大電流家電控制繼電器：T91

1       用途 
LG－11E型功率繼電器（以下簡稱繼電器）應用在方向保護中作為功率方向的判別元件，主要用于相間短路保護。 
2 結構與工作原理 
繼電器采用JCK－10A / 1殼體，其外形尺寸、安裝開孔尺寸見附錄1。背后端子接線圖見圖1。前接線端子接線圖見圖2。 
 
圖1  LG-11E背后端子接線圖
 
繼電器的原理圖見圖3，
   繼電器采用整流型原理構成，比較電流電壓綜合量的絕對值，其動作方程為：
    | IZ＋KU | > | IZ－KU |         (1)
　式中Z為電抗變壓器T1的轉移阻抗
即     Z =ｅ^ｊα              (2)
   K為電壓回路變換系數(shù)
   K=e^jβ   (3)
 
圖2  LG-11E前接線端子接線圖
圖3  LG-11E原理電路圖
 
式(2)中α為T1次級電壓對初級電流的轉移角度。式(3)中β為電壓變換器的轉移角度。由于采用諧振回路，當電壓諧振時，角β為90°。
式(1)中前面一項稱為工作電壓，后面一項稱為制動電壓。當工作電壓大于制動電壓時繼電器動作；當制動電壓大于工作電壓時繼電器制動；當工作電壓等于制動電壓時稱為邊界條件。
由圖4可見，動作邊界為通過原點垂直于IZ的一條直線，在邊界上滿足：
| IZ＋KU | = | IZ－KU |           (4)
 繼電器的初級電流由電抗變壓器T1在初級繞組上流過電流，在二個次級繞組上得到的電壓分別加到工作回路與制動回路上。在另一個次級繞組上并聯(lián)有電阻，改變電阻的數(shù)值可以改變轉移阻抗角α，經(jīng)切換開關QP并聯(lián)R3或R4可以改變繼電器靈敏角為－30°或－45°。
 
    圖4 動作邊界圖
 
電壓回路采用諧振回路。主要作用有二：其一是經(jīng)諧振回路在電感T2上取得電壓，使電壓移相90°；其二是當在保護安裝處正方向三相故障時,依靠諧振回路的記憶作用,保證繼電器可靠動作,從而消除了電壓死區(qū)。由于T1的轉移角度調整在60°或45°,而電壓回路轉移角度為90°，因此得到繼電器的靈敏角為-30°或-45°。相量圖見圖5。
 
圖5 向量圖
 
　　電壓回路的諧振調諧可以用改變繞組的匝數(shù)來達到，T2諧振繞組有（M₃₁、M₃₂、M₃₃）三個抽頭可供選擇，還可以加減（S₄、M₄）小繞組來達到諧振。
　　比較回路采用環(huán)流法比較電路，工作電壓和制動電壓分別整流后經(jīng)C2、C3濾波并經(jīng)R5、R6、R7、R8比較后啟動極化繼電器動作。
繼電器的潛動調整通過調節(jié)R1 及R2 來進行，用R2來調節(jié)電流平衡，用R1來調節(jié)電壓平衡，經(jīng)反復調整可以達到電流電壓均無潛動。
3 主要技術參數(shù)
1．繼電器的額定值：
a.      額定電流：5A或1A；
b. 額定電壓：100V；
          c. 額定頻率：50Hz。
2．繼電器的靈敏角　
－30°或－45°，誤差不大于±5°。
3．動作區(qū)：160°~180°
4．在靈敏角下通入額定電流時，繼電器的動作電壓不大于2V。
5．返回系數(shù)：返回系數(shù)不小于0.45。
6．動作時間　
   在靈敏角下，電壓由額定電壓突然降至4倍最小動作電壓，電流同時由0升至額定電流時，動作時間不大于30ms。
7．記憶時間　
   當模擬保護出口處短路，在靈敏角下，突然加額定電流及10倍額定電流，電壓自100V同時突然降到0的情況下，繼電器應可靠動作，其極化繼電器動作保持時間不小于50ms。
8．功率消耗
   電流回路不大于6VA，電壓回路不大于15VA。
9．繼電器可以長期耐受1.1倍的額定電壓及額定電流。
10．觸點斷開容量
在直流有感(τ=5ms)回路，U≤250V，I≤0.2A為20W；在交流(cosφ= 0.4)回路，U≤250V，I≤0.5A為50VA。
11．繼電器觸點長期允許閉合電流為0.5A。
12．電壽命為10³次。
13．機械壽命為10⁴次。
          14．絕緣電阻不小于300MΩ。
15．介質強度
繼電器各導電電路與外露非帶電金屬部分及外殼之間，以及在電氣上無聯(lián)系的不同電路之間，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(xiàn)象。
4 調試方法
按圖6試驗電路接好線，逐項進行試驗。
1．諧振回路調試
  在端子212與222之間通入50Hz、100V電壓，用高內阻交流電壓表(真空管毫伏表)測電容器C1 兩端電壓，調換T2抽頭使C1兩端的電壓為最大。


 
 
圖6  LG-11E試驗線路圖


圖6中： S1～S5－試驗開關
T1～T2－自耦變壓器2kVA
T3－變流器220/36V, 2kVA
T4－電流互感器0.2級，0.5～50A/5A
Tφ－三相移相器
Pφ－相位表
R1－雙管滑線電阻，3～5A、40～80Ω
R2－滑線電阻，10A，10Ω
PA－交流電流表5A，0.5級
PV－交流電壓表3～30V，1.0級
K－接觸器
PT－702－1數(shù)字毫秒表


 
2． 動作區(qū)和靈敏角的調試
    a. 將靈敏角開關置于－30°位置，合開關S1、S2、和S3，調整電壓回路電壓為100V、電流回路的電流為5A (或1A)；
    b.　調整移相器，改變電流與電壓間的相位角，測出動作區(qū)的邊界角度Φ₁ (正角度)和Φ₂(負角度)；
    c.　動作區(qū)、靈敏角的計算方法，參見圖7。
動作區(qū)= |φ₁|＋|φ₂|
靈敏角= (φ₁＋φ₂)/2 =φ_m
d． 靈敏角誤差不大于±5°。（－30°±5°，－45°±5°）
 
圖7
 
3．最小動作電壓和返回系數(shù)測試
   電流回路加額定電流5A  (或1A)，調整移相器至靈敏角位置，調整電阻R1使繼電器剛好動作，此時電壓值為最小動作電壓值，調整電阻R1使繼電器剛好返回，此時電壓值為返回電壓值，可計算出繼電器的返回系數(shù)，應不小于0.45。
   返回系數(shù)=
　　若返回系數(shù)不符合要求，應更換極化繼電器。
4．動作時間的測試
   將靈敏角置于－30°，加額定電流5A (或1A)，調整移相器至靈敏角位置，再調整R1使電壓為8V，此時測得的動作時間不大于30ms。
   在靈敏角下，突然加額定電流及10倍額定電流，電壓自100V同時突然降到0的情況下，繼電器應可靠動作，其極化繼電器動作


保持時間不小于50ms。


5．潛動試驗
在靈敏角下，(電壓線圈短路)突然加入或切除10倍額定電流，繼電器不應有電流潛動。在靈敏角下，(電流回路斷開)突然加入或切除1.1倍額定電壓值，繼電器不應有電壓潛動。
6．潛動調整
    a.潛動檢查：電壓回路經(jīng)20Ω短接，電流回路通入額定電流，測量極化繼電器線圈即214，224端子上的電壓，調整R1使電壓為零；然后在電壓回路加電壓100V，電流回路開路測量極化繼電器線圈電壓，調整R2使電壓為零，反復調整電壓電流潛動。
b.突然加入或切除10倍動作電流或100V電壓繼電器觸點不應有鳥啄現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)在切除大電流或100V電壓時觸點有鳥啄現(xiàn)象，可更換比較回路電阻或電容使制動回路電容放電時間常數(shù)不小于工作回路電容放電時間常數(shù)，更換后重新進行潛動調整。調整完畢電位器制動螺母鎖緊。
5 訂貨須知
選型時請指明產(chǎn)品型號、名稱、額定電流及安裝方式。
 
LG-11型功率繼電器
1 除結構不同外，用途、工作原理、技術要求及調試方法與LG-11E完全相同。
2 結構
繼電器采用JK-32K、H、Q殼體，其外形尺寸、安裝開孔圖見附錄3。繼電器背后端子接線圖見圖8。
3 訂貨須知
 選型時請指明產(chǎn)品型號、名稱、額定電流及安裝方式。