继电器原理十篇

继电器原理篇1

关键词：电器控制原理；快速诊断；电器故障

随着汽车电子、电器产品的发展和应用，汽车继电器逐渐成为了汽车上应用最多的汽车电子元器件之一，广泛用于控制汽车起动、预热、空调、灯光、雨刮、电喷、油泵、防盗、音响、导航、电动风扇、冷却风扇、电动门窗、安全气囊、防抱死制动、悬架控制以及汽车电子仪表和故障诊断等系统中，其数量仅次于传感器。以下结合笔者的经验与同行分享。

1 继电器的构造及工作原理

随着汽车电子技术的日新月异，越来越多的传感器和自动控制装置被应用到汽车上，这势必增加了控制开关的数量。虽说电子控制应用可以减少机械开关的数量，但因为成本等因素，并不能完全避免使用触点式开关。碍于成本和体积的限制，汽车上使用的操纵开关的触点容量一般都较小，不能直接控制工作电流较大的用电设备，这个时候，就需要用继电器来控制其接通与断开。

继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成，只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的吸引下克服返回弹簧的拉力被吸向铁芯，带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁吸力随之消失，衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置，动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。通过这样的吸合、释放动作，达到在电路中的导通、切断的功能。

而在实际应用中，继电器的低压电源由一个输入量（如电流、电压、温度等）进行控制。当输入量达到规定值时，继电器使被控制的输出电路导通或断开。因而，继电器其实就是电路中的开关，但和传统电路开关不同的是，继电器的核心是以小电流控制大电流，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，是自动化电路的一个“自动开关”。作为一个自动开关，继电器既被控制，又起着控制作用，具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又输出回路）。

2 继电器在电器维修中的应用

汽车电路可以分为电源电路和控制电路。在大多数用电系统中，继电器就是电源电路和控制电路的交汇点，控制电路通过控制继电器的通断来控制电源电路，因而在实际维修中可以通过短接继电器对应的插孔，将一个复杂的系统问题一分为二，用“一刀切”的方式直接缩小汽车故障的诊断范围：如果是控制电路，就要对传感器和相关接插件进行检查；如果是电源电路，则需要对线路上的插接件和导线进行检查，从而快速判断出汽车电器故障到底发生在控制电路还是电源电路。

3 应用继电器维修实例

下面，笔者就自己在实际维修中应用继电器进行维修作实例说明。

3.1长安悦翔车空调不制冷

笔者在2011年6月接到一辆故障车，通过简单检查，发现在空调开启时，压缩机并未正常吸合，用专用工具按压管路上的旁通阀阀芯，发现有白雾冒出，确认管内有冷媒，初步圈定主要问题为压缩机不工作。

在确认管内有冷媒而且压缩机不工作后，必须确定从哪个零部件开始检查，以确认故障原因。如果按照压缩机吸合的条件逐个检查零部件，必然会导致空调检查诊断过程过长，中间拆装检查还可能会造成其他零部件的损坏。

出于以上考虑，笔者在诊断时直接拔下压缩机继电器，用连接线短接继电器被控制端的插孔[电源端和负载端]，压缩机发出“啪”的吸合声，这就说明压缩机电磁离合器正常、电源电路也没有问题（短接继电器后压缩机正常吸合），所以判断故障出在控制端，也就是说故障有可能出在空调控制器、三态压力开关、线索插接件等零部件上。这样，就可以直接缩小故障的诊断范围，使故障问题简单化，缩短了故障诊断时间，避免了不必要的零部件拆装和损坏。

同样，我们也可以利用类似的方法来短接各个插接件端子（建议用带保险的试灯线进行短接），注意检查表面上可见的传感器（如三态压力开关或插接件等）实现快速诊断。

3.2志翔混合动力轿车不启动

油、电、气，是汽车启动必备的三大要素。因而，汽车不启动的初步排查也是从这三大要素开始排查的，比如检查油泵是否供油，有没有高压火，进排气是否通畅，缸压是否足够等。可以说，汽车不启动需要检查的项目很多，这里就不做赘述了。

笔者在对这辆志翔混合动力轿车进行简单排查后，发现整车刚通电时，油泵没有动静，初步怀疑是油泵不工作引起不启动。进一步检查高压火和排气（三元催化器堵塞也会导致无法启动），都没有问题，故障基本圈定在油泵上。

继电器原理篇2

关键字：sf6密度表 sf6密度继电器 结构及工作原理 注意事项

所谓密度，是指某一特定物质在特定条件下单位体积的质量。sf6断路器中的sf6气体是密封在一个固定不变的容器内的，在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在断路器运行的各种允许条件范围内，尽管sf6气体的压力随着温度的变化而变化，但是，sf6气体的密度值始终不变。因为sf6断路器的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决于sf6气体的纯度和密度，所以，对sf6气体纯度的检测和密度的监视显得特别重要。如果采用普通压力表来监视sf6气体的泄漏，那就会分不清是由于真正存在泄漏还是由于环境温度变化而造成sf6气体的压力变化。为了能达到经常监视密度的目的，国家标准规定，sf6断路器应装设压力表或sf6气体密度表和密度继电器。压力表或sf6气体密度表是起监视作用的，密度继电器是起控制和保护作用的。

在sf6断路器上装设的sf6气体密度表，带指针及有刻度的称为密度表；不带指针及刻度的称为密度继电器或密度压力开关；有的sf6气体密度表也带有电触点，即兼作密度继电器使用。它们都是用来测量sf6气体的专用表计。

1— 弹性金属曲管；2—齿轮机构和指针；3—双层金属带；4—压力增大时的运动方向；5—压力减小时的运动方向。

图 sf6气体密度表的结构

sf6气体密度表的结构原理。上图所示的sf6气体密度表主要由弹性金属曲管1、齿轮机构和指针2、双层金属带3等零部件组成，实际上是在弹簧管式压力表机构中加装了双层金属带而构成的。空心的弹性金属曲管1与断路器相连，其内部空间与断路器中的sf6气体相通，弹性金属曲管1的端部与起温度补偿作用的双金属带3铰链连接，双层金属带3与齿轮机构和指针机构2铰链连接。

sf6气体密度表的工作原理

1.当密度表没有安装使用时，如果环境温度是20℃，，指针2指向0mp，但如果环境温度不是20℃时，因为双层金属带3是按照环境温度与20℃的差进行补偿的，所以，当环境温度高于20℃时，双层金属带3伸长，其下端将向5的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值减小的方向移动，指针2的读数小于0mp；否则，当环境温度低于20℃时，齿轮机构和指针2将向密度或压力指示值增大的方向移动，指针2的读数大于0mp。

2.当向断路器充sf6气体的过程中，随着气体压力的逐步升高，弹性金属曲管1的端部向4的方向发生位移，双层金属带3始终按20℃进行补偿，也随着向4的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值增大的方向移动，其指示值变大。密度表或压力表的指示值不仅与压力有关，而且还与温度有关。在对断路器充sf6气体过程中，由于sf6气体突然膨胀降压，温度一般由环境温度降至0℃以下，双层金属带3始终按20℃进行补偿，而不能对sf6气体的实际温度与环境温度之间的温差进行补偿，所以，在这种情况下，密度表的指示值即不能代表sf6气体的实际温度下的密度或压力值，也不能代表环境温度下的密度或压力值，更不能代表20℃时的密度或压力值。

3.当断路器充入sf6 气体后，等待一段时间，使sf6断路器内部温度升高至与外部环境温度达到平衡后，调整sf6气体至额定密度或压力值，这时，不管sf6气体受环境温度的影响使其压力增大还是减小，由于双层金属带3的温度补偿作用，密度表的指针始终指向20℃时的额定压力或密度值不变。

4.当断路器退出运行后，如果断路器内部sf6气体的温度与外部环境温度达到平衡时，其指示的密度或压力值将不随外部环境温度的变化而变化。当环境温度升高时，断路器内部sf6气体的温度也随着升高，压力也随之增大，弹性金属管1的端部向4的方向移动，有带动指针向密度或压力值增大的方向移动的趋势，但是，由于双层金属带3随环境温度升高而伸长，其下端向5的方向移动，那么，两者的变化量完全抵消，其结果是指针的指示值不变，即：自动折算到20℃时的密度或压力值保持不变，反之，当环境温度降低时，指针的指示值也保持原来的密度或压力值不变。

5.当断路器由于某种原因，如漏气或做试验时取气等，使sf6气体质量减少，压力变小，弹性金属管1的端部向5的方向移动，环境温度引起的压力变化由双层金属带3进行补偿，带动指针2向指示值减小的方向移动，其结果是指针指示的密度或压力值变小。由于密度表带有两对电接点，供sf6气体密度降低时发信号和闭锁断路器用，指针2降到一定的位置就发补气信号或闭锁断路器。

使用sf6气体密度或压力表的注意事项。密度表只有在sf6断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡之后，才能准确测量出sf6气体的密度或压力值；sf6断路器在运行时，密度表读数误差的大小，取决于断路器的负荷电流和回路电阻所引起的温升的大小。

sf6气体密度继电器结构原理。sf6气体密度继电器主要是由两个波纹管、标准sf6气体包、微动开关触点、杠杆等组成。c1-l1是作为sf6气体降低时报警的电触点63ga，c2-l2是作为sf6气体降低时闭锁断路器的电触点63gl。

1—波纹管；2—波纹管；3—标准sf6气体；4—微动开关电触点；5—轴；6—杠杆

图 sf6气体密度继电器结构

sf6气体密度继电器工作原理

1.它是以密封在波纹管1外侧的与断路器中sf6气体连通的sf6气体包，通过以轴5为支撑点的杠杆6，与密封在波纹管2外侧的标准气体包3进行比较，带动微动开关电触点4动作，实现其发信号和闭锁功能。

2.当断路器退出运行时，而且断路器中sf6气体在额定密度或压力时的温度与外界环境温度相等时，波纹管1外侧sf6气体的状态与波纹管2外侧标准sf6包3的状态相同，以轴5为支撑点的杠杆6保持在某一平衡位置，使微动开关电触点4在打开位置，随着环境温度的变化，两侧的sf6气体的压力同时发生变化，因此，作用在以轴5为支撑点的杠杆仍然保持在某一平衡位置，微动开关电触点4仍然保持在打开位置不变。

3.当断路器退出运行时，而且断路器中sf6气体的温度与外界环境温度相等时，如果断路器泄漏sf6气体，波纹管1外侧sf6气体的压力将会减小，波纹管2外侧的标准sf6气体包3的压力保持不变，杠杆6失去平衡，其结果两端将会发生逆时针转动，达到新的平衡位置，漏气到一定程度时，就会使微动电接点4不同功能的电触点分别闭合，发出不同的指令或信号，实现其不同的功能。

4.当断路器投入运行时，标准sf6气体包3还是在环境温度下，由于负荷电流通过回路电阻时消耗的电功率转化为热能，使断路器内的sf6气体升温，产生压力增量，即：波纹管1外侧sf6气体的压力将会增大，就会推动杠杆6绕轴5顺时针转动，使微动开关电触点4不会闭合。在这种情况下，如果断路器泄漏sf6气体，波纹管1外侧sf6气体的压力将会减小。但是，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的sf6气体，才能使微动开关电触点4闭合。

使用sf6密度继电器的注意事项。sf6气体密度继电器只有在断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡后，才能准确测量出sf6气体的密度值；断路器运行时，如果断路器泄漏sf6气体，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的sf6气体，才能够使密度继电器的电触点闭合。

sf6断路器密度表或密度继电器的校验，就是利用仪器自动折算出20℃时的sf6气体压力值，显示出各种温度和压力下的密度值，与仪器模拟的各种压力进行比较，以观察电触点的接触情况，能否在低压的规定值内发信号或闭锁断路器，来判断sf6断路器密度表或密度继电器的好坏。

在对sf6断路器的密度表和密度继电器的校验过程中，发现多台断路器的密度继电器不合格，而尚未发现密度表不合格现象，造成密度继电器不合格的原因可能是sf6标准气体包由于带着一根长长的细铜管，在安装或检修过程中，由于铜管的弯折或碰撞等原因造成标准sf6气体包内的压力增大而引起的；也可能是由于密度继电器波纹管损坏，造成密度继电器的标准气体包漏气，当断路器泄漏sf6气体时，c1-l1和c2-l2接点不能接通，致使密度继电器失去作用，严重威胁设备的安全运行甚至是系统安全，建议将密度继电器更换为密度表，一方面可以减少sf6气体管道和接头，即减少sf6气体泄漏的机率；另方面可以提高设备的运行可靠性。

在现场的实际工作中，给断路器充sf6气体时，经常有人认为多充些sf6气体，可以防止发补气和闭锁信号，确实，如果气体的压力充高些，会减小发补气和闭锁信号的机率，但是会加重断路器的各密封处的负担，有可能使断路器的密封处损坏，发生漏气现象，所以不提倡将sf6气体压力充高现象，应严格控制在标准以内。

sf6断路器是电力系统中重要的保护和控制元件，如果断路器发生故障，将会造成很大的经济损失，要保证断路器运行的可靠性，就必须经常监视断路器的各项指标，特别是sf6气体，必须到达有关标准的规定，使sf6断路器长期保持良好的工作状态。

参考文献：

继电器原理篇3

关键词：城轨列车；故障；继电器；措施

当前，伴随城市轨道交通行业的快速发展，城轨列车的安全运行已经成为社会公众关注的焦点问题。实践表明，在列车控制电路中应用最为广泛的电器件为继电器，继电器主要通过触点的闭合以及断开等对电路展开相应的控制，这在控制电路中占据着重要的地位。由于继电器的使用数量比较多，因此它的工作状态会给车辆的运行带来直接的影响，而继电器故障的出现，是导致列车停运最为常见的原因之一。

1 控制继电器出行故障的原因分析

在对故障继电器进行处理与试验的过程中，得出某城市轻轨控制继电器故障有继电器卡滞、不动作、继电器不得电以及相关参数失效等。如表1所示，该表为控制继电器理念故障数量统计表，从表1中可见控制继电器故障率较高，需要给予高度重视。

表1 某城市轻轨控制继电器理念故障数量统计

控制继电器故障出现的原因在于以下几个方面：继电器自身存在的质量问题；受到外部环境因素的影响；电路存在着一定的特性；维修保养工作欠缺以及人为作业的原因等。

1.1 继电器自身存在的质量问题

继电器内部存在着动作部分，在其内部的腔体体积比较小，需要安装的零件也比较多，因此时常出现由于自身结构与工艺上的缺陷引发控制继电器出现故障。例如触点工作欠缺、簧片压力不足等质量出现问题都会导致继电器出现故障，甚至使其无法正常运行。

1.2 受到外部环境因素的影响

众所周知，继电器属于怕热的一种元件，一旦排列过密就会导致其局部出现温度过高的问题，如果其散热处理不能够达到相应的标准要求，那么继电器的可靠性将会不断下降[1]，最终导致继电器出现故障。除此之外，由于部分地区空气湿度较大，并且盐分较高，在大气环境中粉尘也比较多，便很容易导致继电器触点的表面存在一定污物，导致出现接触不良的问题。

1.3 在电路特性方面

当继电器线圈断电的时候，往往会产生较大程度的反峰电压，一旦安装电路过程中存在没有安装到位的部位，那么触点上所通过的直流电弧时间将会延长，这样便很容易产生界面膜电阻，致使触电导电的性能有所下降，严重的时候还会出现触点烧结的问题。另外，如果列车继电器处于负载的状态之下，那么很容易产生接触不良的问题，在高负载的时候很容易出现电弧放电问题，最终导致触点熔结等故障的出现。

1.4 维修保养工作不到位的问题

由于控制继电器在使用过程中会产生一定的振动，同时受到使用环境与使用频率等因素的影响，继电器安装松动、继电器内部存在灰尘等都会使继电器正常运行受到影响。另外，如果继电器的维修保养工作不到位，碎片得不到及时处理，导致继电器很容易出现卡滞故障。

1.5 人为作业的影响

在继电器使用过程中，由于人为原因，导致继电器的原路线被更改[2]。同时，在继电器作业的过程中，常常会出现接线端子与接线松动等现象，而继电器安装过程中还需要避免触点会出现瞬间断开与再复合的现象，这些问题的存在都会严重影响继电器的正常使用状态，影响其正常运行等。

2 降低城轨列车控制继电器故障率措施分析

城轨列车电气系统常常使用大量的控制继电器，但是继电器故障的出现常常会使得城轨列车的正常运行受到影响，只有采取有效的措施解决继电器故障，才能确保城轨列车能够正常的运行。要降低城轨列车控制继电器故障率，就需要做到以下几个方面。

2.1 控制继电器的合理选型

众所周知，继电器的选型极为重要，在列车上使用控制继电器的过程中，故障率的高低主要取决于继电器的选型。在继电器选型中，首先要充分地了解继电器故障的原因，同时在选型的过程中应该注意以下几个方面。

首先要确保具有良好的密封性，其次选择过程中还需要确保继电器内部材质具有良好的耐温性，并且需要尽量选择一体式的继电器。除此之外还需要选择触点容量和实际负载相匹配的继电器。

2.2 对于继电器的电路需要适当的改造

城轨列车控制继电器一般用于控制电路上，在使用的过程中，要提升继电器自身的可靠性，就需要在关键电路中加装并联继电器，同时也可以在继电器上加装并联触点，确保关键电路具有一定的导通性，从而提升列车在运营过程中的可靠度，降低由于部分关键继电器出现故障给城轨运营带来消极的影响。

2.3 确保继电器的维修模式具有一定的完善性

首先，需要对继电器进行定期的维护。对于列车各个修程维护内容与工艺需要制定合理的计划，同时还需要定期的检查与控制继电器动作状态，明确安装情况与接线情况，并且要安排专门工作人员对其进行相应的清洁，对于高级别修程中所控制的关键电路需要进行相应的测试，同时对相关性能参数进行检测。除此之外，对于关键继电器需要进行定期的普查。列车季节性更换整备期间，对于关键电路动作频繁、工作电流大等继电器需要展开相应的普查，对于安装、接线以及动作的状态需要重点的检查。与此同时，还需要定期更换继电器。在关键电路中控制继电器，需要明确其故障发展趋势，并做好定期更换工作，从而保障继电器的质量。

2.4 控制作业的质量，重视人员操作技能培训工作的实施

对于所更换的继电器需要进行相应的试验测试，并且对相关性能参数进行检验。在继电器安装期间需要加强监控工作的实施，并且展开质量抽查工作，抽查过程中需要重点检查继电器的型号、安装情况以及试验数据等等。在人员操作技能培训中，需要展开继电器试验，培训工作人员的更换、维修等方面的相关工艺，提升工作人员自身的综合素质，以确保在实际工作中能够根据现场的实际情况制定合理的维修方案，最终保证城轨能够安全运行。

3 结束语

文章主要着手于两个重要方面，一方面分析了控制继电器出现故障的原因，另一方面分析了降低城轨列车控制继电器故障率措施。在城轨列车控制中，继电器故障的出现导致其不能正常运行，这给城市发展带来了极大的压力。为此，解决城轨控制继电器的故障问题已经成为当务之急，需要工作人员结合继电器故障的实际情况，制定合理的改进措施，以保障城轨列车正常安全的运行。

参考文献

继电器原理篇4

关键词：MM7150平面磨床，晶体管时间继电器，干簧管，可靠性

 

0引言

我单位有一台1985年出厂的MM7150精密平面磨床，由于电气柜老化严重，于是进行电气柜和所有电器元件的大修和更换。大修按照原来的电气原理图进行，但其中有一个JZB0-A/1型晶体管时间型继电器已属淘汰产品，为了方便以后的维修就用了一个直流时间继电器SJ和一个中间继电器K进行了相同功能的替换，大修完成后试车试出现了一个故障：即在工作台换向时立柱应该横向进给一次，通过时间继电器的控制在砂轮切入工件前，立柱横向进给装置应该完成进给动作，在切入工件后主柱不能再有进给动作，但在实际工作时出现故障。。

1故障现象：

工作台换向立柱横向进给出现有时立柱无进给动作，造成进给不均。有时切入工件后还在作进给动作，造成砂轮在工件上走S形的故障现象，而且有时整个动作又完全正常。

2故障分析：

通过对整个电气柜的仔细检查，发现除了控制磨头横向进给的时间继电器部分有改动外。。其余各电气元件和接线均无问题，考虑到整个机床电气大修是按照出厂电气原理图进行的，所以故障应该发生在改动的部分。

3原理对比：

现对改动前.后的电气原理和执行元件的动作情况分别作出分析，找出引起故障的原因。改动前磨头横向将给部分的控制电路和动作原理如下：图1为进给电机原理图，图2和图3为进给电机控制原理图

图一

图二

图三

当立柱横向断续进给时，将控制开关1KK在断续位置闭合。根据向前或向后的需要决定按1HA或2HA按钮。再在工作台纵向运动换向时，由磁钢作用闭合将给信号开关5HXC，使继电器1J及时间继电器4SJ动作，继电器KC接通横向进给电机10D，延时继电器4SJ又定时断开横向进给电机10D，从而获得断续横向移动。其横向移动距离由4SJ延时决定。而这个延时值由外接电位器4RT控制。调节电位器4RT大小，可控制横向移动距离大小。。

当立柱向前横向连续进给至压下换向开关1HXC时电机10D改变旋转方向，使立柱向后运动，当压下限位开关2HXC时，使接触器1HC接通。电机10D再改变旋转方向，立柱重新又向前运动。

当用直流时间继电器SJ替换原来的晶体管时间继电器时，由于干簧管5HXC触点能承受的电流较小，于是在图2中加上中间继电器K和干簧管一起作为换向信号的发出器件，则图2线框内部分改为：

图3线框内部分改为：

图1不作任何改动，改变后的动作原理为：在工作台纵向运动换向时，干簧管5HXC动作中间继电器K得电，K的触点使1J和时间继电器SJ得电动作，其余动作同未改变前一样，整个原理并无问题，但试车时故障出现。后来在现场检查时发现，当偶尔工作台换向出现立柱不进给时，中继K都未动作，说明磁钢作用传递给K线圈的信号不可靠导致K的触点不能动作故1J，SJ不能得电KC无动作。当出现砂轮进给呈“S”形时多由于SJ延时断开不可靠引起接通时间过长，直流时间继电器SJ的延时也达不到晶体管时间继电器1秒左右那么短，且动作可靠性也要差很多。取掉SJ和K从旧电气柜上卸下晶体管时间继电器换上，通电试车，所有故障都消失了。

4结束语

综上所述，在电气控制中，原理相同但由于执行元件组合后可靠性和精确性差可能会得到错误的执行结果，导致故障现象的发生。我们只有在确保原理正确，执行元件性能稳定可靠的情况下才能得到理想的控制结果。

参考文献

[1]MM7150平面磨床使用说明书1985年9月

继电器原理篇5

关键词：瓦斯保护;轻瓦斯;重瓦斯 ;气体继电器

中图分类号：TM4文献标识码： A

Abstract:Transformer gas protection as the main protection of transformer internal fault, to various types of reaction of transformer, has the characteristics of fast operation, high sensitivity, simple structure and so on. This paper introduces the working principle of transformer gas protection, and introduces the transformer gas protection action analysis and processing, to prevent gas protection malfunction and put forward some countermeasures measures.

Keywords: Gas protection ;Light gas; Heavy gas ;Gas relay

一、概述

（一）什么是变压器的瓦斯保护

瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体和油流而动作的保护。在变压器油箱内部发生故障时，由于故障点电流和电弧的作用，变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生的可燃性气体，人们将这种可燃性气体统称为瓦斯气体，它们将从油箱流向油枕的上部，当严重故障时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的这些特点，可以构成反应上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。

（二）变压器瓦斯保护的范围

瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。运行中要求容量在800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器应装设瓦斯保护。

二、变压器瓦斯保护的工作原理

（一）气体继电器的结构

瓦斯保护的测量继电器是气体继电器。气体继电器主要有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。目前高电压等级大多采用QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。

如图1所示，气体继电器安装于变压器油箱与油枕之间，为了防止变压器内储存气体，同时为了在故障时便于气体迅速可靠地冲入气体继电器，保证气体继电器快速正确动作，所以要求沿气体继电器的方向，变压器大盖坡度应为1%―1.5%，这个坡度在变压器出厂之前就已经设计好了，另一个是从油箱到油枕连接管的坡度为2%―4%的角度。

图1瓦斯继电器安装位置图（1-气体继电器；2-油枕）

图2为QJ-80型气体继电器的内部结构图：

图2QJ-80型气体继电器结构图

1-罩；2-顶针；3-气塞；4-磁铁；5-开口杯；6-重锤；7-探针；8-开口销；9-弹簧；10-挡板；11-磁铁；12-螺杆；13-干簧接点（重瓦斯）；14-调节杆；15-干簧接点（轻瓦斯）；16-套管；17-排气口

（二）瓦斯保护动作过程

如图3所示，正常工作时，继电器开口杯中充满了油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。

轻瓦斯保护动作过程。轻瓦斯继电器由开口杯、干簧接点等组成，作用于信号。当变压器油箱内部发生轻微故障时，少量气体将聚集在继电器的顶部，使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，由于开口杯自身重量加上杯内的油重量所产生的力矩大于平衡锤产生的力矩，因此开口杯向下转动，当固定在开口杯上的磁铁随开口杯下降到接近干簧触点时，该触点闭合发出轻瓦斯动作信号。轻瓦斯按气体容积进行整定，整定范围为250-300cm³，一般整定在250cm³。

重瓦斯保护动作过程。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧接点等组成，作用于跳闸。当油箱内部发生严重故障时，就会产生大量的气体并伴随着油流冲击挡板，当油流速度达到继电器的整定值时，挡板被冲到一定的位置，固定在挡板上的磁铁就向干簧触点靠近，使该触点闭合，该触点闭合动作于断路器跳

正常情况

轻瓦斯

保护

重瓦斯

保护

严重漏油

图3瓦斯保护动作原理图

闸。重瓦斯按油流速度进行整定，整定范围为0.6-1.5m/s，根据各个厂家的不同略有差异。

当变压器出现严重漏油使油面降低时，首先上开口杯露出油面，发“轻瓦斯“信号；继而下开口杯露出油面后，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲，以保护变压器，这种情况比较少见，一般在轻瓦斯发信后就要立即检查、分析、处理，等不到重瓦斯动作。

瓦斯保护二次原理接线图如图4所示，气体继电器KG的接点KG1为重瓦斯接点，动作于跳闸；接点KG2为轻瓦斯接点，动作于发信。当变压器油箱内发生严重故障时，由于油流的不稳定可能造成干簧继电器接点的抖动，此时为使断路器可靠跳闸，节点KG1闭合后应经信号继电器KS1启动具有电流自保持线圈的出口中间继电器KCO，其动合接点KCO1和KCO2闭合并由其电流自保持线圈保持闭合状态，于是变压器两侧断路器的跳闸线圈Y1、Y2接通，即可靠跳开变压器两侧断路器QF1、QF2.两侧断路器跳闸后由中间继电器辅助触点QF1、QF2来自动解除出口回路的自保持。此外，为防止变压器换油或进行实验时引起重瓦斯保护误动作跳闸，可利用切换片XB将跳闸回路切换到信号回路。

图4瓦斯保护二次原理接线图（a）及直流二次回路展开图（b）

三、变压器瓦斯保护动作分析及处理

为了方便理解，对于变压器瓦斯保护的动作原因做了如下的一个思维导图。

图5变压器瓦斯保护动作原因图

从图中可以看出，轻瓦斯的动作原因分别是处理油时进入空气，这里所指的处理油包括补油、滤油、换油，这个过程中如果进入空气，将会使轻瓦斯动作于发信。油面下降，引起油面下降的主要有温度骤变或者漏油等。或者油箱内部轻微故障产生少量气体引起轻瓦斯动作，或者瓦斯继电器二次接地或是绝缘损坏等，都有可能引起轻瓦斯动作。引起重瓦斯动作的主要原因是变压器内部严重故障。比如相间短路、匝间短路、铁心故障、严重过负荷以及内部出现的其他严重故障。

作为变电运行人员，在发变压器轻瓦斯动作以后应立即向调度或上级部门汇报，并且复归信号。然后进行现场检查，检查变压器温度、油位、声音、电流、负荷等的变化，判断内部是否有轻微故障。如果是变压器油位过低引起，则通过补油等措施恢复正常油位。检查变压器本体及强迫油循环冷却系统是否漏油。如有漏油，可能有空气浸入，应消除漏油。当出现信号的同时发现变压器电流不正常，应停用该变压器。若积气，通过有色谱在线分析系统能快速查出故障原因，若是没有有色谱在线分析系统，应立即抓紧时间记录气体量，并取气进行油色谱分析，根据分析情况来判断故障。若是没有积气，则考虑直流系统接地以及二次回路故障造成误报警。此时，应将重瓦斯保护由跳闸改投信号，并由继电保护人员检查处理，正常后再将重瓦斯保护投跳闸位置。一定要注意监视变压器的负荷变化，发现问题及时与调度联系，随时做好停主变的准备。

在没有有色谱在线监测系统的情况下，发现有气体聚集需要取气时，一般将专用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀来收集气体。如果收集到的气体无色无味，且不能点燃，说明瓦斯继电器动作是油内排出空气所致。如果收集到的气体为黄色，且不易点燃，说明变压器的木质部分出现了故障；如果所收集的气体为淡黄色并带强烈臭味，又可燃烧，则表明是纸质部分故障；如果气体为灰色或黑色易燃气体，则为绝缘油故障。 判别气体是否可燃时，对室外变压器可直接打开瓦斯继电器的放气阀，点燃从放气阀排出的气体，若为可燃气体，沿气流方向将看到明亮的火焰。试验时应注意，为了确保安全，在油开始外溢前必须及时关闭放气阀。 从室内变压器收集的气体，应置于安全地点进行点燃试验。判别气体有颜色时动作必须迅速，否则颜色很快就会消失，从而得不到正确结果。

若是重瓦斯动作，首先要检查外壳有无变形，焊缝是否开裂、防爆管是否破裂喷油，油位、油温、油色有无变化，若是有气体，也要收集瓦斯继电器内的气体并做色谱分析，如无气体，应检查二次回路各瓦斯继电器的接线柱及引线绝缘是否良好；如果经检查未发现任何异常，而确系因二次回路故障引起误动作时，可在差动、过流保护投入的情况下将重瓦斯保护退出，试送变压器并加强监视；切记,重瓦斯保护的动作原因没有查清前，不得合闸送电!

四、变压器瓦斯保护误动防范措施

变压器瓦斯保护灵敏度高、安装接线简单、动作迅速，但是抗外界干扰能力较差，因此为了提高瓦斯保护动作可靠性，提出如下防范措施。

1.气体继电器的安装。新气体继电器安装前，应检查有无检验合格证明，口径、流速是否正确，内外部件有无损坏，最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点的动作是否可靠，并关好放气阀门。气体继电器应水平安装，顶盖上箭头应指向油枕，为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1%―1.5%的升高坡度，通往继电器的连接管具有2%―4%的升高坡度。

2.保护接线。进行保护接线时，应防止接错或短路，避免带电操作。

3.继电器应具备防振、防雨和防潮功能。为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施，瓦斯继电器引出线应采用防油线。

4.反复排除变压器本体内的气体。变压器瓦斯继电器安装好以后，要反复排除变压器本体内的气体，以防瓦斯保护误动作。

5.严禁频繁启停潜油泵。这里主要针对检修人员在查找水冷系统故障或恢复运行过程中，严禁频繁启停潜油泵。

6.根据需要调整保护方式。继电器应根据不同的运行、检修方式及时调整继电器的保护方式，并尽快恢复。这里主要指的是，a进行注油和滤油时；b进行呼吸器畅通工作或更换硅胶时；c除采油样和气体继电器上部放气阀放气外，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时；d开、闭气体继电器连接管上的阀门时；e在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时，在上述工作完毕后，经1h试运行后，方可将重瓦斯投入跳闸。

7.地震引起重瓦斯动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后方可投入。

8.气体继电器发信或动作跳闸时，应进行相应电气试验，并取气样进行必要的分析，综合判断变压器故障性质，决定是否投运。

五、结语

变压器瓦斯保护作为变压器主保护之一，肩负着变压器乃至电网安全稳定运行的重任。掌握变压器瓦斯保护的工作原理，熟悉瓦斯保护动作的原因以及处理方法，了解变压器瓦斯保护误动的防范措施，对于变电运行人员来说，将能轻松应对设备运行过程中出现的各种问题，确保电网安全稳定运行。

参考文献

【1】曾贤．主变压器重瓦斯保护动作原因分析及处理.电力安全技术.2007

【2】王飞.浅谈变压器瓦斯保护.内蒙古科技与经济.2008

【3】贺家李，李永丽，董新洲，李斌.电力系统继电保护原理（第四版）. 中国电力出版社2010.08

继电器原理篇6

摘 要：换流变压器是换流站的核心设备之一，压力继电器对换流变分接开关起着重要的保护作用，正常运行过程中如果压力继电器误动作将会引起极闭锁，本文压力继电器结构及误动作原因方面对换流站换流变分接开关压力继电器进行了简要分析，并提出了改进建议。

关键词：换流变、压力继电器、极闭锁、受潮

1引言

近期某换流站极Ⅱ换流变Y/Y C相分接头压力继电器12.2先后一个月内两次动作，导致极Ⅱ直流系统两次故障停运。事后，检修人员在进行了故障分析并和ABB厂家人员一起进行了故障消缺和反事故安措处理。本文将对此次事故的过程、原因分析及处理过程予以介绍。由于两次事故发生的情况基本相同，所以本文仅介绍第二次的事故情况。17：05，极Ⅱ换流变Y/Y C相分接头压力继电器12.2动作，随后控制系统自动闭锁极Ⅱ，跳开并闭锁交流开关。

2、故障检查

故障发生后，运行值班人员和ABB厂家人员对故障现场进行了检查和紧急事故处理，情况如下：

变压器停运后，检查控制系统确实收到换流变Y/Y-C相12.2压力继电器送来的跳闸信号，控制系统动作正确。

在事故发生后，现场对极II换流变Y/Y-C相12.2压力继电器接线盒的密封情况进行了仔细检查。该接线盒的盖板固定螺丝紧固无松动，盖板、密封圈等部件完好无变形、破损，盖板的密封情况良好。

开盖后发现盖板底部和接线端子上有大量的水珠（见图1），测量信号电缆的绝缘电阻很低。对接线盒进行了烘干处理，测电缆的绝缘合格。对其他相变压器的同类电缆测绝缘均合格。

3、故障原因分析

（1）分接头压力继电器的动作原理

图2为分接头压力继电器的结构原理图，图3为分接头压力继电器的节点图。如图2所示，当分接头油箱内部的压力大于弹簧压力时，气体将把活塞往上顶，导致节点NO和C相连，即图3中的61与62节点导通，64与65节点导通，这两副节点分别送到控制的A、B两套系统中，发出跳闸等指令。控制系统发现此种故障时不进行系统切换，而直接发跳闸命令，即这两副节点只要有一副节点导通就发跳闸命令[1]。

（2）故障原因分析

现场打开极II换流变Y/Y-C相分接开关12.2压力继电器接线盒时发现接线盒盖板上有大量水珠，接线盒内部很潮湿，如图1所示。可以肯定，本次事故跳闸是由于分接头压力继电器接线盒内部受潮从而导致跳闸回路绝缘降低引起的。

接线盒内部受潮原因：检查接线盒密封情况，发现密封情况良好，因此可以排除因盒盖密封不好而进水的可能性。由于接线盒存在大量水珠，因此可以排除由接线盒上次密封时残留在盒内的潮气凝结成水珠的可能性（接线盒体积并不大，约为120×85×65mm[2]，内部空气中的潮气凝结后形成不了大量的水珠）。我们认为导致接线盒内部受潮的原因是：信号电缆在进入接线盒时密封不好，电缆布置不合理（信号电缆进入接线盒时为水平放置），造成雨水顺着电缆外皮掺入到接线盒内（25日在该换流站所在地区下了一场大雨），从而导致压力继电器的跳闸回路绝缘降低，进而导致压力继电器误动作。

4、故障处理

在5月29日此故障再次出现后，ABB厂家人员对于故障继电器（极II Y/Y-C相换流变分接头压力继电器12.2）进行了更换（用备用变Y/Y上的12.2继电器更换），更换后测量了继电器信号回路的绝缘水平绝缘合格。

5、暴露出的问题及针对次此事件采取的反措

本次事故跳闸是由于换流变分接头压力继电器接线盒内部受潮导致跳闸回路绝缘降低引起的。

利用停电消缺，检修人员和ABB人员一起进行了反事故处理工作：

1）对全站部分换流变同类型继电器的接线盒的密封情况进行了开盖抽查，发现盒内干燥，密封情况良好；

2）对全站所有换流变（含备用变）同类型继电器的接线盒与信号电缆的接头处用绝缘胶布进行了密封包裹处理；

3）在接线盒上部（含信号电缆接头处）加装了防雨罩，防止雨水直接淋在接盒和电缆头上；

4）将信号电缆朝外向下弯，阻止雨水顺着电缆外皮渗入接线盒[3]；

5）对全站所有换流变分接头压力继电器（12.1和12.2）的信号回路进行了绝缘测量，结果发现极I换流变Y/Y-B相12.2继电器的信号回路的绝缘水平不合格，由ABB人员进行了更换（用备用变Y/Y上的12.1继电器更换），更换后再次测量绝缘合格。

6、针对次此事件提出的建议

针对此次换流变分接头压力继电器接线盒内部受潮导致跳闸回路绝缘降低的情况，建议以后对换流变瓦斯继电器、压力继电器、电流互感器接线盒及SF6密度监视继电器等假装防雨罩，防止大雨时雨水渐入接线盒导致保护误动作。电缆朝外向下弯，阻止雨水顺着电缆外皮渗入接线盒。

参考文献：

[1]ABB换流站PIS系统，文档号2750515-141en Rev. 01

继电器原理篇7

【关键词】继电保护；晶体管继电器原理；滤波

1 概述

继电保护在供电中起着很重要的作用，可以保护供电设备及用电设备的安全，可以防止发生意外对供电和用电设备的损坏，是工厂能够正常生产的保证，因此电站每年一次的预防试验工作十分必要。以前我们使用KF-6400型继电保护校验仪，随着科学技术的进步和发展，微机保护慢慢取代了继电器成为了高压变送电线路及高压设备中的保护设备；微机保护校验对继电保护校验仪的精度要求比较高，因此我们购买了一台北京博电S40A型单相继电保护测试仪。

2 继电保护装置调试

2.1 继电保护原理

继电保护不仅限于电气量，也有其他物理量，变压器的油在故障时产生大量瓦斯气体、油的流速增大。油压的强度增高等，这些也属于继电保护。不管反映哪种物理量，继电保护的构成形式基本不变。继电保护装置包括三部分：测量部分、逻辑部分、执行部分。作用于跳闸的继电保护要求具有：可靠性、选择性、速动性、灵敏性。

2.2 继电保护校验

2.2.1 继电器单体试验

继电器单体校验主要检查其工作特性及刻度值是否准确，工作特性主要指其返回系数，电流继电器返回系一般要求在0.8～0.9之间，电压继电器返回系数一般在1.1～1.2之间，这样可以保证其可靠性和灵敏性；试验中对于不满足返回系数及刻度值不准确的继电器要进行调整，使其满足上述要求。

2.2.2 继电器整组传动试验

传动试验前对继电保护模拟试验，对组成继电保护回路的电气元件按实际的运行情况通电试验，制造人为事故是继电器保护动作，检查线路、整定值、继电器动作的正确性和可靠性。

传动试验包括速断试验、过流试验、反时限试验及零序试验，传动试验即将相应的继电器调整到设计的速断电流值或过流值，接通控制电源，合上断开断路器，使用继电保护测试仪在互感器的二次端子上加电流信号，加电流到设定的过流或速断值时，使断路器跳闸，测量其动作时间是否与设计要求值相同，依据测量的动作时间来判断其保护回路是否可靠。

3 发现问题

近年来我们在天津钢铁集团电站预防试验过程中，对继电保护试验积累了大量的现场经验。在预防试验过程中我们使用北京博电继S40A型继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器校验，校验过程中发现继电器速断值与设定值不同，开始我们怀疑继电器有问题，当我们对同一型号的另一个继电器校验时发现其速断值与设定值也不同。因此我们用KF-6400型继电保护校验仪对上述两个继电器校验时其结果速断值与设定值一样。两个不同的继电保护校验仪对同一个继电器校验的速断值不相同，由此产生了北京博电S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器速断校验时出现了问题。

4 问题分析

4.1 KF-6400型继电保护校验仪原理及特点

在以前由于没有更先进的继电保护测试仪，现场多采用继电器作为保护装置；以前我们使用KF-6400型继电保护校验仪对继电器进行校验。

在实际的应用中发现存在着一下几个方面的缺点：

（1）采用碳刷调节线圈砸数比来调节电流的，这样调节电流输出不稳定；

（2）没有稳压装置，因此在测试过程中受电网电压波动影响较大，输出电流不平稳，就输出大小不一样；

（3）不能自动测试继电器的返回系数，手动测试继电器返回系数，这样测出的返回系数误差比较大，会使测量值不准确；

（4）做大电流测试时，电流必须从零开始升起，升到所需电流值所需的时间较长，这样就会使继电器发热，甚至继电器会冒烟。

4.2 S40A继电保护测试仪

S40A是一款由单片机控制的继电保护测试仪，功能简单、携带方便。既可以用于交直流继电器动作值、动作时间的测试；也可对低压微机线路保护的复压闭锁方向过流、零序过流、低周减载等保护功能以及高压线路微机保护的整组传动等进行测试；还可以用于微机变压器差动保护的起动值、速断值、二次谐波浪涌流闭锁值的测试。S40A继电保护试验仪，输出精度比较高，最小可达小数点后两位，最大输出电流40A，输出电流最小0.01A。

4.3 LL-12/5型过流继电器

LL-12/5型过流继电器属于晶闸管继电保护装置，这种类型的继电器具有反时限特性，它是根据整流原理构成的，具有晶体管、二极管等电子元件。晶闸管继电保护装置具有动作速度快、灵敏度高、功率消耗低、体积小、重量轻、调试比较简单以及易于适应新的复杂保护技术等优点，但是它存在抗干扰性较差、元件较易损坏及可能因元件不稳定而导致误动作等缺点。

4.4 波形观察

用示波器分别对S40A型单相继电保护测试仪和KF-6400型继电保护试验仪对LL-12/5型过流继电器校验时产生的波形进行观察。S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器输出17.5A时的波形如图1所示。KF-6400型继电保护试验仪对LL-12/5型过流继电器输出17.5A时的波形如图2所示。从波形图中看到，S40A型单相继电保护测试仪电流加在LL-12/5型过流继电器上波形发

生了严重的畸变，而且在相同电流值的情况波形峰值要大出一格，这就是问题产生的原因。

5 问题解决

5.1 滤波原理

滤波电路常用于滤去整流输出后中的纹波，一般由阻容元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成的各种复式滤波电路。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件组成，则称为无源滤波电路。若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件组成，则称为有源滤波电路；有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

5.2 滤波电容计算

5.2.1 计算公式

根据公式RL*C≥（3～5）T，式中的C就是滤波电容的大小；RL是负载阻抗，其大小有公式RL=U0/I0 ，U0是输出电压，单位是伏；I0是输出电流（就是负载上流过的电流）单位是安；RL的单位就是欧姆。T就是整流后的脉动电流中的基波周期，全桥整流其基波的周期是0.01S。

5.2.2 等效电路

S40A继电保护测试仪，LL-12/5型过流继电器及滤波电容组成的等效电路如图下3所示。 C为所需的滤波电容，RL为LL-12/5型过流继电器的等效电抗。

5.2.3 滤波电容计算

LL-12/5型过流继电器采用单相全控桥整流，因此 T=0.01S；LL-12/5过流继电器 起动值设置2A档，用万用表测得加在继电器电流输入端的电压为5.7V。

5.3 滤波效果验证

理论上滤波电容越大越好，滤波电容越大整流输出的波形越好，但是在实际问题中，继电器用KF-6400继电保护测试仪校验设置好的LL-12/5型过流继电器得到速断值为17.5A，为了使S40A继电保护测试仪对其校验时速断值也为17.5A。

通过试验采用3个4700μF和一个470μF的电容并联。

使用示波器观察LL-12/5型继电器并联滤波电容后S40A继电保护试验仪对其校验加17.5A电流时的波形图如下图4所示。

图4 LL-12/5并联电容后用S40A加17.5A时的波形图

通过图4和图1进行比较，S40A继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器校验时加电容滤波后其波形得到明显的改变，消除了基波。

通过图4和图2进行比较可以看出，S40A继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器加17.5A电流经电容滤波后的波形与KF-6400继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器加17.5A电流的波形基本相同。

5.4 并联电容电路分析

并联电容后其等效电路见图3，这样电路参数发生了改变，虽然使用S40A可以保证继电器在17.5A电流时动作，可是加在LL-12/5型过流继电器上的电流是否为17.5A。为了得到加在继电器的准确电流，利用两个电流表分别测出电容上的电流和继电器上的电流。S40A输出10A电流时，测得加在电容上的电流IC为10A，继电器上的电流IRL为10A；当S40A输出17.5A电流时，测得IC为17.5A，IRL为17.5A。通过上述试验得出并联电容后，S40A输出的电流，与电容电流，继电器电流三个相等。

根据电容电流和电压的关系，首先确定并联电容电流的方向，再根据三个电流值的特点以及基尔霍夫电流定律确定S40A电流的方向，最后根据平行四边形法则得到LL-12/5型继电器电流的方向。

6 总结

继电器原理篇8

[关键词]发电机；失磁保护；误动作；分析；处理

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0340-01

1 失磁保护动作原理及接线

阻抗元件用于检出失磁故障；母线低电压闭锁（起动）元件用于防止保护装置在其它异常运行方式下误动作，保障系统安全。阻抗元件SCJ采用下抛圆特性阻抗继电器，其定值可按静稳边界或异步边界整定，失磁继电器（SCJ）的型号为BZ-9型失磁阻抗继电器，灵敏角为270°，稳定极限角为60～90°，延时跳闸1～2秒。母线低电压元件1YJ采用发电机母线低电压（实际接线采用#1主变低压侧电压，反映系统高压侧母线三相同时低电压）作闭锁条件，其动作电压值，按稳定运行条件决定的临界电压整定，（这时低电压的动作值应按发电机低励磁时的低电压灵敏度来整定）。三相低电压继电器（1YJ）型号为BY-25，上述继电器皆由许继生产。保护跳闸回路如图1。从中可以看出失磁继电器SCJ接点是与三相低电压继电器1YJ接点串联经时间继电器SJ延时后跳发电机出口开关的。即三相低电压继电器1YJ起闭锁作用，以防失磁保护误动作。

2 失磁保护误动历史记录及其处理过程：

1#发电机失磁保护从投运以来几次发生误动作，其具体情况如下：

（1）3月11号，#1机满负荷运行中，有功32MW，无功23MW。在13：30左右，“失磁保护”，“过电压保护”动作跳机，当时认为是误动作，立即起机后运行正常。

（2）5月8日A厂四台机组满负荷运行中，在16：30左右，1#机出现“母线低电压，不能同期”报警，系统电压信号大幅波动一下，运行人员检查系统电压正常，通过电气检修人员到现场未发现异常。17：37分左右，1#机“失磁保护”动作，失磁继电器SCJ报警灯XD1，跳闸灯XD2灯亮，发电机甩负荷解列，机组转轻油维持全速空载。检修人员现场检查后发现1#主变低压侧PT二次回路在控制盘上A相保险熔断，随即更换，测量电压正常后，1#机于17：59分重新并网，并网时又出现了一次系统电压信号的大幅波动。20：311#机再次因失磁保护动作使发电机解列，机组转轻油全速空载，检修人员现场检查发现1#主变低压侧PT二次绕组在控制盘上B相保险接触不好，对其更换后于20：54重新并网。并网时再次出现了系统电压信号的大幅波动。21：551#机再次出现失磁保护动作，发电机解列，燃机转轻油全速空载，检修人员随即赶到现场检查PT二次三个保险是好的；但A相电压偏低，于是拉出了PT高压柜，检查高压保险完好。继续检查PT二次回次插头，发现有2个弹片松脱，不能自动回弹，使用螺丝刀把所有弹片都拨到正常位，又用清洗济擦洗几遍，重新插好插头，测量空气开关两侧电压正常，保护盘PT电压正常，随后重新开机并网正常运行。初步分析认为：1#机PT柜二次插头年限长，触点弹片松脱，触头似接非接，造成电压波动，回路冲击，将保险熔断，乃至发展到触头干脆完全脱开，电压消失，导致失磁保护动作，跳开发电机出口开关。

（3）9月15日#1机组在满负荷状态运行中，8：051#发电机失磁保护动作跳开发电机出口开关，检修人员立即赶到现场检查，认真记录下保护动作情况和跳机前后发电机定、转子回路电压、电流情况和功率变化情况，认为跳机前后发电机功率、电压、电流及振动皆正常；励磁系统也无任何异常，发电机出口开关跳开后，发电机电压三相平衡指示正常，特别是三相低电压继电器未动作，初步分析是误动作，于是解除该保护重新启动并网后运行正常。

3 故障分析判断及处理

根据以上多次误动作情况，初步分析认为有下列原因导致上述结果：

（1）失磁继电器SCJ报警与跳闸回路有可能接错线了，使得三相低电压继电器1YJ不起闭锁作用。（2）PT二次回路插头接触不良。（3）失磁继电器SCJ有瞬时性故障。电气检查人员晚上停机后按以上分析进行校验立即对该保护进行了校验，未发现任何问题。经过大家讨论认为只校验失磁继电器定值是不充分的，应对整个失磁保护回路进行检验，经过仔细检查发现三相低电压继电器1YJ接点并未与失磁继电器SCJ跳闸接点相串联，根本就没有接入，这样当失磁继电器SCJ由于各种各样的原因误动作时，由于没有三相低电压继电器1YJ的闭锁，就会发生误动作。可以这样说，电厂发生的这些次失磁保护满负荷动作跳闸的事故，如果串联了三相低电压继电器1YJ的接点后就都可以避免---原因是不论任何原因当一相失去电压后，三相低电压继电器1YJ是不会动作的，从而可以有效地避免了整个失磁保护的误动作。按照以上分析试验，对失磁保护接线重新进行了布线，把失磁继电器SCJ跳闸接点与三相低电压继电器1YJ接点串联后出口，加入电压电流使失磁继电器SCJ动作，同时人为模拟电压回路二次保险A相失电（拔出A相保险）三相低电压继电器1YJ不动作，失磁保护未出口，说明三相低电压继电器1YJ起到了闭锁作用。整套失磁保护投入运行后正常。

4 改进措施及经验教训

（1）引起故障扩大化的原因是三相低电压继电器1YJ接入未串入跳闸回路，但引起故障的直接原因可能是失磁继电器SCJ的瞬时性故障，为此及时更换了失磁继电器SCJ。

（2）失磁保护动作后灭磁加路未动作，发电机电压正常。这种接线方式不妥，有可能在l电机解列时过电压，损坏发电机，为此应在下次大修时，把失磁保护动作联跳灭磁回路加入（电厂其余几台发电机失磁保护动作后都联动灭磁）。

（3）完善继电保护传动试验方法。尽管失磁继电器SCJ和三相低电压继电器1YJ等各个继电器完好，定值准确，但在传动校验该保护时，断开了系统电压，直接在失磁继电器SCJ端子排上加电压电流，而三相低电压继电器1YJ未加压起到闭锁作用，整套保护能够正常动作出口，误认为接线回路完好正确，导致这一隐患持续十余年而未被发现。正确的方法是在端子排上断开外部CT，PT线，直接在端子上加电压电流，跳闸压板分别对应投入，再进行传动试验。这一发电机失磁保护屡次误动作既是当初安装人员疏漏，也是相关检测方法不当，特别是当发现有可能误动作的一个原因后，就充满下结论认为就是根本原因，从而未能深入查找根本原因所致。作为发电机重要的保护之一，我们在今后工作中应当认真总结经验，完善工作方法，努力加以避免。

继电器原理篇9

关键词： 自耦变压器 时间继电器 启动过程 电机转速 动作时间

1、引言

变压器在整个国计民生中是一种应用极为广泛的电气设备，

变压器按绕组的多少可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器等。而与普通变压器相比较而言，单相自耦变压器在一、二次侧之间不仅存在磁耦合，也存在电的联系，因此在传输容量相同的条件下，不但体积小，而且效率高。因此在某些场合，得到广泛的应用。

2、自耦变压器定义

自耦变压器 英文名称autotransformer

定义：至少有两个绕组具有公共部分的变压器。自耦的耦是电磁耦合的意思。普通的变压器是通过原副边线圈电磁耦合来传递能量，原副边没有直接的电的联系。自耦变压器原副边有直接的电的联系，它的低压线圈就是高压线圈的一部分。

3、应用例析

3.1自耦变压器降压启动的工作原理

自耦变压器降压启动：起动时电源电压加在自耦变压器的高压绕组，电机的定子绕组与自耦变压器的低压绕组联接，自耦变压器有两组抽头，分别为60%，80%。如果线路运用的是80%抽头，此时，电动机的电源电压仅是额定电压的80%，降低了电动机的电源电压，达到了减小电动机起动电流的效果。待电动机的转速达到或接近额定转速时，通过时间继电器常开触点延时闭合将自耦变压器切除，此后，电动机在电网额定电压下正常运行。

3.2起动过程

启动前用兆欧表检查电动机各绕组之间及其对地的绝缘电阻合格、极性正确、电动机轴承有油、起动装置灵活、联轴器的连接可靠、电动机基础稳固。按照工程竣工图纸以及设备厂家的说明书，校验电机过热、速断整定值和控制回路，根据G.O瓦 特逊经验公式对时间继电器的动作时间进行校验：

（1）用60%抽头启动时，t=8+Pn/8（s）

（2）用80%抽头启动时，t=6+Pn/15（s）

时间继电器动作时间整定为13s符合JB628-76《自耦减压启动器》规程所要求的额定负载时间。附自耦变压器降压起动控制原理图如下图：

3.3故障分析与解决

3.3.1故障现象

五一放假检修，五月三号正常上班。恢复送电，启动电机。合上开关QF，运行第一台电机，但是，该电机几次均在启动大约13s后，时间继电器常开触点闭合，接触器KM1、KM2切换到KM3时，主开关QF跳闸，电机转数偏底无法启动起来，甩掉负荷单独启动电动机，其起动和运转一切正常。运行第二台电机，电机起动大约9s左右主开关QF跳闸。

3.3.2故障原因分析

对于第一台电机，从电动机负载启动困难或无法启动，而空载对启动和运转一切正常，可以初步认定电动机和启动器无问题，它们本身不是引起启动困难的原因。而引起故障的原因为：1、过重或有机械卡阻。2、电源电压太低。3、导线截面选择不当阻抗大，启动时电机的端电压太低，启动转距不足。

以上三种原因，任何一种都可能引起电动机在负载的情况下难以启动。根据分析，首先用万用表测量电源电压为380V左右，且三相电压基本平衡，排除了电源电压偏低。根据停电检修前电动机一直运行正常分析，电动机与负载不匹配的原因可以排除。为防止机械卡阻，并请公司里钳工进行配合，也没发现问题。第三种可能引起本故障的原因也是不存在的，为了慎重起见，还是测量了电动机启动时的端子电压，发现此时电动机的端子电压远低于电网额定电压的60%，启动转距偏低，电机的转速不能接近额定转速，通电13s后，时间继电器触点延时闭合，接触器KM3切换到全压时，由于电压改变较大，电机电流增加过大，主开关QF跳闸，导致电动机无法正常启动。

对于第二台电机，根据现场实际情况，电机启动9s左右，转速突然增加，接着主开关QF跳闸，推测是控制回路有问题，尤其是时间继电器的动作时间改变了，延时短，电机转速还没接近额定转速时，接触器KM3就切换到全压状态，电机电流突然增加，导致主开关QF跳闸。

3.3.3故障的解决方法

对于第一台电机解决方法有两种：一是提高电源电压；二是将自耦变压器抽头从60%改换到80%。对于第二台电机，直接将时间继电器的动作时间调到13s即可。

整改完成后，再次送电，主开关QF不在跳闸，电机运行正常。

3.3.4故障处理具体控制过程

自耦变压器在启动过程中不能既定时间切除，就使整个控制回路断电，避免了因自耦变压器长时间带电造成烧毁事故发生。（见附图自耦变压器控制原理图1）

1、合上空气开关QF接通三相电源。

2、按启动按钮SB2交流接触器1KM线圈通电吸合并自锁， 2KM的主触头闭合由自耦变压器的低压抽头（例如60%）将三相电压的60%接入电路；

3、1KM辅助常开触点闭合，使时间继电器1KT线圈通电，并按已整定好的时间开始计时，当时间到达后，1KT的延时常开触点闭合，使中间继电器KA线圈通电吸合并自锁。

4、由于KA线圈通电，其常闭触点断开使1KM线圈断电，1KM常开触点全部释放，主触头断开，使电动机在全压下运行。

5、1KM的常开触点断开也使时间继电器1KT线圈断电，其延时闭合触点释放，也保证了在电动机启动任务完成后，使时间继电器KT可处于断电状态。

6、将时间继电器2KT的整定时间延后时间继电器1KT 5S，如果由于时间继电器1KT故障，没有按整定的时间延时闭合，则5S后，时间继电器2KT动作，将控制回路断电，避免了因自耦变压器长时间带电被烧毁故障的发生，维护了公司利益。

7、时间继电器2KT与3KM常闭串接，保证了电机全压启动后时间继电器2KT处于断电状态。

8、欲停车时，可按SB1则控制回路全部断电，电动机切除电源而停转。

9、电动机的过载保护由热继电器KH完成，短路保护由熔断器FU完成。

4、采用自耦变压器的注意事项

（1）采用自耦变压器启动时自耦变压器降压起动电路不能频繁操作，第二次启动，应间隔4分钟以上，如在60秒连续两次启动后，应停电4小时再次启动运行，这是为了防止自耦变压器绕组内启动电流太大而发热损坏自耦变压器的绝缘。

（2）时间继电器和热继电器的整定值，应在不通电前先整定好，并在试车时校正。

（3）时间继电器的位置，最好是使继电器断电后，动铁心释放时的运动方向垂直向下

（4）布线时要注意电路中KM1与KM2的相序不能错接，否则，会使工作时的转向与启动时的反向。

5、结束语

电机采用自耦变压器降压启动，目前已属于普遍采用的启动方法，不同厂家电器设备性能不同性的存在，导致了实际运行中无法保证电器设备运行的绝对可靠性。但是，只要善于思考，勤于检查，具体问题具体分析，总能找到解决的方法，杜绝同一故障的再次发生，从而保证设备的正常运行。

参考文献：

继电器原理篇10

关键词：激磁/失磁；四线；接点电阻

N3P3继电器是西门子公司生产的用于铁路信号控制的主要产品之一，它的主要电气性能参数包括接点接触阻抗 Contact resistance、激磁电压/电流 Pickup voltage/current of coil等。这些参数指标是否正常，是否在合格范围内对铁路信号控制以至于列车行驶安全都起着至关重要的作用。所以设计开发可以对N3P3继电器进行综合性能测试的测试台，不但节约了大量的时间和人力而且大大提高了测试的精度和准确度。

1 系统原理方案和结构方案（附原系统结构示意图和结构示意图）

1.1 原理方案

主要硬件采用工业计算机，研华PCI-1751数据采集板和研华PCLD-8761、PCLD-8762输入输出板，并通过自制的逻辑切换矩阵作为控制部分，并通过安捷伦34401A作为电压及电流的测量工具、通过固纬GM-802作为电阻测量工具，原理结构如图1所示：

图1 系统结构示意图

1.2 结构方案

结构采用台式设计，结构示意图如图2所示：

图2 结构示意图

2 测试原理及方法

对于继电器测试，最大的难点在于接点电阻测量，因为有的继电器接点电阻非常小只有几毫欧，对于其他的电压、电流等参数测量只要通过切换矩阵在线圈动作时把仪表接入到回路中即可，下面主要介绍具体的测试原理和方法：

2.1 接点电阻

接点电阻测量主要采用四线制，低电阻一般采用电流电压法测试原理，也称四端测试技术，原理图见图3。由电流源供给被测电阻Rx电流，电流的大小由电流表I读出。Rx两端的电压降由电压表V读取。知道I、V后就可以算出被测电阻的阻值：Rx=V/I。

图3 四线测试原理

为了保证Rx的精度，采用恒流源使流过Rx的电流保持不变，然后通过高输入阻抗的电子放大器使电压测量电路产生很小的电流，从而使测试引线的电阻、端口电阻和接触电阻等不会对测试电阻造成影响，这就是四线测量电阻的优越性。

现代的微欧计都是数字式微欧计，由于采用了四线测试技术，测量数据都可以很精确的直接显示出来。

2.2 激磁/失磁电压/电流

激磁/失磁是指继电器线圈通电后吸起/落下的动作，只有当通电电压在继电器规定的激磁/失磁范围内才会有吸起/落下的动作发生，一般我们要测量的是最小的激磁电压和电流、最大的失磁电压和电流。具体方法是通过计算机控制程控制电源设置好步进值，然后一点一点加/减电压，当继电器线圈吸起/落下时通过接点的动作变化反馈给计算机，再与电压表、电流表的进行通讯来记录和统计电压/电流值，整个过程都是自动完成的，具体的测试原理图见图4。

图4 激磁/失磁电压/电流测试原理

3 结束语

N3P3型继电器继电器综合性测试台只是针对该型号的产品进行的设计和开发，但该产品的电气性能很具有继电器类产品的代表性，只要将测试台的接口进行适当的修改就可以对各种型号的继电器进行测试。除此之外也可以对电气性能类似的其他产品进行测试，可以对该测试系统进行广泛的开发与应用。

参考文献

[1]马西秦.自动检测技术（第三版）[M].北京：机械工业出版社，2009，1.

[2]孙以材，汪鹏，孟庆浩.电阻率测试理论与实践[M].北京：冶金工业出版社，2011，3.