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供電系統(tǒng)的繼電保護裝置由各種繼電器構(gòu)成,其種類非常繁多,通常情況下,我們有如下幾中分類方式:
(1)按繼電器的結(jié)構(gòu)原理分:電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、數(shù)字式繼電器和微機式繼電器。其中,在保護裝置中使用最廣泛的是電磁式繼電器和感應(yīng)式繼電器。
(2)按繼電器反應(yīng)的物理量分:電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器和氣體繼電器等。
(3)按繼電器反應(yīng)的物理量變化分:過量繼電器、欠量繼電器。所謂過量繼電器指的是當(dāng)物理量大于某個數(shù)值時,繼電器得電、動作,而欠量繼電器指的是當(dāng)物理量小于某個數(shù)值時,繼電器得電、動作。
(4)按繼電器在保護裝置中的功能分:起動繼電器、時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器等。
本文主要講講電磁式繼電器,即電磁式電流繼電器、電磁式電壓繼電器、電磁式時間繼電器、電磁式信號繼電器、電磁式中間繼電器。
電磁式電流繼電器
在電磁式繼電器中,最長使用的是電磁式電流繼電器,其文字符號:KA,圖形符號如下圖
工作原理:對于電磁式電流繼電器而言,其內(nèi)部通常會有一組常開觸點,當(dāng)線圈通電,鐵芯產(chǎn)生磁通時,內(nèi)部產(chǎn)生電磁吸力,一旦電磁吸力大于彈簧作用力,則常開觸頭閉合,從而使繼電器得電。
在工作過程中,我們將繼電器動作時的最小電流定義為動作電流,Iop.KA ,而當(dāng)電流逐漸減少,繼電器所受的電磁力小于彈簧作用力的時候,繼電器將返回起始位置,其返回起始位置的最大電流稱之為返回電流,Ire.KA,對于動作電流和返回電流,由于所處彈簧位置的不同,其數(shù)值是有所不同的,對于過量繼電器而言,其返回電流是小于動作電流的,我們將返回電流與動作電流的比值定義為返回系數(shù)Kre,即
對于動作電流的調(diào)節(jié),有兩種基本方法:
①細(xì)調(diào):通過改變調(diào)整桿的位置改變彈簧的反作用力,進行平滑調(diào)節(jié),通常可以在某個特定區(qū)間內(nèi)進行調(diào)節(jié),如2.5~5A,5~10A之間
②粗調(diào):通過改變繼電器線圈的連接方式。當(dāng)線圈由串聯(lián)改為并聯(lián)時,繼電器的動作電流會增大一倍,這種方法可以進行級進調(diào)節(jié)。例如串聯(lián)最大相為5A時,通過線圈的并聯(lián)可以使其變?yōu)樽畲笙?0A。
電磁式電流繼電器的動作極為迅速,通常情況下動作時間只有百分之幾秒,可以認(rèn)為是瞬時動作的繼電器。
電磁式電壓繼電器
根據(jù)采集物理量的不同,還有一類繼電器是電磁式電壓繼電器文字符號:KV
其結(jié)構(gòu)和工作原理與電流繼電器基本相同,不同之處僅在于電壓繼電器的線圈為電壓線圈,匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì),與電壓互感器的二次繞組并聯(lián)。
電磁式電壓繼電器由過電壓和欠電壓兩種,過電壓繼電器的返回電壓顯然是小于動作電壓的,它的返回系數(shù)通常為0.8;欠電壓繼電器相反,其返回系數(shù)通常為1.25.
電磁式時間繼電器
上述兩種繼電器通常是瞬間動作的繼電器,而保護裝置可能需要有一定的延時以滿足選擇性的要求,因此需要相應(yīng)的時間繼電器來實現(xiàn)對應(yīng)的延時功能。
時間繼電器的文字符號為KT,圖形符號如下圖
通常情況下,時間繼電器由電磁系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、鐘表機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和時間調(diào)整系統(tǒng)等共同組成,這就意味著時間繼電器得電之后,其內(nèi)部的延時開關(guān)并不是立刻閉合的,需通過一定的延時使其主動觸點與主靜觸點閉合,才能實現(xiàn)最終的通電。其動作時限調(diào)整可以通過改變主靜觸頭的位置,即改變主動觸頭的行程來實現(xiàn)。
電磁式信號繼電器
第四類常見的電磁式繼電器是電磁式信號繼電器,其文字符號:KS,圖形符號如圖
信號繼電器在繼電保護裝置中用于發(fā)出指示信號,表示保護動作,同時接通信號回路,發(fā)出燈光或者音響信號。
信號繼電器動作后要解除信號通常需要手動復(fù)位。信號繼電器常見有電流式和電壓式兩種,前者串聯(lián)接入二次電路,后者則并聯(lián)接入二次電路。
電磁式中間繼電器
在繼電保護裝置中,有可能需要更多的觸點和更大的觸頭容量,此時可能需要電磁式中間繼電器,其文字符號:KM,圖形符號如圖所示
通過圖形符號我們可以看出,通常它可以提供多組觸點,彌補繼電器觸頭容量或觸頭數(shù)量的不足。