BCH-2 差動繼電器℃特價供應1 用途
BCH-2E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以及交流發電機的單相差動保護線路中,作為主保護。
繼電器能預防在非故障狀態時所出現的暫態電流的作用,例如: 當電力變壓器空載合閘,或在穿越性短路切除后電壓恢復時出現很大的勵磁涌流,其瞬時值常達額定電流的5~10倍,這時差動保護不應誤動作。但發生區內短路時,卻能迅速動作切除故障。
2 結構與工作原理
繼電器采用JCK-10A/1殼體,外形尺寸、安裝及開孔尺寸見附錄。
差動繼電器由下列兩部分組成:
a. DL-21CE型電流繼電器;
b. 中間速飽和變流器(以下簡稱變流器)。
前者作為執行元件,后者具有短路繞組,它構成差動繼電器的一些主要技術性能,如直流偏磁特性,消除不平衡電流效應的自耦變流器性能等。
變流器的導磁體是一個三柱形鐵芯,用幾組“山”形導磁片疊裝而成。在導磁體的中柱上放置工作繞組,平衡繞組Ⅰ、Ⅱ和短路繞組。此短路繞組與右側邊柱上的短路繞組相連接,二次繞組放在導磁體的左側邊柱上。繞組在導磁體上的分布如圖1所示。
圖1 繞組在導磁體上的分布圖
圖2 原理接線
繼電器的內部接線及其保護三繞組電力變壓器的原理接線圖如圖2所示。 前接線端子接線圖如圖3所示。由于具有平衡繞組,且每隔一匝有一抽頭,以便調整,用以消除由于電流互感器變比不一致等原因所引起的不平衡電流的效應,具有兩個平衡繞組就使得繼電器能用于保護三繞組的電力變壓器。
工作繞組、平衡繞組Ⅰ、Ⅱ和短路繞組均有抽頭可以滿足多種整定值的要求,繼電器整定板上的數字即表示相應的繞組匝數,當改變整定板上整定螺釘所在孔的位置時,就可以使動作電流、平衡作用和直流偏磁特性在寬廣的范圍內進行整定。
為了便于對執行元件進行單獨的校驗調整和試驗變流器特性時的需要,執行元件的線圈與變流器的二次繞組;平衡繞組與工作繞組是通過連接板進行相互連接的,因而可以在調整試驗時接通或斷開相應的電路。
圖3 前接線端子接線圖
繼電器的基本原理是利用非故障時暫態電流中的非周期分量來磁化變流器的導磁體,提高其飽和程度從而構成躲避勵磁涌流及穿越性故障時不平衡電流的作用。其相應的特性曲線為直流偏磁特性曲線簇ε= f (k)。工作繞組接入保護的差動回路,平衡繞組可以按照實際需要接入環流回路或工作回路。
具有短路繞組的變流器,其特點是專門利用非周期性電流來磁化導磁體。圖1表示了導磁體內部的電磁過程。當電力變壓器空載合閘時,瞬時值很大的勵磁涌流全部流過工作繞組。涌流波形具有偏于時間軸一側的特性。分析這種波形可以得到周期性分量及以一定速度衰減的非周期分量,并在導磁體里產生相應的磁通。它們在短路繞組里產生兩種不同的反應,直流磁通可以無阻礙地以兩個邊柱為路徑環流,交流磁通將遭到短路繞組的感應作用而削弱。在直流磁通的作用下導磁體迅速飽和,大大降低了導磁率,這就大大惡化了工作繞組與二次繞組間的電磁感應條件,因而顯著增大了繼電器的動作電流,這便是所謂直流偏磁作用。
當穿越性短路時,短路電流中含有非周期分量電流時,也產生同樣的作用,因而也能防止當穿越短路切除后電壓恢復時的誤動作。
繼電器的這種直流偏磁特性用圖4的曲線簇ε= f (k)來表示。其中:
:動作電流倍數,它是具有直流分量時的交流動作電流與直流分量等于零時的交流動作電流的比值。
:偏移系數,即直流分量與相應交流動作電流的比值,它表示電流波形對時間軸的偏移程度。
上述ε= f(k)是繼電器的靜態特性,它是在工作繞組里同時通入交流與直流電流試驗取得的。直流電流是不隨時間變化的,而非周期分量電流的數值仍隨著時間的增長而逐漸衰減。
為了產生良好的速飽和特性,變流器的工作磁通密度Bdz應選擇較高,但也必須保證繼電器可靠動作所必須的裕量,為此規定在差動繼電器的動作電流為5倍起始值時,其可靠系數KH不小于1.35。
圖4 直流偏磁特性圖
變流器的工作磁通密度是用磁性材料的重量和起始動作安匝的規定值來保證的。當用于保護三繞組電力變壓器時,應用兩個平衡繞組,并將它們分別接在環流回路的兩個臂上,這樣就能平衡三個環流回路里不平衡電流的效應。當用于保護兩繞組電力變壓器時,只要應用一個平衡繞組,在不平衡電流較大的情況下,平衡繞組接入環流回路;當不平衡電流較小,或用于保護交流發電機時,平衡繞組可以接入工作回路,以擴大整定值的范圍。平衡繞組的作用可以用兩個電流互感器二次電流的比值所決定的平衡系數來表示。實際的平衡系數應用繞組接入的匝數計算。按圖5的線路設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流臂上。當工作回路的合成磁化力為零時,不平衡電流的效應便被全部消除,因而得出下列方程式。
(I1-I2) WC- I2WP = 0 …………⑴ 或I1WC = I2 (WC+ WP)
平衡系數KP為:
…………⑵
注:WC為工作繞組,WP為平衡繞組
接在變流器二次繞組的是DL-21CE型繼電器并規定其動作電壓與動作電流,動作電壓反應變流器的工作磁通密度,動作功率決定了變流器的功率分配比例,并滿足生產上通用性的要求。這種執行元件的特點在于其線圈是電感性的,在變流器飽和的情況下,二次感應電勢中含有顯著的高次諧波,因此這種執行元件便是一個很好的高次諧波濾過器,它基本上反應變流器工作磁通密度的基波。
應該指出,在繼電器的工作過程中,不能改變銘牌上指針的位置。
圖5 使用接線示意圖
3 技術要求
1. 額定值(輸入激勵量)
a. 交流電流頻率50Hz;
b. 交流額定電流5A。
2. 動作值
無直流分量時,繼電器的動作安匝AW0 =60±4。
3. 電流整定有效范圍
當繼電器用于保護三繞組電力變壓器時,其動作電流可在3A~12A的范圍內進行整定 (AW0 = 60)。
當用于保護兩繞組電力變壓器或交流發電機時,其動作電流可以在1.55A~12A的范圍內進行整定。
4. 動作特性
繼電器直流助磁特性ε= f (k)可以用改變短路繞組匝數的方法進行分階調整。
圖4表示當短路繞組接入不同匝數時的ε= f (k) 的曲線簇應符合下述規定。
a. 當k = 0.4時,所有的ε值均應小于2.5;
b. 當k = 0.6時,ε值應不低于表1的規定。
表 1
短路繞組 A-A B-B C-C D-D
ε 1.6-0.13 3-0.24 5-0.4 7-0.56
5. 可靠系數
5倍動作電流時的可靠系數不小于1.35。
2倍動作電流時的可靠系數不小于1.2。
6. 動作時間
三倍動作電流時,繼電器的動作時間不大于0 .035s。
7. 功率消耗
工作繞組和一個平衡繞組全部串聯接入,當在保護區內發生故障,且電流等于5A時,繼電器的單相功率消耗不超過16VA。
注: 工作繞組或每一個平衡繞組的直流電阻不應大于0.05Ω。
當電流小于或大于5A時,繞組的全阻抗相應地增加或減少。
8. 熱要求
a.當環境溫度為40℃,且磁化力平衡(即變流器里的磁通趨近于零)時,工作繞組與平衡繞組能長期通過10A電流,其繞組溫升不超過65℃。它是在一平衡繞組和工作繞組的全部匝數接入時,通直流電流進行試驗的。
b.短期耐熱極限值
在常溫條件下,繼電器工作,平衡繞組允許在1s內通過10 In而無熱損壞。
9. 觸點斷開容量
在直流有感(τ=5ms)回路,U≤220V,I≤1A,為50W。
10. 絕緣電阻:
不小于300MΩ。
11. 介質強度
繼電器所有電路連在一起與外露的非帶電金屬部分及外殼之間,應能承受交流2kV(有效值)50Hz試驗電壓歷時1min,無絕緣擊穿或閃絡現象。
12.重量:不大于4Kg。
4 調試方法
1. 試驗用的設備、儀器、儀表應是檢定合格的。儀表精度 (除兆歐表、相位表外) 應不低于0.5級。
2. 繼電器的特性試驗
a.起始動作安匝的調試
按圖6線路進行接線。
當工作繞組接入20匝,通過端子231—441的電流Idz=3A±0.2A時,執行元件應該動作。
圖6
執行元件動作時其可動系統不應“游晃”,動合觸點應無抖動地閉合。當利用其觸點將中間繼電器的線圈接入電源時,不應發生打火花現象,否則必須重新調整執行元件,在斷電情況下將執行元件與變流器的二次繞組斷開,改變動鐵位置應重新校驗動作電壓在1.56V左右,動作電流在0.225A左右。
注:①. 當平衡繞組接入線路匝數增加時,動作電流應按AW0=IDZWC的乘積相應減少;
②. 電流必須為正弦波形;
③. 試驗時應將短路繞組接入,短路繞組的兩個整定螺釘擰入標號相同的孔中( 如A~A;B~B等;)
④. 檢查短路繞組結構正確性,將整定螺釘分別依次地擰入孔A~A至D~D時,AW0應保持同一數值,但略微增大些。
b. 直流偏磁特性的試驗
試驗接線見圖7。圖7(a) 為交直流同加于一組繞組的試驗接線,差動繞組與一個平衡繞組串聯,總匝數為20+19=39匝。直流電源可以采用汽車蓄電池,用低電阻調電流,此時為防止交流對直流回路的干擾,在直流回路中應串入一個塞流線圈。當直流電源高于110V時,可不用塞流線圈。直流電源也可以采用直流發電機或其它直流電源。為防止直流電源接地,交流電源應采用線電壓。
圖7
如果電源容量足夠,則采用圖7(b) 的接線最好。在這個接線中,直流加于全部差動繞組,交流加于一組平衡繞組,因此能防止因交、直流電源之間的相互影響而可能產生的誤差和事故,但由于加直流的繞組為20匝,加交流的繞組為19匝,故歸算到20匝的交流動作電流應為(19/20)Idz。
試驗時先加直流,后加交流,至繼電器動作,記下直流I=及相應交流動作電流Idz,計算出相應的k和ε值,再畫出直流偏磁特性曲線。
試驗允許只做一點。當檢查k=0.4點時,只要求k≥0.4一點而ε<2.5即可,可只檢查D—D一條曲線。當檢查k=0.6點時,只要求得k≤0.6一點,而ε大于規定 值(A—A為0.6-0.13;B—B為3-0.24;C—C為5-0.40;D—D為7-0.56) 。
如果直流偏磁特性曲線低于規定值,應首先檢查導磁片是否已經緊固,再做試驗。如果直流偏磁特性曲線還低于規定值,可適當提高執行元件的動作電壓,再試驗。
c. 繼電器可靠系數的試驗
按照下述方法規定,設繼電器的動作電流為Idz,相應的執行元件的動作電流i1,然后轉動指針擰緊游絲,使差動繼電器的動作電流為5Idz,再測得執行元件相應的動作電流i5,可靠系數。KH不小于1.35。
按照同樣方法當差動繼電器的動作電流為2Idz時,上述比值應不小于1.2。
也可用電壓法確定可靠系數,首先測定差動繼電器在動作電流下的執行元件端電壓U1,然后測定差動繼電器在5倍動作電流下的執行元件端電壓U5,可靠系數。
k為修正系數,k = 1.05
b. 動作時間的試驗
將整定螺釘分別擰入工作繞組的孔“20”,平衡繞組的孔“16”和“3”,在端子131~231
間通入電流。測得3倍動作電流時繼電器的動作時間應不大于0.035s。
5 訂貨須知
訂貨時請指明產品型號、名稱及安裝方式。
BCH-2型差動繼電器
1 除結構不同外,用途、工作原理、技術要求、調試方法與BCH-2E完全相同。
2結構
繼電器采用固定安裝式殼體,其外形尺寸、安裝開孔圖見附錄4,其原理接線圖如圖8。
3 訂貨須知
訂貨時請指明產品型號、名稱及安裝方式。
DCD-2、2M型差動繼電器
1 除結構不同外,用途、工作原理、技術要求、調試方法與BCH-2E完全相同。DCD-2M是在DCD-2的基礎上增加一對動斷觸點其余與DCD-2完全相同。
2 結構
繼電器采用 JK-32K、H、Q 型殼體,其外形尺寸、安裝開孔圖見附錄3,DCD-2背后端子接線圖見圖9,DCD-2M背后端子接線圖見圖10。
3 訂貨須知
訂貨時請指明產品型號、名稱及安裝方式。BCH-2 差動繼電器℃特價供應電流表進行監測。慢慢調高電源電壓聽到繼電器吸合聲時記下該吸合電壓和吸合電流。為求準確可以試
多幾次而求平均值。測量釋放電壓和釋放電流也是像上述那樣連接測試當繼電器發生吸合后再逐漸降低
供電電壓當聽到繼電器再次發生釋放聲音時記下此時的電壓和電流亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的1050%如果釋放電壓太小小于1/10的吸
合電壓時則不能正常使用了這樣會對電路的穩定性造成威脅使工作不可靠。
選用條件:1、先了解必要的條件 1控制電路的電源電壓能提供的最大電流 2被控制電路中的電壓和電
流 3被控電路需要幾組、什么形式的觸點。選用繼電器時一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據。
控制電路應能給繼電器提供足夠的工作電流否則繼電器吸合是不穩定的。 2、查閱有關資料確定使用條件后
可查找相關資料找出需要的繼電器的型號和規格號。若手頭已有繼電器可依據資料核對是否可以利用。最
后考慮尺寸是否合適。 3、注意器具的容積。若是用于一般用電器除考慮機箱容積外小型繼電器主要考慮
電路板安裝布局。對于小型電器如玩具、遙控裝置則應選用超小型繼電器產品。
型號標志
一般國產繼電器的型號命名由四部分組成第一部分+第二部分+第三部分+第四部分。
繼電器型號第一部分用字母表示繼電器的主稱類型。
JR——小功率繼電器 JZ——中功率繼電器 JQ——大功率繼電器 JC——磁電式繼電器 JU——熱繼電器
或溫度繼電度
JT——特種繼電器 JM——脈沖繼電器 JS——時間繼電器 JAG——干簧式繼電器
繼電器型號第二部分用字母表示繼電器的形狀特征。
W——微型 X——小型 C——超小型
繼電器型號第三部分用數字表示產品序號。
用數字表示產品序號
繼電器型號第四部分用字母表示防護特征。
F——封閉式 M——密封式
例如JRX-13F封閉式小功率小型繼電器。
JR——小功率繼電器 X——小型 13——序號
選擇方式
1、按使用環境選型
使用環境條件主要指溫度最大與最小、濕度一般指40℃下的最大相對濕度、低氣壓使用高度1000
米以下可不考慮、振動和沖擊。此外尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結
構不同繼電器承受的環境力學條件各異超過產品標準規定的環境力學條件下使用有可能損壞繼電器可
按整機的環境力學條件或高一級的條件選用。
對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍最好不要選用交流電激勵的繼電器。選用直流繼電器要選用
帶線圈瞬態抑制電路的產品。那些用固態器件或電路提供激勵及對尖峰信號比較敏感地地方也要選擇有瞬態
抑制電路的產品。
2、按輸入信號不同確定繼電器種類
按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器這是沒有問題的。這里
特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機供給繼電器線圈是恒定的電流應選用電流繼電器是恒定電壓值則
選用電壓繼電器。
3、輸入參量的選定
與用戶密切相關的輸入量是線圈工作電壓或電流而吸合電壓或電流則是繼電器制造廠控制繼電
器靈敏度并對其進行判斷、考核的參數。對用戶來講它只是一個工作下極限參數值。控制安全系數是工作電
壓電流/吸合電壓電流如果在吸合值下使用繼電器是不可靠的、不安全的環境溫度升高或處于振
動、沖擊條件下將使繼電器工作不可靠。整機設計時不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據而應將線
圈接入作為負載來計算實際電壓特別是電源內阻大時更是如此。當用三極管作為開關元件控制線圈通斷時
三極管必須處于開關狀態對6VDC以下工作電壓的繼電器來講還應扣除三極管飽和壓降。當然并非工作值加得愈高愈好超過額定工作值太高會增加銜鐵的沖擊磨損增加觸點回跳次數縮短電氣壽命一般工作
值為吸合值的1.5倍工作值的誤差一般為±10%。
4、根據負載情況選擇繼電器觸點的種類和容量
國內外長期實踐證明約70%的故障發生在觸點上這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。
觸點組合形式和觸點組數應根據被控回路實際情況確定。動合觸點組和轉換觸點組中的動合觸點對由于
接通時觸點回跳次數少和觸點燒蝕后補償量大其負載能力和接觸可靠性較動斷觸點組和轉換觸點組中的動斷
觸點對要高整機線路可通過對觸點位置適當調整盡量多用動合觸點。
根據負載容量大小和負載性質阻性、感性、容性、燈載及馬達負載確定參數十分重要。認為觸點切換
負荷小一定比切換負荷大可靠是不正確的一般說繼電器切換負荷在額定電壓下電流大于100mA、小于額
定電流的75%最好。電流小于100mA會使觸點積碳增加可靠性下降故100mA稱作試驗電流是國內外專
業標準對繼電器生產廠工藝條件和水平的考核內容。由于一般繼電器不具備低電平切換能力用于切換50mV、
50μA以下負荷的繼電器訂貨用戶需注明必要時應請繼電器生產廠協助選型。
繼電器的觸點額定負載與壽命是指在額定電壓、電流下負載為阻性的動作次數當超出額定電壓時可
參照觸點負載曲線選用。當負載性質改變時其觸點負載能力將發生變用。[3]
常見類型
1、過電流繼電器 :過電流繼電器簡稱CO是從電流超過其設定值而動作的繼電器可做系統線路及過
載的保護用最常用的是感應型過電流繼電器是利用電磁鐵與鋁或銅制的旋轉盤相對依靠電磁感應原理使
旋轉圓盤轉動以達到保護作用。
動作原理 感應型過電流繼電器是利用電流互感器二次側電流在繼電器內產生磁場以促使圓盤轉動
但流過的電流必須大于電流標置板的電流值才能轉動。
BCH-2 差動繼電器℃特價供應