實驗一電流繼電器特性實驗
一、實驗目的
1、瞭解繼電器的結構及工作原理。 2、掌握繼電器的調試方法。
二、構造原理及用途
繼電器由電磁鐵、線圈、Z型舌片、彈簧、動觸點、靜觸點、整定把手、刻度盤、軸承、限制螺桿等組成。
繼電器動作的原理：當繼電器線圈中的電流增加到一定值時，該電流產生的電磁力矩能夠克服彈簧反作用力矩和摩擦力矩，使Z型舌片沿順時針方向轉動，動靜接點接通，繼電器動作。當線圈的電流中斷或減小到一定值時，彈簧的反作用力矩使繼電器返回。
利用連接片可將繼電器的線圈串聯或並聯，再加上改變調整把手的位置可使其動作值的調整範圍變更四倍。
繼電器的內部接線圖如下：圖一為動合觸點，圖二為動斷觸點，圖三為一動合一動斷觸點。
電流繼電器用於發電機、變壓器、線路及電動機等的過負荷和短路保護裝置。
三、實驗內容
1. 外部檢查
2. 內部及機械部分的檢查
3. 絕緣檢查 4. 刻度值檢查 5. 接點工作可靠性檢查
四、實驗步驟
1、外部檢查
檢查外殼與底座間的接合應牢固、緊密；外罩應完好，繼電器端子接線應牢固可靠。
1. 內部和機械部分的檢查
a. 檢查轉軸縱向和橫向的活動範圍，該範圍不得大於0.15~0.2mm，檢查舌片與極間的間隙，舌片動作時不應與磁極相碰，且上下間隙應儘量相同，舌片上下端部彎曲的程度亦相同，舌片的起始和終止位置應合適，舌片活動範圍約為7度左右。
b. 檢查刻度盤把手固定可靠性，當把手放在某一刻度值時，應不能自由活動。
c. 檢查繼電器的螺旋彈簧：彈簧的平面應與轉軸嚴格垂直，彈簧由起始位置轉至刻度最大位置時，其層間不應彼此接觸且應保持相同的間隙。
d. 檢查接點：動接點橋與靜接點橋接觸時所交的角度應為55~65度，且應在距靜接點首端約1/3處開始接觸，並在其中心線上以不大的摩擦阻力滑行，其終點距接點末端應小於1/3。接點間的距離不得小於2mm,兩靜接點片的傾斜應一致，並與動接點同時接觸，動接點容許在其本身的轉軸上旋轉10~15度，並沿軸向移動0.2~0.3mm，繼電器的靜接點片裝有一限制振動的防振片，防振片與靜接點片剛能接觸或兩者之間有一不大於0.1~0.2mm的間隙。
2、電氣特性的檢驗及調整
（1）實驗接線圖如下：
（2）動作電流和返回電流的檢查
a. 將繼電器線圈串聯，並將整定把手放在某一整定值上，調壓器的手柄放在輸出電壓的最小位置（或將串入電路的滑線可變電阻放在電阻最大位置）。 b. 合上電源開關，調節調壓器的輸出電壓（調節可變電阻），慢慢地增加繼電器電流，直至繼電器動作，停止調節，記下此時的電流數值，即為繼電器的動作電流Idj,再重複二次，將其值填入表1-1，求其平均值。
c. 繼電器動作後，均勻地減小調壓器的輸出電壓（增加可變電阻阻值使流入繼電器電流減小）直至繼電器的常開接點剛剛打開，記下這時的電流，即為返回電流Ihj，重複二次將其值填入表1-1，求其平均值。根據動作電流和返回電流算出返回係數Kf：Kf=Ihj/Idj 動作值於返回值的測量應重複三次，每次測量值與整定值誤差不超過±3%，否則應檢查軸承和軸尖。
過電流繼電器的返回係數應不小於0.85，當大於0.9時，應注意接點壓力。 a. 將整定把手放在其它刻度時，重複上述試驗。
b. 將繼電器線圈改為並聯接法，按上述步驟重新進行檢驗。
在運行中如需改變定值，除檢驗整定點外，還應進行刻度檢驗或檢驗所需改變的定值。用保護安裝處最大故障電流進行衝擊試驗後，複試定值與整定值的誤差不應超過±3%，否則，應檢查可動部分的固定和調整是否有問題，或線圈內部有無層間短路等。 （3）返回係數的調整
返回係數不滿足要求時應予調整，影響返回係數的因素較多，如軸尖的光潔度、 軸承清潔情況、靜觸點位置等，但影響較顯著的是舌片端部與磁極間的間隙和舌片的位置。
a. 改變舌片的起始角與終止角，填整繼電器左上方的舌片起始位置限制螺桿，以改變舌片起始位置角，此時只能改變動作電流，而對返回電流幾乎沒有影響，故用改變舌片的起始角來調整動作電流和返回係數。舌片起始位置離開磁極的距離愈大，返回係數愈小；反之，返回係數愈大。
調整繼電器右上方的舌片終止位置限制螺桿，以改變舌片終止位置角，此時只能改變返回電流而對動作電流則無影響，故用改變舌片的終止角來調整返回電流和返回係數。舌片終止位置與磁極的間隙愈大，返回係數愈大；反之，返回系
數愈小。
a. 變更舌片兩端的彎曲程度以改變舌片與磁極間的距離，也能達到調整返回係數的目的。該距離越大返回係數也越大；反之，返回係數越小。 b. 適當調整觸點壓力也能改變返回係數，但應注意觸點壓力不宜過小。 （4）動作值的調整
a. 繼電器的調整把手在最大刻度值附近時，主要調整舌片的起始位置，以改變動作值。為此，可調整左上方的舌片起始位置限制螺桿，當動作值偏小時，使舌片的起始位置遠離磁極；反之，則靠近磁極。
b. 繼電器的調整把手在最小刻度值附近時，主要調整彈簧，以改變動作值。 c. 適當調整觸點壓力也能改變動作值，但應注意觸點壓力不宜過小。
五、實驗數據記錄與處理
表1-1 電流繼電器實驗數據記錄表
六、實驗數據分析
實驗數據如上表所示，該電流繼電器的返回係數滿足要求，均大於0.85。在切除故障的時候電流繼電器有較大的返回係數是有利的，可以快的返回，也有利降低保護定值，使之更靈敏。電流繼電器的返回係數會受其線圈的接線方式的影響，串聯時返回係數較高。
七、心得體會
通過本次實驗對電磁式的電流繼電器的結構及工作原理有了進一步的瞭解，對其調試方法有了進一步的掌握，對其特性有了直觀的認識。雖然現在電磁式的
電流繼電器已經被微機保護的器件所取代，但我們瞭解和掌握流繼電器的結構及工作原理仍然是很有必要的，因為這是最根本的原理，對應的微機保護器件也是基於這個原理實現的。在這裏還特別鳴謝實驗指導老師，在上實驗課的時候還給我們講了很多關於繼電保護的工程實際的知識，真的是受益匪淺！
篇二：微機保護實驗報告(零序電流方向性保護實驗)實驗名稱：微機零序方向電流保護特性實驗專業： 電氣信息學院電氣工程及其自動化姓名：班級： 學號：提交日期： 20xx年5月
電氣信息學院
微機零序方向電流保護特性實驗
【實驗目的】
1、掌握微機零序方向電流保護一、二、三、四段定值的檢驗方法。
2、掌握微機保護綜合測試儀的使用方法。
3、熟悉微機型零序方向電流保護的構成方法。
【實驗內容】
1）、實驗接線圖如下圖所示：
2）、將接線圖中的IA、IB、IC、IN分別接到保護屏端子排對應的15（I-7）、14（I-6）、13（I-5）、20（I-12）號端子；UA、UB、UC、UN分別接到保護屏端子排對應的1（I-15）、2（I-16）、3（I-17）、6（I-18）號端子；K1、K2分別接到保護屏端子排對應的60（I-60）、71（I-71）號端子；n1、n2分別接到保護屏端子排對應的76（220VL）和77（220VN）號端子。
3）、微機零序方向電流保護一、二、三、四段定值的測試，方法如下：
第一步：連接好測試線（包括電壓線、電流線及開關量信號線的連接，包括電壓串聯和電流並聯），打開測試儀，進入零序保護定檢；（參見M20xx使用手冊） 第二步：設置“定值/測試點”，將保護定值（電流值）輸入界面上對應框內 ，選擇測試點（測試點即輸出電流為設置定值的倍數）；
第三步：設置參數。選擇接地類型及試驗方式；設置故障前時間、最長故障時間、故障後時間；故障靈敏角、故障電壓、合閘角；選擇故障後是否失壓；如果電流輸出值較大，可以選擇電流串聯；確定開關量輸入通道及動作方式；
第四步：開始測試。點擊測試按鈕或者點鍵盤的F5鍵。測試自動完成； 第五步：保存測試結果。
【實驗結果】
【數據分析】
從實驗結果來看，保護1段整定值為動作係數1.05，返回係數0.95，反向動作係數1.25，A-E相故障時有效動作，沒有出現拒動和誤動；保護2段整定值為動作係數1.05，返回係數0.95，故障時有效動作，沒有出現拒動和誤動；保護3段整定值為動作係數1.05，返回係數0.95，故障時有效動作，沒有出現拒動和誤動；保護2段整定值為動作係數1.1，返回係數0.95，故障時有效動作，沒有出現拒動和誤動，由於自定義了動作係數為1.1，故測量動作百分數為110%。
篇三：繼電保護實驗報告電流方向繼電器特性實驗
一、實驗目的
1、瞭解繼電器的結構及工作原理。 2、掌握繼電器的調試方法。
二、構造原理及用途
繼電器由電磁鐵、線圈、Z型舌片、彈簧、動觸點、靜觸點、整定把手、刻度盤、軸承、限制螺桿等組成。
繼電器動作的原理：當繼電器線圈中的電流增加到一定值時，該電流產生的電磁力矩能夠克服彈簧反作用力矩和摩擦力矩，使Z型舌片沿順時針方向轉動，動靜接點接通，繼電器動作。當線圈的電流中斷或減小到一定值時，彈簧的反作用力矩使繼電器返回。 利用連接片可將繼電器的線圈串聯或並聯，再加上改變調整把手的位置可使其動作值的調整範圍變更四倍。
繼電器的內部接線圖如下：圖一為動合觸點，圖二為動斷觸點，圖三為一動合一動斷觸點。
電流繼電器用於發電機、變壓器、線路及電動機等的過負荷和短路保護裝置。
三、實驗內容
1. 外部檢查
2. 內部及機械部分的檢查 3. 絕緣檢查 4. 刻度值檢查
5. 接點工作可靠性檢查
四、實驗儀器
1、微機保護綜合測試儀
2、功率方向繼電器
3、DL-31 型電流繼電器
4、電腦、導線若干。
五、實驗步驟
1、外部檢查
檢查
外殼與底座間的接合應牢固、緊密；外罩應完好，繼電器端子接線應牢固可靠。 1. 內部和機械部分的檢查
a. 檢查轉軸縱向和橫向的活動範圍，該範圍不得大於0.15~0.2mm，檢查舌片與極間的間隙，舌片動作時不應與磁極相碰，且上下間隙應儘量相同，舌片上下端部彎曲的程度亦相同，舌片的起始和終止位置應合適，舌片活動範圍約為7度左右。
b. 檢查刻度盤把手固定可靠性，當把手放在某一刻度值時，應不能自由活動。
c. 檢查繼電器的螺旋彈簧：彈簧的平面應與轉軸嚴格垂直，彈簧由起始位置轉至刻度最大位置時，其層間不應彼此接觸且應保持相同的間隙。
d. 檢查接點：動接點橋與靜接點橋接觸時所交的角度應為55~65度，且應在距靜接點首端約1/3處開始接觸，並在其中心線上以不大的摩擦阻力滑行，其終點距接點末端應小於1/3。接點間的距離不得小於2mm,兩靜接點片的傾斜應一致，並與動接點同時接觸，動接點容許在其本身的轉軸上旋轉10~15度，並沿軸向移動0.2~0.3mm，繼電器的靜接點片裝有一限制振動的防振片，防振片與靜接點片剛能接觸或兩者之間有一不大於0.1~0.2mm的間隙。 2、電氣特性的檢驗及調整
（1）實驗接線圖如下：
（2）動作電流和返回電流的檢查
a. 將繼電器線圈串聯，並將整定把手放在某一整定值上，調壓器的手柄放在輸出電壓的最小位置（或將串入電路的滑線可變電阻放在電阻最大位置）。 b. 合上電源開關，調節調壓器的輸出電壓（調節可變電阻），慢慢地增加繼電器電流，直至繼電器動作，停止調節，記下此時的電流數值，即為繼電器的動作電流Idj,再重複二次，將其值填入表1-1，求其平均值。
c. 繼電器動作後，均勻地減小調壓器的輸出電壓（增加可變電阻阻值使流入繼電器電流減小）直至繼電器的常開接點剛剛打開，記下這時的電流，即為返回電流Ihj，重複二次將其值填入表1-1，求其平均值。根據動作電流和返回電流算出返回係數Kf：Kf=Ihj/Idj 動作值於返回值的測量應重複三次，每次測量值與整定值誤差不超過±3%，否則應檢查軸承和軸尖。
過電流繼電器的返回係數應不小於0.85，當大於0.9時，應注意接點壓力。 a. 將整定把手放在其它刻度時，重複上述試驗。
b. 將繼電器線圈改為並聯接法，按上述步驟重新進行檢驗。
在運行中如需改變定值，除檢驗整定點外，還應進行刻度檢驗或檢驗所需改變的定值。用保護安裝處最大故障電流進行衝擊試驗後，複試定值與整定值的誤差不應超過±3%，否則，應檢查可動部分的固定和調整是否有問題，或線圈內部有無層間短路等。 （3）返回係數的調整
返回係數不滿足要求時應予調整，影響返回係數的因素較多，如軸尖的光潔度、 軸承清潔情況、靜觸點位置等，但影響較顯著的是舌片端部與磁極間的間隙和舌片的位置。 a. 改變舌片的起始角與終止角，填整繼電器左上方的舌片起始位置限制螺桿，以改變舌片起始位置角，此時只能改變動作電流，而對返回電流幾乎沒有影響，故用改變舌片的起始角來調整動作電流和返回係數。舌片起始位置離開磁極的距離愈大，返回係數愈小；反之，返回係數愈大。
調整繼電器右上方的舌片終止位置限制螺桿，以改變舌片終止位置角，此時只能改變返回電流而對動作電流則無影響，故用改變舌片的終止角來調整返回電流和返回係數。舌片終止位置與磁極的間隙愈大，返回係數愈大；反之，返回係數愈小。
a. 變更舌片兩端的彎曲程度以改變舌片與磁極間的距離，也能達到調整返回係數的目的。該距離越大返回係數也越大；反之，返回係數越小。
b. 適當調整觸點壓力也能改變返回係數，但應注意觸點壓力不宜過小。 （4）動作值的調整
a. 繼電器的調整把手在最大刻度值附近時，主要調整舌片的起始位置，以改變動作值。為此，可調整左上方的舌片起始位置限制螺桿，當動作值偏小時，使舌片的起始位置遠離磁極；反之，則靠近磁極。
b. 繼電器的調整把手在最小刻度值附近時，主要調整彈簧，以改變動作值。
c. 適當調整觸點壓力也能改變動作值，但應注意觸點壓力不宜過小。
六、實驗數據記錄及分析
實驗接線圖：繼電器有2個線圈，2和6對應1個線圈，4和8對應一個線圈。一個繼電器刻度盤上對應的是2.5-5A，而我們做實驗的時候是先串聯後並聯，串聯的時候，動作電流可設定為2.5-5A，並聯的時候動作電流設定為5-10A，接線圖如下（圖1，串聯；圖2，並聯）：
圖1圖2
表1-1 電流繼電器實驗數據記錄表
實驗數據整理：
動作電流平均值Iav =（I1+I2+I3）/3 返回係數。返回係數的大小主要是繼電器斷開的時間長斷，返回係數是指返回電流與動作電流的比值。
對於第一行數據則有： K=3.63/4.13=0.88 第二行數據則有： K=4.5/5.03=0.89 第三行數據則有： K=2.0/2.8=0.72 第四行數據則有： K=7.5/8.4=0.89
由於過電流繼電器的返回係數應不小於0.85，而實驗測試數據顯示在電流為2.5刻度是返回係數偏小，這可能由於設備比較陳舊，小電流時靈敏係數過小，故該過電流繼電器不可用。
刻度盤中點，衝擊前後動作值和返回值及相差的百分數 串聯時，衝擊前後動作值和返回值相差的百分數為： I%=（4.13-3.63）/4.13×100%=12.11%
並聯時，衝擊前後動作值和返回值相差的百分數為： I%=（8.4-7.5）/8.4×100%=10.71%