BCH-4富繼差動(dòng)繼電器
1 用途
BCH－4型差動(dòng)繼電器 （以下簡(jiǎn)稱繼電器） 用于電力變壓器差動(dòng)保護(hù)線路中，作為內(nèi)部短路的主保護(hù)，用于保護(hù)四端電源的多繞組電力變壓器 （三繞組或四繞組）。
在正常情況及發(fā)生穿越性短路時(shí)，全部電流通過(guò)制動(dòng)繞組，產(chǎn)生很大的制動(dòng)作用，在差動(dòng)繞組里僅僅通過(guò)不平衡電流，且其效應(yīng)可以被降低到zui小程度，繼電器處于可靠的制動(dòng)狀態(tài)，區(qū)內(nèi)短路時(shí)，短路電流通過(guò)差動(dòng)繞組，繼電器便能迅速動(dòng)作，切除故障。
| 差動(dòng)繼電器 | BCH-1，BCH-1A |
| 差動(dòng)繼電器 | BCH-2，BCH-2A |
| 差動(dòng)繼電器 | BCH-4 |
2 結(jié)構(gòu)
繼電器由下列兩部分組成：
a. DL－11型電流繼電器；
b. 中間速飽和變流器 （以下簡(jiǎn)稱變流器），如圖1所示。
前者作為執(zhí)行元件，后者具有四個(gè)制動(dòng)繞組，并構(gòu)成差動(dòng)繼電器的一些主要性能：如制動(dòng)特性，躲避勵(lì)磁涌流特性，以及消除不平衡電流效應(yīng)的自耦變流器性能等。
變流器的導(dǎo)磁體是由n形導(dǎo)磁片構(gòu)成的正方形磁路，在四段磁路上均具有長(zhǎng)方形孔。在孔的外側(cè)放置四個(gè)制動(dòng)繞組，每一個(gè)制動(dòng)繞組包圍該段磁路截面的一半。差動(dòng)繞組與二次繞組的位置影響保護(hù)的特性，靠近二次繞組的制動(dòng)繞組起較大的制動(dòng)作用，將二次繞組60%的匝數(shù)與差動(dòng)繞組放在同一位置，其余40%匝數(shù)置于對(duì)面的磁路上，四個(gè)制動(dòng)繞組的作用大致相同。具有三個(gè)平衡繞組就能在四個(gè)環(huán)流回路里消除由于電流互感器變比不*等原因所引起的不平衡電流效應(yīng)。差動(dòng)繞組、平衡繞組和制動(dòng)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(shù)字表示相應(yīng)的繞組匝數(shù)，當(dāng)改變整定板上整定螺釘所在孔的位置時(shí)，就可以使動(dòng)作電流、平衡作用和制動(dòng)系數(shù)在寬廣的范圍內(nèi)進(jìn)行整定。
變流器和執(zhí)行元件放在一個(gè)總的殼子里，為了便于對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行單獨(dú)的校驗(yàn)調(diào)整和試驗(yàn)制動(dòng)特性，需要將差動(dòng)與制動(dòng)兩個(gè)電流回路隔離，上述繞組是通過(guò)連接板進(jìn)行相互連接的，因而可以在校驗(yàn)調(diào)整時(shí)接通或斷開相應(yīng)的電路。
繼電器做成后面接線，其外形及安裝尺寸如圖2所示。
3 工作原理
繼電器的基本原理是交流磁制動(dòng)，差動(dòng)繞組接入保護(hù)的差動(dòng)回路，平衡及制動(dòng)繞組接入環(huán)流回路，其作用過(guò)程為在正常情況下或者發(fā)生穿越性短路時(shí)，通過(guò)制動(dòng)繞組的是電流互感器二次電流或全部短路電流，按圖1所示的電磁關(guān)系，制動(dòng)安匝產(chǎn)生兩部分磁通，一部分磁通ΦZ在局部磁路中環(huán)流，其作用是使鐵芯飽和，自動(dòng)地增大動(dòng)作電流，從而避免繼電器的誤動(dòng)作，這便是所謂的交流磁制動(dòng)作用。就這一部分磁通的效應(yīng)而言，四個(gè)制動(dòng)繞組是彼此獨(dú)立的，沒(méi)有相互關(guān)系，也不會(huì)與二次繞組發(fā)生電磁感應(yīng)。制動(dòng)安匝還產(chǎn)生了另一部分磁通ΦZC，它沿著整個(gè)磁路環(huán)流。并在二次繞組里產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，也就是制動(dòng)繞組起了部分的工作繞組的作用。
同時(shí)在極性上應(yīng)保證當(dāng)差動(dòng)繞組與任一制動(dòng)繞組串聯(lián)通過(guò)電流時(shí)，制動(dòng)繞組所產(chǎn)生的部分工作磁通應(yīng)與差動(dòng)繞組通過(guò)電流時(shí)所產(chǎn)生的磁通中ΦC方向相同，因而增大了反應(yīng)區(qū)內(nèi)故障時(shí)的靈敏度。
正常情況下通過(guò)差動(dòng)繞組的僅是數(shù)值不大的不平衡電流，其效應(yīng)已被平衡繞組降低到zui小程度。當(dāng)發(fā)生穿越性短路時(shí)，由于電流互感器的電流倍數(shù)已很大，形式、特性、誤差各異，因而不平衡電流的數(shù)值必將顯著增大，其效應(yīng)也不能被消除，但這時(shí)的制動(dòng)作用已很大，導(dǎo)磁體的飽和程度很高，由此大大惡化了差動(dòng)繞組與二次繞組之間的電磁感應(yīng)條件，從而構(gòu)成了差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性。
當(dāng)電力變壓器空載合閘時(shí)，瞬時(shí)值很大的勵(lì)磁涌流全部通過(guò)差動(dòng)繞組，其數(shù)值可達(dá)額定電流的5～10倍，但由于勵(lì)磁涌流中含有大量衰減的非周期分量，它同樣使得導(dǎo)磁體飽和，自動(dòng)提高了繼電器的動(dòng)作電流， 從而構(gòu)成了差動(dòng)繼電器躲避勵(lì)磁涌流的直流偏磁特性，曲線為ε= f（k）。
為了產(chǎn)生良好的速飽和特性，變流器的工作磁通密度BCP應(yīng)該較大，但也應(yīng)保證繼電器可靠動(dòng)作所必須的裕量，為此規(guī)定在繼電器的動(dòng)作電流為5倍起始值時(shí)，其可靠系數(shù)kH不小于1.35。工作磁通密度是用變流器導(dǎo)磁體的重量和起始動(dòng)作安匝AW0來(lái)保證的。
繼電器具有四側(cè)制動(dòng)特性，它可以保護(hù)四端電源的多繞組電力變壓器，也可以利用三個(gè)制動(dòng)繞組保護(hù)三端電源的多繞組電力變壓器。圖3表示用以保護(hù)三繞組變壓器的繼電器單相原理接線圖。
接在變流器二次繞組的是DL－11型繼電器,并規(guī)定其動(dòng)作電壓與動(dòng)作電流，動(dòng)作電壓反應(yīng)變流器的工作磁通密度BCP，動(dòng)作電流決定了變流器的功率分配比例、可靠系數(shù)，并滿足生產(chǎn)上通用性的要求。這種執(zhí)行元件的特點(diǎn)在于其線圈是電感性的，在變流器飽和的情況下，二次感應(yīng)電勢(shì)中含有顯著的高次諧波，因此這是一個(gè)很好的高次諧波濾過(guò)器，它基本上反應(yīng)變流器磁通密度的基波。
應(yīng)當(dāng)指出，在繼電器的工作過(guò)程中，不能改變銘牌上指針的位置。
4 技術(shù)要求
4.1額定電流：5A、50Hz。
4.2無(wú)制動(dòng)時(shí)繼電器的起始動(dòng)作安匝AW0 = 60±4。
4.3繼電器差動(dòng)回路的動(dòng)作電流可以在2.2A～
15A的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整（AW0 =60）。
4.4表征繼電器動(dòng)作安匝與制動(dòng)安匝之間關(guān)系的制動(dòng)特性AWC =f（AWZ）如圖4所示。
4.4.1當(dāng)制動(dòng)電流與差動(dòng)電流的相位差為任意角度，在改變制動(dòng)安匝AWZ值到20AW0時(shí)，AWC =f（AWZ）不應(yīng)超出圖4所示的范圍。
圖 4 制動(dòng)特性（圖示曲線為極限范圍）圖5
4.4.2當(dāng)制動(dòng)電流與差動(dòng)電流間的相位差為任意角度，且AWZ =600（AWC／AWZ）<0.4時(shí)，繼電器不動(dòng)作。
4.4.3在4.4.2款條件下，當(dāng)AWC／AWZ≥0.6時(shí)，繼電器應(yīng)動(dòng)作。
注：制動(dòng)電流與差動(dòng)電流間的相角和制動(dòng)繞組的供電情況影響制動(dòng)特性，圖4是按圖5（a）到（c）供電情況下的極限范圍，其中AWZ =2IZWZ。
4.5由動(dòng)作電流與制動(dòng)電流的比值所決定的制動(dòng)系數(shù)kZ可以在廣泛的范圍內(nèi)變化，在制動(dòng)特性的下限計(jì)算zui小制動(dòng)作用條件下的制動(dòng)系數(shù)，即AWZ =600安匝，AWC/AWZ =240/600=0.4時(shí)計(jì)算kZ值，用改變制動(dòng)繞組匝數(shù)的方法來(lái)調(diào)整制動(dòng)系數(shù)，其變化范圍如下：
a. 對(duì)于zui大整定動(dòng)作電流15A （WC = 4）
kZ = 0.4×（2WZ）／WC =0.4×2（1～20／4）= 0.2～4
b. 對(duì)于zui小整定動(dòng)作電流2.2A （WC=27）
kZ =0.4×（2WZ）／WC =0.4×2（1～20／27）=0.0296～0.59
4.6可靠系數(shù)kH不小于1.35，它是按下述方法確定的：
當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)，其動(dòng)作電流為IDZ，執(zhí)行元件DL－11型繼電器的正弦動(dòng)作電流為iDL·DZ·1，然后轉(zhuǎn)動(dòng)指針擰緊游絲，使得繼電器的動(dòng)作電流為5IDZ，并測(cè)量DL—11型繼電器相應(yīng)的動(dòng)作電流iDL·DZ·5，按下式計(jì)算出可靠系數(shù)：
kH = iDL·DZ·5／iDL·DZ·1
4.7 3倍動(dòng)作電流時(shí)繼電器的動(dòng)作時(shí)間不大于0.035s。
4.8繼電器具有一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，在電壓小于220V，電流小于2A的直流有感負(fù)荷電路（時(shí)間常數(shù)不大于5×10-3s）中，觸點(diǎn)的斷開容量不小于50W。
4.9在電流為5A時(shí)，繼電器一相一側(cè)的功率消耗不大于如下數(shù)值：
a. 正常情況下，一個(gè)制動(dòng)繞組與平衡繞組的匝數(shù)全部接入時(shí)為7.5 VA；
b. 區(qū)內(nèi)故障時(shí)，制動(dòng)繞組、平衡繞組與差動(dòng)繞組的匝數(shù)全部接入時(shí)為20 VA。
4.10變流器的差動(dòng)繞組、平衡繞組和制動(dòng)繞組可*通過(guò)電流10A。
4.11繼電器的所有電路對(duì)外殼的絕緣應(yīng)能耐受2000V、50Hz的交流電壓歷時(shí)1min。
4.12繼電器重量不大于5kg。
4.13繼電器繞組數(shù)據(jù)如表1所示。
表1
| 繞組 | 繞組數(shù)據(jù) | 鐵芯截面積 | 備注 |
| 差動(dòng) | Wc=24匝，1.81一雙紗包銅線 |
| 平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ | Wp=3匝（每只），1.81一雙紗包銅線 | 各繞組抽頭 |
| 制動(dòng) | Wz=20匝（每只），1.81一雙紗包銅線 | 見線路圖2 |
| 二次 | W2=12+18=30匝，1.45一雙紗包銅線 |
 執(zhí)行元件DL—11型繼電器 | 2×W=2×500，0.38漆包銅線 | S=2cm2 | 兩只線圈并聯(lián) |
5 安裝、使用與維護(hù)
5.1繼電器應(yīng)固定在垂直屏板上，其周圍環(huán)境應(yīng)無(wú)塵埃或腐蝕性氣體，并且光線充足便于檢查。
5.2在使用繼電器以前應(yīng)進(jìn)行必要的檢查，不應(yīng)有在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的損壞，接線及緊固零件不應(yīng)松脫，可動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有阻滯現(xiàn)象。
5.3在使用繼電器的過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行定期檢查，當(dāng)觸點(diǎn)燒焦發(fā)黑時(shí)，應(yīng)用沾有汽油的抹布輕輕擦拭，不許用砂紙或其它磨料清潔觸點(diǎn)。
5.4當(dāng)更換觸點(diǎn)時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整校驗(yàn)DL—11型繼電器，其主要項(xiàng)目與方法如下。
5.4.1橋形觸點(diǎn)應(yīng)能沿著其固定鉚軸無(wú)摩擦的自由活動(dòng)，其活動(dòng)范圍應(yīng)能滿足動(dòng)靜觸點(diǎn)在剛剛相碰時(shí)就同時(shí)接觸（即靜觸點(diǎn)片還未產(chǎn)生彎曲就已同時(shí)接觸）。
在斷開位置，當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)在其固定鉚軸中自由活動(dòng)時(shí)，不致觸及靜觸點(diǎn)片。
5.4.2動(dòng)作時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)在靜觸點(diǎn)片的中心線上滑動(dòng)（偏差不大于1mm）。
5.4.3動(dòng)靜觸點(diǎn)的相對(duì)位置及止擋螺釘?shù)奈恢脩?yīng)這樣選擇，即使動(dòng)觸點(diǎn)在靜觸點(diǎn)片上的滑動(dòng)距離不小于1mm，但動(dòng)觸點(diǎn)不能超出靜觸點(diǎn)片的銀點(diǎn)平面。
5.4.4動(dòng)靜觸點(diǎn)間的總間隙應(yīng)不小于2mm。
5.4.5用高內(nèi)阻的交流低電壓表測(cè)量動(dòng)作電壓，動(dòng)作值測(cè)定方法如下：
a. 按本說(shuō)明書5.4.3項(xiàng)調(diào)整右側(cè)止擋螺釘；
b. 轉(zhuǎn)動(dòng)指針，使游絲處于比較緊的狀態(tài)，然后調(diào)節(jié)電阻使得通過(guò)繼電器線圈的電流為0.225A±0.005A，并保持不變；
c. 調(diào)整左側(cè)止擋螺釘，使得線圈上的電壓降為1.56－0.06V；
d. 轉(zhuǎn)動(dòng)指針，放松游絲至繼電器剛剛動(dòng)作為止；
e. 在不變更游絲狀態(tài)的情況下，使指針對(duì)準(zhǔn)銘牌上的刻度并緊固；
f. 再重復(fù)校驗(yàn)一遍，其動(dòng)作電壓與動(dòng)作電流應(yīng)符合b和c項(xiàng)的數(shù)值。
6 供應(yīng)成套性
隨繼電器一起供應(yīng)的有：
a. 出廠證明書一份；
b. 后接線的安裝和接線零件；
c. 同一用戶的一批訂貨，供給產(chǎn)品說(shuō)明書一份。
7 訂貨須知
訂貨時(shí)應(yīng)指明：
a. 繼電器的型號(hào)及名稱；
b. 訂貨數(shù)量；
c. 交貨地址。
電表：63L1-A，63T1-A，63T1-V，59L23-A，59L23-V，59C23-A，59C23-V，62T2-A，62T2-V，6C4-A，6C4-V，91L4-A，91L4-V，91C4-A，91C4-V，SQ48-A，SQ48-V，42L20-A，42L20-V，45L20-HZ，SX48-A，SX48-V，SX96-A，SX96-V，SX6L-A.V，SX42-A，SX42-A.V，SX16-A.V，SX48-W，SX48-3W，SX-3W，SX48-COS，SX16-COS，SXT-DCV，SXT-AC1，6C4
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