆的粗糙度是否满足规定要求等。
3始转电流的检验
动作电流整定,额定电流为5A的继电器整定值为3A,额定电流为10A的继电器整定值为4A。
测定方法是调节电阻R,使激励量逐渐增加至转盘均匀转动一周以上时的电流值为始转电流值,再计算始转电流与整定电流的百分比,应符合相应的规定要求。
当出现始转电流过大而不符合规定要求时,可检查转盘上下轴颈是否同心,粗糙度是否符合要求。
轴承孔过深或未经倒角处理,铝转盘的材料以及厚度不符合规定都可引起始转电流的增大。
4速动电流试验
速动电流倍数整定分别为2、4、6、8倍,整定指针应对准刻度线中心位置。
试验时,应将转盘卡死,防止转盘转动使触点闭合和使轴尖过多地
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