DCD-2A型差动继电器

1用途

DCD-2A 型差动继电器(以下简称继电器)用于两绕组或三绕组电力变压器以及交流发电机的单相差动保护线路中 作为主保护

继电器能预防在非故障状态时所出现的暂态电流的作用 例如当电力变压器空载合闸 或在穿越性短路切除后 电压恢复时出现很大的励磁涌流 其瞬时值常达额定电流的5 10倍 这时差动保护不应误动作 但发生区内短路时 却能迅速动作切除故障 2 基本结构和工作原理

2.1 基本结构

继电器由具有一副动合触点的高灵敏 高可

靠性 的电磁型执行机构和中间速饱和变流器

组成 该执行机构为电磁型继电器 在继电器中

被作为出口元件

中间速饱和变流器具有短路绕组和平衡绕

组 它 构成差动继电器的一些主要技术性能 如

直流偏磁特性消除不平衡电流效应的自耦变流器

性能等

变流器的导磁体由 E 导磁片叠装而成 有

平衡绕组 和短路绕组 此外 中间柱上的

短路绕组与右侧边柱上的短路绕组通过一瓷盘电

位器相连接 二次绕组放在导磁体的另一侧边柱 上 绕组在导磁体的分布如图1所示 继电器的 内部接线及其保护三绕组电力变压器的原理接线 图如图2所示 由于具有平衡绕组 且每隔一匝

有抽头 便于调整 用以消除由于电流互感器变比

不一致等原因引起的不平衡电流的效应 具有两个平衡绕组就使得继电器能用于保护三绕组的电力变压器

图2 继电器内部接线及保护三绕组电力变压器的原理接线图

动作电流和平衡作用可通过调整工作绕组 平衡绕组的匝数在宽广的范围内进行整定 直流偏磁特性可通过改变继电器内的瓷盘电位器的阻值进行整定

2.2 基本原理

继电器的基本原理是利用非故障时暂态电流中的非周期分量来磁化变流器的导磁体 提高其饱和程度 从而构成躲过励磁涌流及穿越性故障时不平衡电流的作用

3 主要技术性能及参数

3.1 额定值

额定电流5A 额定频率50Hz

3.2 无直流分量时 继电器起始动作安匝AW 0=60 4

3.3 [ZK()当用于保护三绕组电力变压器时 其动作电流可在 3 12A 的范围内进行整定

(AW 0=60) 对于动作电流的最小整定值 其最大平衡系数接近于2

3.4当用于保护两绕组电力变压器或交流发电机时 其动作电流可以在1.55 12A 的范围内

进行整定

3.5继电器的直流偏磁特性 =f(K) 可以用改变瓷盘可变电阻器阻值的方法进行连续调

整

当偏移系数K=0.6时 直流偏磁特性在各整定位置下的相对动作电流系数的误差不超过-8% +20%

3.6继电器的可靠系数应不小于1.35 当差动继电器动作时 其动作电流为I CP 执行元件

相应的正弦动作电流为I CP1 然后转动指针拧紧游丝 使得继电器的动作电流为5I CP 并

测量执行元件相应的正弦动作电流I CP5 按下式算出可靠系数 K H =I CP1 I CP5

在相同情况下 当差动继电器的动作电流为2I CP 时 上述的值不小于1.2

3.7 三倍动作电流时 差动继电器的动作时间不大于0.035s

3.8当变流器的一个平衡绕组和工作绕组全部匝数接入时 在保护区内故障 且电流等于5A

继电器的单相功率消耗不超过16VA

3.9在正常情况下 电流互感器的变比误差被全部补偿(变流器工作回路的磁化力相平衡

导磁体里磁通为零) 工作绕组和平衡绕组能长期通过10A 电流

它是在一个平衡绕组和工作绕组的全部匝数接入时 通直流电流进行试验的

3.10 工作绕组或每一个平衡绕组的直流电阻不应大于0.05

3.11 继电器的绕组数据见表1

表 1 绕组

绕组数据 铁芯截面积 备注

工作

W P =20匝 1.56 SBEC 双纱包铜线 平衡

W Y2=W Y1=19匝 1.56 SBEC 双纱包铜线 二次

W 2=48匝 1.0 SBEC 双纱包铜线 S=1.25cm 2 (边柱) 各绕组抽头见图2 执行元件 2W=2 380匝 QQ-0.51漆包铜线 S=2.cm 2 两只线圈并联

3.17 继电器外形及安装尺寸图 见图3

图5 DCD-2A 外形及安装尺寸图

4 使用与维护

打开壳罩即可进行工作绕组和平衡绕组的整定工作绕组平衡绕组均有抽头可以满足多种整定值的要求继电器整定板下方的数字即表示相应的绕组匝数每个绕组分成两段这种设计可以用较少的抽头获得较多的匝数组合从而使整定范围广泛而不失其精细继电器每块整定板上有两个整定螺钉每个整定螺钉可在各自的一段范围内整定两个螺钉整定位置下所标示的数字之和即为绕组的整定匝数需注意的是当同一整定板上的两个整定螺钉没整定在各自的范围内或者不接入时绕组是断开的

4.2 助磁特性曲线的整定

助磁特性曲线整定时需抽出继电器机芯然后松开助磁特性标志牌上的三个锁紧瓷盘可变电阻器的大螺钉(不需要拧下来只松动即可) 使旋钮能自由转动转动旋钮即可进行助磁特性曲线的整定

4.2.1 按规定曲线整定

继电器规定有A B C D四条曲线该四条曲线在继电器出厂前已按技术要求精心调试故只需将旋钮上的箭头对准所需整定点即可

4.2.2 特殊要求整定

如需整定曲线在A D曲线之间范围内但不在A B C D四条曲线上时可按下述方法进行整定

a. 由所需=f(K)曲线确定曲线在K=0.6时的值

b. 确定试验时所需加入的直流电流值

端子间加入交流电流工作绕组整定在20匝平衡绕组整定在19匝然后

测出起始动作正弦电流值I CP0由K=0.6及K=I=

I CP0

计算出直流电流值I=KI CP0=0.6I CP0 c. 确定磁盘可变电阻器的位置

由=I CP

I CP0

计算出具有直流分量时交流动作电流I CP= I CP0( 值由第a条确定

I CP0由第b条测出) 工作绕组平衡绕组分别整定在20匝及19匝端子间同时加

入前面计算出的直流电流值I及交流动作电流I CP调整可变电阻器使继电器的动作电流为I CP

d.如需精确整定可使可变电阻器旋钮的指示位于前面整定的位置暂时不变然后重复第b

条以后的各整定步骤直至可变电阻器的整定位置不再变动为止(因可变电阻器阻值的变化可使起始动作安匝在一个不大的范围内发生变化)

助磁特性曲线整定后应把三个锁紧螺钉均匀地紧固

图6 典型接线图

4.3继电器的典型接线图见图6 当继电器用于保护三绕组电力变压器时应用两个平衡绕组并将它们分别接在环流回路的两上臂上这样就能平衡三个环流回路里不平衡电流的效应当用于保护两绕组电力变压器时只需应用一个平衡绕组在不平衡电流较大的情况下平衡绕组接入环流回路当不平衡电流较小或用于保护交流发电机时平衡绕组可以接入工作回路以扩大整定值的范围平衡绕组的作用可以用两个电流互感器二次电流的比值所决定的平衡系数来表示实际的平衡系数应用绕组接入的匝数计算按图6的线路设I1I2分别表示两个电流互感器的二次电流且I1大于I2平衡绕组通常安在电流较小的环流臂上当工作回路的合成磁化力为零时不平衡电流的效应便被全部消除因而得出下列方程式

(I1-I2)W P-I2W Y=0 (1)

或: I1W P=I2(W P+W Y)

平衡系数K Y为: K Y=

I1

I2

=

W P+W Y

W P

(2)

4.4继电器的起始动作安匝可借电位器W在不大的范围内调整调整时应先松开紧固螺帽

然后用一字型螺刀调节电位器旋柄即可

4.5 在继电器的工作过程中应注意不能改变铭牌上指针的位置