DCD-5差動繼電器
1 用途
DCD－5型差動繼電器 (以下簡稱繼電器) 用于兩繞組或三繞組電力變壓器的單相差動保護(hù)線路中，作為主保護(hù)。
2 結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1 結(jié)構(gòu)
繼電器采用JK－32K、H、Q型標(biāo)準(zhǔn)化殼體組件，具有嵌入式后接線 (JK－32K)、凸出式后接線 (JK－32H) 和凸出式前接線 (JK－32Q) 三種結(jié)構(gòu)型式，可任選。其外形及安裝尺寸見附錄。原理接線見圖1。
2.2 工作原理
2.2.1 組成元件的工作原理
繼電器由執(zhí)行元件中間速飽和變流器 (以下簡稱變流器) 組成。變流器具有制動繞組、工作繞組和平衡繞組，并構(gòu)成差動繼電器的一些主要性能，如制動特性、躲避勵磁涌流特性，以及消除不平衡電流效應(yīng)的自耦變流器性能等。
變流器的導(dǎo)磁體是一個三柱形鐵芯，用幾組山形導(dǎo)磁片疊裝而成。在導(dǎo)磁體中柱上放置工作繞組和平衡繞組Ⅰ、Ⅱ。制動繞組和二次繞組則均分成兩部分，分別放在導(dǎo)磁體的兩個邊柱上，其連接方法應(yīng)使制動繞組與二次繞組之間沒有相互感應(yīng)，制動繞組與工作繞組及平衡繞組Ⅰ、Ⅱ之間亦無相互感應(yīng)， 二次繞組里的感應(yīng)電勢是由工作繞組的磁化力產(chǎn)生的，繞組在導(dǎo)磁體上的分布如圖2所示。
圖 2 繞組在導(dǎo)磁體的分布
圖 1
繼電器的內(nèi)部接線及其保護(hù)三繞組電力變壓器的原理接線圖見圖1。 由于具有平衡繞組，且有抽頭以便調(diào)整，就能消除由于電流互感器變比不*等原因所引起的不平衡電流的效應(yīng)。具有兩個平衡繞組使得繼電器能用于保護(hù)三繞組的電力變壓器。工作繞組、平衡繞組Ⅰ、Ⅱ和制動繞組均有抽頭，可以滿足多種整定的要求。
繼電器整定板上的數(shù)字表示相應(yīng)的繞組匝數(shù)。當(dāng)改變整定板上整定螺釘所在孔的位置時，可以使動作電流、平衡作用和制動系數(shù)在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行整定。
變流器和執(zhí)行元件放在一個殼子里。為了便于執(zhí)行元件進(jìn)行單獨(dú)的校驗(yàn)調(diào)整和試驗(yàn)制動特性，需要將繼電器工作與制動兩個電流回路隔離。上述繞組是通過連接板進(jìn)行相互連接的，因而可以在校驗(yàn)調(diào)整時接通或斷開相應(yīng)的電路。
2.2.2 動作原理
繼電器基本原理是交流磁制動，工作繞組接入保護(hù)的差動回路，制動繞組接入環(huán)流電路。其作用為在正常情況下或者當(dāng)發(fā)生穿越性短路時， 通過制動繞組的是電流互感器二次電流或全部短路電流。按圖2所示的電磁關(guān)系，相應(yīng)的制動磁通φZ僅在導(dǎo)磁體的兩個邊柱間環(huán)流。其作用純粹是使鐵芯飽和，降低磁路的導(dǎo)磁率，這便是交流磁制動作用。正常情況下通過工作繞組的僅是數(shù)值不大的不平衡電流，其效應(yīng)已被消除。當(dāng)發(fā)生穿越性短路時，由于電流互感器的電流倍數(shù)已很大，誤差各異，因而不平衡電流的數(shù)值必將顯著增大，其效應(yīng)也不能消除，但這時的制動作用也很大，導(dǎo)磁體的飽和程度很高，大大地惡化了工作繞組和二次繞組之間的電磁感應(yīng)條件，因而構(gòu)成了差動繼電器的制動特性。
當(dāng)用于保護(hù)三繞組電力變壓器時，應(yīng)用兩個平衡繞組，并將它們分別接在環(huán)流回路的兩個臂上，這樣就能消除三個環(huán)流回路里不平衡電流的效應(yīng)。當(dāng)用于保護(hù)兩繞組電力變壓器時，只需應(yīng)用一個平衡繞組。在不平衡電流較大的情況下，平衡繞組接入環(huán)流回路；當(dāng)不平衡電流較小時，可以接入差動回路，以擴(kuò)大整定值的范圍。
平衡繞組的作用可以在正常情況下，用兩個電流互感器二次電流的比值所決定的平衡系數(shù)來表示。實(shí)際的平衡系數(shù)應(yīng)用繞組接入的匝數(shù)計算。按圖3的線路，設(shè)I1、 I2分別表示兩個電流互感器的二次電流，且I1大于I2，平衡繞組通常接在電流較小的環(huán)流臂上，當(dāng)差動回路的合成磁化力為零時，不平衡電流的效應(yīng)便被全部消除，因而得出下列方程式：
(I1—I2) WC— I2WP= 0……(1)
或 I1WC=I2(WC+WP)
平衡系數(shù)為 ………(2)
注： Wc為工作繞組
WP為平衡繞組
圖 3
接在變流器二次繞組的執(zhí)行元件，其動作電壓反應(yīng)變流器的工作磁通密度。動作電流決定了變流器的功率分配比例，并滿足生產(chǎn)上通用性的要求。這種執(zhí)行元件的特點(diǎn)在于其線圈是電感性的。在變流器飽和的情況下，次級感應(yīng)電勢中含有顯著的高次諧波，因此這種執(zhí)行元件便是一個很好的高次諧波濾過器?；旧戏磻?yīng)變流器工作磁通密度的基波。
應(yīng)該指出，在繼電器的工作過程中，不能改變銘牌上指針的位置。
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