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电力系统保护继电器实验教学报告

一、实验名称

电力系统保护继电器特性实验

二、实验日期与地点

[填写实验日期]

[填写实验地点，如：电力系统实验室]

三、学生信息

[填写姓名][填写学号][填写班级]

四、实验目的

1.加深对电力系统保护继电器基本原理、结构及工作特性的理解。

2.掌握常用电磁式电流继电器、电压继电器及时间继电器的调试方法和特性参数测定技能。

3.熟悉继电器的动作值、返回值、返回系数、动作时间等重要特性参数的物理意义及其在保护配置中的作用。

4.通过实际操作，培养分析和解决继电保护实验中常见问题的能力，树立严谨的实验态度和安全操作意识。

五、实验原理

电力系统保护继电器是电力系统安全稳定运行的第一道防线，其作用是当电力系统发生故障或出现异常运行状态时，能够迅速、准确地发出跳闸命令或报警信号，以切除故障设备、限制故障范围或提示运行人员采取措施。

本实验主要涉及以下几类继电器：

1.电磁式电流继电器：基于电磁感应原理工作。当通过继电器线圈的电流达到或超过其整定的动作电流时，电磁铁产生的电磁吸力克服反作用力弹簧的拉力，吸引衔铁动作，带动触点切换。其主要特性参数包括动作电流（Iop）、返回电流（Ire）和返回系数（Kre=Ire/Iop）。返回系数是衡量继电器灵敏性和可靠性的重要指标。

2.电磁式电压继电器：与电流继电器原理类似，但输入量为电压。当加于线圈的电压达到或超过整定的动作电压（Uop）时，继电器动作。其特性参数包括动作电压（Uop）、返回电压（Ure）和返回系数（Kre=Ure/Uop）。根据线圈连接方式不同，有过电压继电器和欠电压继电器之分。

3.时间继电器：在继电保护装置中用于实现延时功能，以保证保护的选择性。当加入动作信号后，继电器并不立即动作，而是经过预先整定的时间后才输出动作信号。本实验主要关注其动作时间与输入信号的关系。

六、实验设备与器材

1.电源：可调直流电源、可调交流电源。

2.继电器：电磁式电流继电器（如DL型）、电磁式电压继电器（如DY型）、电磁式时间继电器（如DS型）若干。

3.测量仪表：交流电流表（0.5级）、交流电压表（0.5级）、直流电流表（0.5级）、直流电压表（0.5级）、秒表或电秒表。

4.控制与连接设备：自耦调压器、滑线变阻器、控制开关、连接导线、实验台。

5.辅助工具：螺丝刀、尖嘴钳等。

七、实验内容与步骤

（一）电磁式电流继电器特性实验

1.熟悉继电器：观察所使用的电流继电器型号、规格，辨认其线圈、铁芯、衔铁、触点、反作用弹簧及整定把手等部件。

2.实验接线：按照实验指导书或原理图连接线路。将可调交流电源经自耦调压器、电流表接至电流继电器的线圈。继电器的动合触点可接一指示灯或直接接入另一回路以观察动作状态。

3.测定动作电流与返回电流：

*动作电流（Iop）测定：缓慢增大调压器输出，使电流逐渐上升，直至继电器动合触点可靠闭合（指示灯亮），记录此时的最小电流值，即为继电器的动作电流。

*返回电流（Ire）测定：在继电器动作后，缓慢减小调压器输出，使电流逐渐下降，直至继电器动合触点可靠断开（指示灯灭），记录此时的最大电流值，即为继电器的返回电流。

*重复测量：对同一整定值，重复测量动作电流和返回电流2-3次，取其平均值。

4.改变整定把手位置：调整继电器的整定把手至不同位置，重复步骤3，测定不同整定下的动作电流和返回电流。

5.计算返回系数：根据公式Kre=Ire/Iop计算各整定下的返回系数。

（二）电磁式电压继电器特性实验

1.熟悉继电器：观察电压继电器的结构，区分过电压继电器和欠电压继电器（本实验以过电压继电器为例）。

2.实验接线：将可调交流电源经调压器、电压表接至电压继电器的线圈。同样，用指示灯指示触点动作状态。

3.测定动作电压与返回电压：

*动作电压（Uop）测定：缓慢增大调压器输出电压，直至继电器动合触点闭合，记录此时的最小电压值为动作电压。

*返回电压（Ure）测定：继电器动作后，缓慢降低电压，直至触点断开，记录此时的最大电压值为返回电压。

*重复测量：同电流继电器，重复测量并取平均值。

4.改变整定：调整电压继电器的整定旋钮或把手，测定不同整定下的动作电压和返回电压，并计算返回系数。

（三）时间继电器特性实验

1.熟悉继电器：观察时间继电器的结构，了解其线圈类型（直流或交流）、延时方式（通电延时或断电延时）及整定机构。

2.实验接线：将适当的直流（或交流）电源接至时间继电器的线圈，其延时动合触点串联电源与指示灯（或接至电秒表输入端）。

3.测定动作延时：

*给继电器线圈通电，同时启动秒