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 WP 工作绕组 WY 平衡绕组 上 绕组在导磁体的分布如图1所示 继电器的 W2 二次绕组 WKD 短路绕组 内部接线及其保护三绕组电力变压器的原理接线 图1 绕组在导磁体的分布 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AW0=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

(AW0=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ICP 执行元件

相应的正弦动作电流为ICP1 然后转动指针拧紧游丝 使得继电器的动作电流为5ICP并

ICP1

测量执行元件相应的正弦动作电流ICP5 按下式算出可靠系数 KH= ICP5

在相同情况下 当差动继电器的动作电流为2ICP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 工作 平衡 二次 执行元件

绕组数据

WP=20匝 1.56 SBEC双纱包铜线 WY2=WY1=19匝 1.56 SBEC双纱包铜线 W2=48匝 1.0 SBEC双纱包铜线 2W=2 380匝 QQ-0.51漆包铜线

铁芯截面积 S=1.25cm (边柱) S=2.64cm

22

备注 各绕组抽头见

图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

4.1 工作绕组和平衡绕组的整定

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

I=

计算出直流电流值I=KICP0=0.6ICP0 测出起始动作正弦电流值ICP0 由K=0.6及K= ICP0

c. 确定磁盘可变电阻器的位置

ICP

计算出具有直流分量时交流动作电流ICP= ICP0( 值由第a条确定 由 = ICP0

ICP0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ICP 调整可变电阻器 使继电器的动作电流为ICP

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I1 I2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)WP-I2WY=0 (1)

或: I1WP=I2(WP+WY)

平衡系数KY为: KY=

WP+WYI1

= (2)

WP I2

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