LG-11E型功率继电器 

1       用途 

LG－11E型功率继电器（以下简称继电器）应用在方向保护中作为功率方向的判别元件，主要用于相间短路保护。 

2 结构与工作原理 

继电器采用JCK－10A / 1壳体，其外形尺寸、安装开孔尺寸见附录1。背后端子接线图见图1。前接线端子接线图见图2。 

图1  LG-11E背后端子接线图

继电器的原理图见图3，

   继电器采用整流型原理构成，比较电流电压综合量的值，其动作方程为：

    | IZ＋KU | > | IZ－KU |         (1)

　式中Z为电抗变压器T1的转移阻抗

即     Z =ｅ^ｊα              (2)

   K为电压回路变换系数

   K=e^jβ   (3)

图2  LG-11E前接线端子接线图

图3  LG-11E原理电路图

式(2)中α为T1次级电压对初级电流的转移角度。式(3)中β为电压变换器的转移角度。由于采用谐振回路，当电压谐振时，角β为90°。

式(1)中前面一项称为工作电压，后面一项称为制动电压。当工作电压大于制动电压时继电器动作；当制动电压大于工作电压时继电器制动；当工作电压等于制动电压时称为边界条件。

由图4可见，动作边界为通过原点垂直于IZ的一条直线，在边界上满足：

| IZ＋KU | = | IZ－KU |           (4)

 继电器的初级电流由电抗变压器T1在初级绕组上流过电流，在二个次级绕组上得到的电压分别加到工作回路与制动回路上。在另一个次级绕组上并联有电阻，改变电阻的数值可以改变转移阻抗角α，经切换开关QP并联R3或R4可以改变继电器灵敏角为－30°或－45°。

    图4 动作边界图

电压回路采用谐振回路。主要作用有二：其一是经谐振回路在电感T2上取得电压，使电压移相90°；其二是当在保护安装处正方向三相故障时,依靠谐振回路的记忆作用,保证继电器可靠动作,从而消除了电压死区。由于T1的转移角度调整在60°或45°,而电压回路转移角度为90°，因此得到继电器的灵敏角为-30°或-45°。相量图见图5。

图5 向量图

　　电压回路的谐振调谐可以用改变绕组的匝数来达到，T2谐振绕组有（M₃₁、M₃₂、M₃₃）三个抽头可供选择，还可以加减（S₄、M₄）小绕组来达到谐振。

　　比较回路采用环流法比较电路，工作电压和制动电压分别整流后经C2、C3滤波并经R5、R6、R7、R8比较后启动极化继电器动作。

继电器的潜动调整通过调节R1 及R2 来进行，用R2来调节电流平衡，用R1来调节电压平衡，经反复调整可以达到电流电压均无潜动。

3 主要技术参数

1．继电器的额定值：

a.      额定电流：5A或1A；

b. 额定电压：100V；

          c. 额定频率：50Hz。

2．继电器的灵敏角　

－30°或－45°，误差不大于±5°。

3．动作区：160°~180°

4．在灵敏角下通入额定电流时，继电器的动作电压不大于2V。

5．返回系数：返回系数不小于0.45。

6．动作时间　

   在灵敏角下，电压由额定电压突然降至4倍最小动作电压，电流同时由0升至额定电流时，动作时间不大于30ms。

7．记忆时间　

   当模拟保护出口处短路，在灵敏角下，突然加额定电流及10倍额定电流，电压自100V同时突然降到0的情况下，继电器应可靠动作，其极化继电器动作保持时间不小于50ms。

8．功率消耗

   电流回路不大于6VA，电压回路不大于15VA。

9．继电器可以长期耐受1.1倍的额定电压及额定电流。

10．触点断开容量

在直流有感(τ=5ms)回路，U≤250V，I≤0.2A为20W；在交流(cosφ= 0.4)回路，U≤250V，I≤0.5A为50VA。

11．继电器触点长期允许闭合电流为0.5A。

12．电寿命为10³次。

13．机械寿命为10⁴次。

          14．绝缘电阻不小于300MΩ。

15．介质强度

继电器各导电电路与外露非带电金属部分及外壳之间，以及在电气上无联系的不同电路之间，应能承受交流2kV (有效值) 50Hz试验电压，历时1min，无绝缘击穿或闪络现象。

4 调试方法

按图6试验电路接好线，逐项进行试验。

1．谐振回路调试

  在端子212与222之间通入50Hz、100V电压，用高内阻交流电压表(真空管毫伏表)测电容器C1 两端电压，调换T2抽头使C1两端的电压为。

图6  LG-11E试验线路图

图6中： S1～S5－试验开关

T1～T2－自耦变压器2kVA

T3－变流器220/36V, 2kVA

T4－电流互感器0.2级，0.5～50A/5A

Tφ－三相移相器

Pφ－相位表

R1－双管滑线电阻，3～5A、40～80Ω

R2－滑线电阻，10A，10Ω

PA－交流电流表5A，0.5级

PV－交流电压表3～30V，1.0级

K－接触器

PT－702－1数字毫秒表

2． 动作区和灵敏角的调试

    a. 将灵敏角开关置于－30°位置，合开关S1、S2、和S3，调整电压回路电压为100V、电流回路的电流为5A (或1A)；

    b.　调整移相器，改变电流与电压间的相位角，测出动作区的边界角度Φ₁ (正角度)和Φ₂(负角度)；

    c.　动作区、灵敏角的计算方法，参见图7。

动作区= |φ₁|＋|φ₂|

灵敏角= (φ₁＋φ₂)/2 =φ_m

d． 灵敏角误差不大于±5°。（－30°±5°，－45°±5°）

图7

3．最小动作电压和返回系数测试

   电流回路加额定电流5A  (或1A)，调整移相器至灵敏角位置，调整电阻R1使继电器刚好动作，此时电压值为最小动作电压值，调整电阻R1使继电器刚好返回，此时电压值为返回电压值，可计算出继电器的返回系数，应不小于0.45。

   返回系数=

　　若返回系数不符合要求，应更换极化继电器。

4．动作时间的测试

   将灵敏角置于－30°，加额定电流5A (或1A)，调整移相器至灵敏角位置，再调整R1使电压为8V，此时测得的动作时间不大于30ms。

   在灵敏角下，突然加额定电流及10倍额定电流，电压自100V同时突然降到0的情况下，继电器应可靠动作，其极化继电器动作

保持时间不小于50ms。

5．潜动试验

在灵敏角下，(电压线圈短路)突然加入或切除10倍额定电流，继电器不应有电流潜动。在灵敏角下，(电流回路断开)突然加入或切除1.1倍额定电压值，继电器不应有电压潜动。

6．潜动调整

    a.潜动检查：电压回路经20Ω短接，电流回路通入额定电流，测量极化继电器线圈即214，224端子上的电压，调整R1使电压为零；然后在电压回路加电压100V，电流回路开路测量极化继电器线圈电压，调整R2使电压为零，反复调整电压电流潜动。

b.突然加入或切除10倍动作电流或100V电压继电器触点不应有鸟啄现象，如发现在切除大电流或100V电压时触点有鸟啄现象，可更换比较回路电阻或电容使制动回路电容放电时间常数不小于工作回路电容放电时间常数，更换后重新进行潜动调整。调整完毕电位器制动螺母锁紧。

5 订货须知

选型时请指明产品型号、名称、额定电流及安装方式。

LG-11型功率继电器

1 除结构不同外，用途、工作原理、技术要求及调试方法与LG-11E完全相同。

2 结构

继电器采用JK-32K、H、Q壳体，其外形尺寸、安装开孔图见附录3。继电器背后端子接线图见图8。

3 订货须知

 选型时请指明产品型号、名称、额定电流及安装方式。

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