用途

DCD-2A型差動(dòng)繼電器（以下簡(jiǎn)稱繼電器）用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及交流發(fā)電機(jī)的單相差動(dòng)保護(hù)線路中， 作為主保護(hù)。
繼電器能預(yù)防在非故障狀態(tài)所出現(xiàn)的暫態(tài)電流的作用。例如當(dāng)電力變壓器空合閘，或在穿越性短路切除后，電壓恢復(fù) 時(shí)出現(xiàn)很大的勵(lì)磁涌流，其瞬時(shí)值常達(dá)額定電流的5-10倍；這時(shí)差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作，但發(fā)生區(qū)內(nèi)短路時(shí)，卻能迅速動(dòng) 作故障。

結(jié)構(gòu)及工作原理

1.結(jié)構(gòu)

繼電器由具有一副動(dòng)合觸點(diǎn)的高靈敏，高可靠性的電磁型執(zhí)行機(jī)構(gòu)和中間速飽和變流器組成。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電磁型 繼電器，在繼電器中被作為出口元件。
中間速飽和變流器具有短路繞組和平衡繞組，它構(gòu)成差動(dòng)繼電器的一些主要技術(shù)性能，如直流偏磁特性消除不平衡 電流效應(yīng)的自耦變流器性能。
變流器的導(dǎo)磁體由“E”形導(dǎo)磁片疊裝而成，有平衡繞組I,II和短路繞組。此外，中間柱上的短路繞組與右側(cè)邊柱上 的短路繞組通過一瓷盤電位器相連接，二次繞組放在導(dǎo)磁體的另一側(cè)邊柱上。繞組在導(dǎo)磁體的分布如圖1所示。繼電器的 內(nèi)部接母親及其保護(hù)三繞組電力變壓器的原理接母親圖如圖2所示。由于具有平衡繞組，且每隔一匝有抽頭，便于調(diào)整 用以消除由于電流互感器變比不致等原因引起的不平衡電流的效應(yīng)。具有兩個(gè)平衡繞組就使得繼電器能用于保護(hù)三繞組 的電力變壓器。
動(dòng)作電流和平衡作用可通過調(diào)整工作繞組，平衡繞組的匝數(shù)在寬廣范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。直流偏磁特性可通過改變繼電器 內(nèi)的瓷盤電位器的阻值進(jìn)行整定。
繼電器的結(jié)構(gòu)形式外形及安裝尺寸及繼電器端子接線見圖6.

2.原理

繼電器的基本原理是利用非故障時(shí)暫態(tài)電流中的非周期分量來磁化變流器的導(dǎo)磁體，提高其飽和程度，從而構(gòu)成躲過 勵(lì)磁涌流及穿越性故障時(shí)不平衡電流的作用。其相應(yīng)的特性曲線為直流偏磁特性曲線簇∈=f(K)。工作繞組接入保護(hù)的 差動(dòng)回路；平衡繞組可以按照實(shí)際需要接入環(huán)回路或工作回路。
具有短路繞組的變流器，其特點(diǎn)是專門利用非周期性電流來磁化導(dǎo)磁體。圖3表示了導(dǎo)磁體內(nèi)部的電磁過程，當(dāng)電力 變壓器空載合閘時(shí)，瞬時(shí)值很大的勵(lì)磁涌流全部流過工作繞組，涌流波形具有偏于時(shí)間軸的磁通。它們?cè)诙搪肪€組里產(chǎn) 生兩種不同的反應(yīng)，直流磁通的作用下，導(dǎo)磁體迅速飽和，大大降低了導(dǎo)磁率，這就大大惡化了工作繞組與二次繞組間 的電磁感應(yīng)條件，因而顯著增大了繼電器的動(dòng)作電流，這就是所謂直流偏磁作用。
當(dāng)穿越性短路，短路電流中含有非周期分量電流時(shí)，也產(chǎn)生同樣的作用，因而也能防止當(dāng)穿越性短路切除后，電壓 恢復(fù)時(shí)的誤動(dòng)作。繼電器的這種直流偏磁特性用圖4的曲線簇∈=f(K)來表示。
其中：∈=Icp/Icpo，動(dòng)作電流倍數(shù)，是具有直流分量時(shí)的交流動(dòng)作電流與直流分量等于零時(shí)的交流電流的比值。
K=I-/Icp，偏移系數(shù)，即直流分量與相應(yīng)交流動(dòng)作電流的比值，它表示電流波形對(duì)時(shí)間軸的偏移程度。
上述∈=f(K)是繼電器的靜態(tài)特性，它是在工作繞組里同時(shí)通入交流與直流電流試驗(yàn)取得的。直流電流是不隨時(shí)間變 化的，而非周期分量電流的數(shù)值是隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸衰減。
為產(chǎn)生較好的速飽和特性，變流器設(shè)計(jì)時(shí)選擇了較高的工作磁通密度Bcp，但同時(shí)為保證繼電器可靠動(dòng)作所必須的容 量，幫規(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.
變流器的工作磁通密度是用磁性材料的重量和起始動(dòng)作電壓與動(dòng)作電流。動(dòng)作電壓反應(yīng)變流器的動(dòng)作磁通密度；動(dòng) 作功率決定了變流器的功率分配比例，同時(shí)滿足生產(chǎn)上通用性要求，這種執(zhí)行元件的特點(diǎn)在于其線圈是電感性的，在變 流器飽和情況下，二次感應(yīng)電熱中含有顯著的高次諧波過濾器，因此這種執(zhí)行元件便是一個(gè)很好的高次諧波過濾器，它 基本上反映變流器工作磁通密度的基波。
繼電器的原理接線見圖2.

使用與維護(hù)

1.工作繞組和平衡繞組的規(guī)定
打開殼罩，即可進(jìn)行工作繞組和平衡繞組的整定。工作繞組，平衡繞組I,II均有抽頭可以滿足多種整定值的要求。繼 電器整定板下方的數(shù)字即表示相應(yīng)的繞線匝數(shù)。每個(gè)繞組分成兩段，這種設(shè)計(jì)可以用較少的抽頭，獲得較多的匝數(shù)組全。 從而使整定范圍廣泛而不失其精細(xì)。繼電器每塊整定板上有兩個(gè)整定螺釘，每個(gè)整定螺釘可在各自的一段范圍內(nèi)整定。兩 個(gè)螺釘整定位置下所標(biāo)示的數(shù)字之和即為繞組的整定匝數(shù)。
須注意的是，當(dāng)同一整定板上的兩個(gè)整定螺釘沒整定在各自的范圍內(nèi)或者不接入時(shí)，繞組是斷開的。

2.助磁特性曲線的整定
助磁特性曲線整定時(shí)，需抽出繼電器機(jī)芯，然后松開組磁特性標(biāo)志牌上的三個(gè)鎖緊瓷盤可變電阻器的大螺釘（不需要 擰下來，只松動(dòng)即可），使旋鈕能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，即可進(jìn)行助磁特性曲線的整定。

2.1按規(guī)定曲線整定
繼電器規(guī)定有A,B.C.D四條曲線。該四條曲線在繼電器出廠前已按技術(shù)要求精心調(diào)試，故只需將旋鈕上的箭頭對(duì)準(zhǔn)所 需整定點(diǎn)即可。

2.2特殊要求整定
如需整定曲線在A,D曲線之間范圍內(nèi)，但不在A.B.C.D四條曲線上時(shí)，可按下述方法進(jìn)行整定。
1）由所需∈=f(K)曲線確定曲線在K=0.6時(shí)的∈值。
2）確定試驗(yàn)時(shí)所需加入的直流電流值。
端子 ， 間加入電流，工作繞組整定在20匝，平衡繞組整定在19匝，然后測(cè)出起始動(dòng)作正弦電流值Icpo。由K=0.6
及K=I/Icpo，計(jì)算出直流電流I=KIcpo=0.6Icp
3)確定磁盤可變電阻器的位置
由∈=Icp/Icpo計(jì)算出具有直流分量時(shí)交流動(dòng)作電流Icp=∈Icpo［∈值由第1）條三分之一；Icpo由第2）條測(cè)出］。 工作繞組，平衡繞組分別整定在20匝及19匝，端子 ， 間同時(shí)加入前面計(jì)算出的直流 電流I及交流動(dòng)作電流Icp，調(diào)整可 變電阻，使繼電器的動(dòng)作電流為Icp。
4）如需精確整定，可使可變電阻器旋鈕的指示位于前面整定的位置暫時(shí)不充，然后重復(fù)第2）條以后的各整定步驟， 直至可變電阻器的整定位置不在變動(dòng)為止。（因可變電阻器阻值的變化，可使起始動(dòng)作安匝在一不大的范圍內(nèi)發(fā)生變化）。
助磁特性曲線整定后，應(yīng)把三個(gè)鎖緊螺釘均勻地緊固。

3.當(dāng)繼電器用于保護(hù)三繞組電力變壓器時(shí)，應(yīng)用兩個(gè)平衡繞組，并將它們分別接在環(huán)流回路的兩個(gè)臂上，這樣就能平 衡三個(gè)環(huán)流回路里不平衡電流的效應(yīng)，當(dāng)用于保護(hù)兩繞組電力變壓器時(shí)，只需一個(gè)平衡繞組。在不平衡電流較大的情況下， 平衡繞組接入環(huán)流回路，當(dāng)不平衡電流較小，或用于保護(hù)交流發(fā)電機(jī)時(shí)，平衡繞組可以接入工作回路，以擴(kuò)大整定值的 范圍，平衡繞組的作用可以用兩個(gè)電流互感器二次電流的比值所決定的平衡系數(shù)來表示，實(shí)際的平衡系數(shù)應(yīng)用繞組接入的
匝數(shù)計(jì)算，按圖6的線路設(shè)I1,I2分別表示兩個(gè)電流互感器的二次電流，且I1大于I2，平衡繞組通常安在電流臂上。當(dāng) 工作回路的合成磁化力為零時(shí)，不平衡電流的效應(yīng)便被全部消除，因而得出下列方程式：
（I1-I2)Wp-I2WY=0或I1Wp=I2(WP+WY) (1)
平衡系數(shù)KY為KY=I1/I2=(Wp+WY)/Wp (2)

4.繼電器的起始動(dòng)作安匝可借電位器W在不大的范圍內(nèi)調(diào)整，調(diào)整時(shí)應(yīng)先松開緊固螺帽，然后用一字型螺刀調(diào)節(jié)電位 器旋柄即可。

5.在繼電器工作過程中，應(yīng)注意不能改變銘牌上指針的位。