功率方向继电器实验(LG型功率方向继电器等)

实验七 功率方向继电器实验一．实验目的1．学会运用相位测试仪测量电流和电压之间相角的方法。

2．掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的试验方法。

3．研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。

二．LG-11型功率方向继电器简介1．LG-11整流型功率方向继电器的工作原理LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程为：m y m K m y m K U K I K U K I K ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-≥+继电器的接线图如图7-1所示，其中图（a ）为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的电流为m I ⋅，电压为m U ⋅。

电流m I ⋅通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端钮获得电压分量m K I K ，它超前电流m I ⋅的相角就是转移阻抗R K 的阻抗角 k ，绕组W4用来调整 k 的数值，以得到继电器的最大灵敏角。

电压m U ⋅经电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m K U K ⋅⋅，m U y K ⋅⋅超前m U ⋅的相角为90度。

DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅+，加于整流桥BZ1输入端；DKB 和YB 标有W3的二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅-，加于整流桥BZ2输入端。

图（b ）为幅值比较回路， 它按循环电流式接线，执行元件采用极化继电器JJ 。

继电器最大灵敏度的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的。

继电器的内角 =090- k ，当接入电阻R3时，阻抗角 k =060， =030；当接入电阻R4时， k =045， =045。

因此，继电器的最大灵敏度αϕ-=res ，并可以调整为两个数值，一个为-030，另一个为-045。

第一章概述一、系统简介：TQDB-III多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统采用集成式、开放式的设计思路，覆盖了多个专业多门课程，适合电力系统、电气类、自动化类、电工类专业学生进行研究性、综合性、设计性、开放性实验、课程设计、毕业设计及创新设计。

本实验指导书着重介绍与《电力系统继电保护原理》、《电力系统微机保护》、《变电站综合自动化》课程相关的实验。

本实验台可完成：常规继电器特性实验、数字式继电器特性实验及成组微机保护综合实验三大部分。

其中包含的常规继电器有：DL-31型电流继电器、DY-36型电压继电器、LG-11型功率方向继电器、LCD-4型变压器差动继电器。

数字式继电器有：数字式电流继电器、电压继电器，反时限电流继电器，功率方向继电器，差动继电器，阻抗继电器，零序电流、零序电压继电器，负序电流继电器、负序电压继电器，反时限零序继电器、反时限负序电流继电器。

微机保护部分包括：单双电源10kv线路微机保护综合实验，单双电源35kv线路微机保护综合实验，单双电源110kv线路微机保护综合实验，变压器微机保护综合实验，电容器微机保护综合实验。

二、系统特点：1. 实验接线非常简单明确，减小实验准备工作的强度。

2. 实验系统采用自主研制的信号发生装置提供高精度实验信号，省去了传统实验系统中的调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表。

实验接线非常简单，不需要进行实验准备工作。

3. 各种常规继电器和微机保护继电器特性实验可以设置为自动或手动测试，并在PC机屏幕上直观的显示坐标描点和绘制继电器特性曲线全过程4. 实验台面板上具有成组微机保护实验的接线图，学生在面板上进行微机保护装置与电流、电压及出口信号的连接，在上位机界面上设置故障类型和故障点，可在接线图上或在上位机界面中执行短路操作，并观察动态的实验现象5. 系统附带详细的原理讲解和操作说明，可以帮助学生在加深理解实验原理的基础上熟悉实验过程，达到良好的实验效果三、系统构成：一套实验培训系统由一个实验操作台、多个常规保护继电器、一台TQDB-II型多功能微机保护实验装置、一台TQWX-II微机型继电保护试验测试仪和一台PC机构成。

实验一电磁型继电器的特性实验一．实验目的：1．进一步了解电磁型继电器（电流、电压、时间、中间继电器）的构造、工作原理和特性；2．了解继电器各种参数的意义，掌握继电器整定植的调试方法；3．了解有关仪器、仪表的选择原则及使用方法。

二．实验项目：1．打开外壳，仔细观察各种继电器的内部构造，并记录下继电器铭牌的主要参数；2．测定电流继电器的动作电流、返回电流及返回系数；3．测定电压继电器的动作电压、返回电压及返回系数；4．测定时间继电器的动作电压、返回电压及返回系数；5．测定中间继电器的动作电压、返回电压及返回系数。

三．实验内容：（一）熟悉常用继电器的内部接线DL-21C DL-22C；DY-22C DL-23C；DY-23CDS-21A~24A DZ-31B（二）测定电流继电器的动作电流I.d.j。

返回电流I f.j及返回系数K f。

1．实验接线：图1-1 电流继电器实验接线图2．实验需用仪器设备①交流电流表 0~5A②单相自藕调压器(ZOB) 2KVA 220/0~250V 一台③滑线电阻 69Ω3.9A或40Ω6A 一台④电流继电器 DL-21C 一个3.实验方法(1)首先将继电器的两组线圈串联;将继电器的整定把手放在某一选定位置;将自藕调压器把手旋至输出为零伏位置;将滑线电阻的滑动端放在阻值为最大位置;(2)合上电源开关,逐渐增大通入继电器的电流,使继电器刚好动作(常开接点闭合,即指示灯亮)的最小电流称为电流继电器的动作电流Id.j.(3)逐渐减小通入继电器的电流,使继电器的接点返回到原始位置(常开接点断开,即指示灯灭)的最大电流称为电流的继电器的返回电流If.j.(4)测定Id.j 和If.j时,对所选的整定位置重复作三次,将测量结果填入表1中(5)断开电源,将继电器的两组线圈改为并联.然后,按上述方法测量继电器线圈并联时的和将测量结果填入表2中.(6)数据处理误差: △I%=要求:返回系数:K=要求:0.05<Kf<0.9表1 继电器的两组线圈串联（表中电流单位：A ）表 2 继电器的两组线圈并联（表中电流单位：A ）（三）测定低电压继电器的动作电压Ud.j 返回电压Uc。

实验：常规功率方向继电器测试一、实验目的1、掌握常规功率方向继电器的工作原理及动作特性试验方法。

2、测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角、动作范围和角度特性。

3、掌握方向性过电流保护基本原理。

二、实验设备及器材1、TQXDB-IB 多功能继电保护实验培训系统2、DL-31电流继电器、LG-11功率方向继电器、DS-32时间继电器和DZY-202中间继电器 三、实验原理LG-11型功率方向继电器是一种反映所接入的电流和电压之间的相位关系的继电器。

当电流和电压之间的相位差为锐角时，继电器的动作转矩为正，使继电器动作，控制接点闭合，继电器跳闸；当电流和电压之间的相位差为钝角时，继电器的动作转矩为负，继电器不动作，从而达到判别相位的要求。

•AIlmA ϕ功率方向继电器动作范围示意图LG-11型功率方向继电器一般用于相间短路保护。

这种继电器是根据绝对值比较原理构成的，由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成.动作条件是工作电压大于制动电压，其动作方程为： ••••••••-≥+r i r u r i r u I K U K I K U K 功率方向继电器灵敏角的调整可通过更换面板上连接片的位置来实现。

四、实验内容及步骤1、测试LG-11功率方向继电器的最大灵敏角（1）实验接线。

如图所示，，将特性实验信号源的电压输出分别与功率方向继电器的U ，n U 端子连接，特性实验信号源的I1电流输出与功率方向继电器I ，n I 端子连接。

继电器的动作接点连接到信号灯的控制回路中。

功率方向继电器IInAKUUn24V+24V-电压输出电压表I1电流输出电流表特性实验信号源相角表I2I2nU1U1n功率方向继电器特性测试接线图（2）整定值设置。

打开功率方向继电器面板前盖，改变灵敏角连接片，可设定功率方向继电器的整定值，首先设置灵敏角为-30°。

（3）保持电流为5A(或合适值)，电压为57V(或合适值)，摇动移相器，测出使继电器动作的两个临界角度1J ϕ和2J ϕ，纪录于表1。

电力系统整流型功率方向继电器实验指导书一、实验目的1、加深对功率方向继电器原理、特性的理解，掌握基本的实验方法。

二、实验类型验证型三、实验仪器MRT-2000多功能继电保护测试仪，LG—11功率方向继电器。

四、实验原理LG—11功率方向继电器是按幅值比较原理来实现的，构成如图（一）所示图（一） LG—11功率方向继电器构成图1、 构成：①电压形成回路：由DKB、YB 组成：JI J U A I K U K U ···+=JI J U B I K U K U ···-=R1、R2——消除潜动、调整平衡。

C1——与YB 的励磁电抗形成谐振，使超前90o,其记忆作用用于消除死区，记忆时间为几十毫秒； ②比较回路：由半导体整流桥BZ1,BZ2组成的环流是比较回路。

aAi U®·bBi U®·③执行元件——极化继电器J,非常灵敏标记“＊”，当电流从＊端流入时，J 动作，反之则不动。

0³-b a i i 时，J 动作；2、 动作方程：oo90arg90££-Û³+Þ³········JIJ U JIJU JIJU BAIKU K IKUK IKUK UU－Ki Ku 、分别为中间变压器变比和电抗变压器变比。

从理论上讲，当Uj =0或Ij =0时，极化继电器J 不动。

但由于比较回路中各元件参数的不完全对称，可能使得在仅有Uj =0或Ij =0时，J 动作，即潜动。

仅有Uj 时动，电压潜动，仅有Ij 时动，叫电流潜动。

潜动对保护的影响：对正方向接地短路时，有利于保护正确动作；当反方向接地短路时，可能导致GJ 误动，使得保护误动。

消除方法：调R1（电流潜动时），调R2（电压潜动时）。

实验2：功率方向继电器实验讲稿一、 实验目的1、学会运用相位测试仪测量电流电压之间的相角方法。

2、掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的实验方法。

二、 LG-11型功率方向继电器简介1、 LG-11型功率方向继电器的工作原理LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程：k m y m k m y m k I k U k I k U ⨯+⨯≥⨯-⨯继电器的接线如图2-1所示，其中图A 为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的的电流为m I ，电压为m U ，电流mI 通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端获得电压分量m k I K ，它超前电流m I 的相角就是转移阻抗k K 的阻抗角k ϕ，绕组W4用来调整k ϕ的数值，以得到继电器的最灵敏角。

电压mU 经过电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m y U K 。

my U K 超前m U 的相角90度。

DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压∙∙∙∙+m y m K U K I K ,加于整流BZ1输入端；DKB 和YB 标有W3的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压∙∙∙∙-m y m K U K I K ，加于整流桥BZ2端。

图（b ）为幅值比较回路，它按循环电流式接下，执行元件采用极化继电器JJ 。

继电器的最大灵敏角的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的，继电器的内角k ϕα-=090，当接入电阻R3时，阻抗角 ;0030,60==αϕk 当接入电阻R4时 ;0045,45==αϕk 。

因此，继电器的最大灵敏角sen φα=-，并可以调整为两个数字，一个为-30°，另一个为-45°。

当在保护安装处于正向出楼发生相间短路时，相间电压几乎降为0值，这时功率方向继电器的输入电压0≈mU ，由于功率方向继电器的动作需克服执行的机械反作用力矩，也就是说必须消耗一定的功率（尽管这一功率消耗不大）。

第二节 功率方向继电器一、功率方向继电器工作原理功率方向继电器既可按相位比较原理（比相原理）构成，也可按幅值比较原理（比幅原理）构成。

(一)按相位比较原理构成的功率方向继电器图 4 –5 功率方向继电器工作原理说明（a ）网络接线；（b ）K1点短路时相量图；（c ）K2点短路时相量图现以图4-5（a ）所示系统为例，说明判断功率方向继电器正、反方向故障的工作原理。

以装于线路PN 上的P 侧方向过电流保护1中方向继电器为例，它通过电压互感器TV 和电流互感器TA 分别取得电压g U ⋅和电流g I ⋅。

电流以由母线流向线路作为假定正方向，而电压以母线高于地为假定正方向，如图4-5（a ）所示。

设电流互感器和电压互感器变比都为1，当正方向1K 点发生三相短路时，电流、电压相量如图4-5（b ）所示，1K ϕ在0~2π范围内变化，即1K ϕ为锐角，其短路功率0cos 111>=K K K UI P ϕ；当反方向2K 点发生三相短路时，电流、电压相量如图4-5（c ）所示，2K ϕ在1180K ϕ+范围内变化，即2K ϕ为钝角，其短路功率0)180cos(122<+=K K K UI P ϕ 。

由上述分析可知：若0>K P ，说明故障点在其保护正方向，若0<K P ，说明故障点在其保护的反方向。

所以功率方向继电器的工作原理，实质上就是判断母线电压⋅U 和流入线路电流K I ⋅间的相位角是否在 90~90-范围内，常用式9090≤≤-⋅⋅K I UArg （4-1） 表示其动作条件。

式中符号K I UArg ••⋅，表示取复数K I U ••的相角。

若相角在式（4-1）的范围内时，0>K P ，故障点在其保护方向上，继电器动作；否则不动作。

构成功率方向继电器，既可直接比较g U ⋅和g I ⋅间的相角，也可间接比较电压g U K C •••=和g br I Z D ••=之间的相角，即9090≤≤-•••g br g I Z U K Argαα-≤≤--••9090g g I U Arg （4-2）式中 α——称为继电器内角，其值为br brZ K Argϕα-==• 90 根据前面所讲的比相与比幅的关系，按式（4-2）比较•C 和•D 间相位原理构成的功率方向继电器，可转换为比较•A 和•B 绝对值原理构成的功率方向继电器。

一、实验名称功率方向保护实验二、实验目的1. 熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；2. 进一步了解功率方向继电器的结构及工作原理；3. 掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法；4. 通过实验验证功率方向保护在实际应用中的有效性。

三、实验原理功率方向保护是一种利用电压和电流的乘积来判别电流流向（相位）的继电保护。

其主要元件是功率方向继电器，由电流互感器和电压互感器取得电流、电压信号，以判明短路故障位于保护装置处的正向或反向。

在多侧电源的系统中，功率方向保护可以有效地保证继电保护的选择性。

四、实验仪器设备1. 功率方向继电器2. 电流互感器3. 电压互感器4. 断路器5. 电源6. 测量仪表7. 实验线路五、实验步骤1. 搭建实验线路，包括电流互感器、电压互感器、断路器、测量仪表等。

2. 将电流互感器、电压互感器的二次侧接入功率方向继电器。

3. 设置功率方向继电器的动作参数，如动作电流、动作时间等。

4. 进行实验，观察功率方向继电器的动作情况。

六、实验内容1. 正方向故障实验- 设置故障点，使故障电流从母线流向线路；- 观察功率方向继电器的动作情况，记录动作电流和动作时间；- 分析实验结果，验证功率方向继电器在正方向故障时的保护效果。

2. 反方向故障实验- 设置故障点，使故障电流从线路流向母线；- 观察功率方向继电器的动作情况，记录动作电流和动作时间；- 分析实验结果，验证功率方向继电器在反方向故障时的保护效果。

3. 多侧电源系统实验- 设置多侧电源系统，包括母线、线路、断路器等；- 在不同侧电源下，分别进行正方向和反方向故障实验；- 观察功率方向继电器的动作情况，记录动作电流和动作时间；- 分析实验结果，验证功率方向保护在多侧电源系统中的保护效果。

七、实验结果与分析1. 正方向故障实验结果：- 功率方向继电器在正方向故障时能够可靠动作，动作电流和动作时间符合预期；- 实验结果表明，功率方向保护在正方向故障时具有较好的保护效果。

实验二 LG_10系列功率方向继电器特性实验一、实验目的1. 了解继电器的原理及构造（采用整流式原理，嵌入式结构）2. 掌握继电器的检验方法（主要部分）3. 掌握移相器和相位表的使用方法二、结构原理继电器的原理接线图如下：LG-11型继电器可作为相间故障保护中的方向元件。

继电器采用嵌入式结构，全部元件安装在一个带透明盖子的金属外壳内。

继电器采用整流式原理比较电流电压综合量的绝对值，当继电器加入电流Ij 与电压Uj以后，首先经过电压形成回路，该回路分成电流及电压回路两部分。

1. 电流回路：电流Ij通过DKB的一次绕组W1，在其两个二次绕组W2、W3上得到相等同的电压Ud=KiIj，KiIj超前Ij的相位角为γ，此γ可以用DKB 的W4绕组回路电阻RΦ1和RΦ2来调节，γ的余角为α，称之为继电器的内角，LG-11型继电器的内角有两个数值，一个是30°、另一个是45°。

2. 电压回路：LG-11型继电器的电压Uj加到中间变压器YB，YB的一次绕组设有抽头，另外还有一附加绕组，改变YB的6、7、8三个抽头位置，加入或减去9、10小绕组可以对谐振回路进行调整。

YB的一次侧有一电容C1，C1与YB一次绕组构成对50Hz的串联谐振回路主要作用有二个：其一是经谐振回路在电感上取得电压，使电压移相90°，其二是在保护安装处正方向三相短路时，依靠谐振回路的记忆作用使继电器能可靠动作，从而消除了死区。

谐振回路谐振时，该回路的电抗与容性电抗相等（ωL=1/ωC1），电路呈现纯电阻性，Uc和Ul分别为电容器C1和绕组电感上的电压，故在YB一次绕组上的电压Ul比Uj超前90°，通过YB后把Ul转化为二次电压U2=Kul，K是一实数，故U2=KuUj，Ku是综合考虑了Uj与Ul大小的比例关系、考虑了Ul 超前Uj为90°的相移关系，又考虑了YB一次、二次绕组间的变比。

所以Ku 是一个复数的比例常数。

功率方向继电器的实验指导一．实验目的1．学会运用相位测试仪测量电流和电压之间相角的方法。

2．掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的试验方法。

3．研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。

二．LG-11型功率方向继电器简介1．LG-11整流型功率方向继电器的工作原理LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程为：m y m K m y m K U K I K U K I K ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-≥+继电器的接线图如图7-1所示，其中图（a ）为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的电流为m I ⋅，电压为m U ⋅。

电流m I ⋅通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端钮获得电压分量m K I K ，它超前电流m I ⋅的相角就是转移阻抗R K 的阻抗角 k ，绕组W4用来调整 k 的数值，以得到继电器的最大灵敏角。

电压m U ⋅经电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m K U K ⋅⋅，m U y K ⋅⋅超前m U ⋅的相角为90度。

DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅+，加于整流桥BZ1输入端；DKB 和YB 标有W3的二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅-，加于整流桥BZ2输入端。

图（b ）为幅值比较回路， 它按循环电流式接线，执行元件采用极化继电器JJ 。

继电器最大灵敏度的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的。

继电器的内角 =090- k ，当接入电阻R3时，阻抗角 k =060， =030；当接入电阻R4时， k =045， =045。

因此，继电器的最大灵敏度αϕ-=res ，并可以调整为两个数值，一个为-030，另一个为-045。

实验三 功率方向继电器特性实验一、实验目的1．熟悉BG-10B 系列功率方向继电器的实际结构、工作原理和基本特性。

2．掌握电气特性试验与整定方法。

三、实验原理BG-10B 系列功率方向继电器（包括BG-11B 、12B 、13B ）应用于电力系统方向保护接线中，作为功率方向元件。

其中BG-12B 用于相间短路保护；BG-13B 用于接地保护；BG-11B 是具有双方向接点的功率元件，用于平行线路横联差动保护中。

由于BG-12B 型功率方向继电器应用较为广泛，因此本实验指导书以BG-12B 型为例详细介绍其试验方法，今后在实际工程中需对其他型号的功率方向继电器进行试验，可参照进行，方法相同。

功率方向继电器利用比较绝对值的原理构成。

它由比较回路、滤波回路和触发回路组成。

方块图见图1-1、原理图见图1-6。

1．比较回路：绝对值比较构成原理，见图1-2。

序号 型 号 使用仪器名称 数量 1 ZBT71 功率方向继电器组件 1台 2 ZB36 数字式交流电压表 2只 3 ZB35 数字式交流电流表 1只 4 ZBT75 数字式相位表 1只 5 ZB31 数字式直流电压表 1台 6DZB01三相交流电源 1路 三相自耦调压器 1台 直流操作电源 1路 7DZB02-1变流器1只 触点通断指示灯 1组 可调变阻器 6.3Ω 10A 1只 DZB02-2可调变阻器440Ω 1.2A 1只 可调变阻器440Ω 1.2A 1只 可调变阻器110Ω 2.4A 1只 8三相交流移相器1台图1-1 方块图图1-2 绝对值比较回路由互感器TA1和整流桥VD1～VD4组成的工作回路，由互感器TA2和整流桥VD5～VD8组成的制动回路。

互感器TA1和TA2的初级分别接入电流I Y和I L。

由于TA1的电压线圈和TA2电压线圈同极性串联，TA1的电流线圈和TA2电流线圈反极性串联（如图1-2所示），I L为线路电流互感器TA的二次电流，它的值是不变的。

功率方向继电器的实验与开发摘要：在单侧电源的电网中，电流保护能满足线路保护的需要。

但是，在两侧电源的电网及单电源环形电网中，只靠简单电流保护的电流定值和动作时限不能完全取得动作的选择性，为此，必须在保护回路中加方向闭锁，构成方向性电流保护，要求只有在流过断路器的电流的方向从母线流向线路侧时才允许保护动作。

保护动作的方向性，可以利用功率方向继电器来实现。

关键词：功率方向继电器；动作特性；实验The Experiment and The Development ofPower Directional RelayAbstract：In the unilateral power grid, current protection can meet the needs of the line protection. But in on both sides of the power grid in the power grid and single power supply, only by simple current of current protection setting value and action time limit can't achieve selective action, therefore, must be added direction to the protection circuit of closure, a directional current protection, the requirements only in the direction of the current through the circuit breaker from bus to line side is allowed to protect action. Directional protection action, can make use of power directional relay.Keywords：Power directional relay;Motion characteristics；Experiment1绪论1.1课题背景随着经济的不断发展，对电力的需求越来越大，电力供应开始出现紧张，在很多地方出现了供电危机，使其不得不采取限电、停电等措施，以缓解电力供应的紧张局面。

功率方向继电器当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被掌控的输出电路导通或断开的电器。

目录技术数据比较选用电符号和触点形式测试作用意义工作原理和特性功率方向继电器基本概念历史进展新型继电器技术数据1，额定电流：5A或1A。

2，额定电压：100V。

3，额定频率：50Hz。

4，继电器的灵敏角：LG—11型，—30°或—45°，LG—12型+70°；灵敏角的误差±5°。

5，在灵敏角小通入额定电流时继电器的动作电压不大于2V。

6，返回系数：继电器的返回电压和动作电压之比不小于0.45、7，动作时间：对于LG—11型，在灵敏角下，电压由额定蓦地降4倍最小动作电压，电流同时由0升至额定电流时，动作时间不大于30mS；对于LG—12型，在灵敏角下，同时蓦地加入额定电流和4倍最小动作电压时，动作时间不大于40ms。

8，记忆时间，对于LG—11型，当模拟保护出口处短路在灵敏角下，蓦地加添额定电流至10倍额定电流，电压自100V同时蓦地降到0的情况下，继电器应牢靠动作，其极化继电器动作保持时间不小于50ms。

9，功率消耗：电流回路不大于6VA，电压回路不大于20VA。

10，继电器可以长期耐受1.1倍的额定电压及额定电流。

11，当电压不大于220V电流不大于lA时，触点能断开直流有感负荷（时间常数不大于5×10—3s）20W。

12，继电器电路与外壳间的绝缘电阻在温度+40℃及相对湿度为85%时不小于10MΩ。

13，继电器的绝缘强度应耐受交流50Hz电压2kV历时lmin的耐压试验而无击穿或闪络现象。

比较LG—11型及LG—12型功率方向继电器，应用在方向保护中作为功率方向的判别元件，其中LG—11型用于相间短路保护，LG—12型用于接地短路护。

选用1.先了解必要的条件①掌控电路的电源电压，能供给的电流；②被掌控电路中的电压和电流；③被控电路需要几组、什么形式的触点。

功率方向继电器的工作原理功率方向继电器（Power Directional Relay）是一种用于保护电力系统的继电器，它主要用于检测电力系统中的电流方向，并根据电流方向的变化来实现电力系统的保护控制。

功率方向继电器的工作原理是基于其内部的电流传感器来检测电流方向。

下面将详细介绍功率方向继电器的工作原理。

1.电流检测：功率方向继电器的电流检测是通过电流变流器（Current Transformer，CT）来实现的。

CT将电流信号变换为相应的低电压信号，然后传送给电流整流器进行整流。

电流整流器将交流信号转换为直流信号，以便进行后续的电流比较和判断。

2.电流方向判断：通过电流方向判断，功率方向继电器可以实现对电流方向的监测和保护。

一般来说，当传入电路的电流方向与设定的方向一致时，继电器的触点闭合，实现信号的传递；而当传入电路的电流方向与设定的方向相反时，继电器的触点断开，起到断电保护的作用。

在电流方向判断方面，功率方向继电器主要使用电流比较器来实现。

电流比较器将输入的电流信号与设定的方向进行比较，从而判断电流的方向。

电流比较器通常包含一个比较器和一个参考电流源。

比较器将输入电流信号与参考电流信号进行比较，并根据比较结果控制触点的状态。

当电流方向与参考电流方向一致时，比较器输出高电平信号，触点闭合；当电流方向与参考电流方向相反时，比较器输出低电平信号，触点断开。

除了电流检测和电流方向判断，功率方向继电器还需要传输电流方向报警信号，并对外界的干扰进行抑制。

传输电流方向报警信号一般通过触点实现，当电流方向发生变化时，继电器触点的状态也会相应发生变化，从而传输报警信号。

为了保证继电器的准确性和可靠性，功率方向继电器还需要进行一些抑制措施，如对温度、湿度等环境因素进行补偿。

总结起来，功率方向继电器的工作原理是通过电流传感器检测电流方向，并通过内部的电流比较器判断电流方向是否正确，从而实现对电力系统的保护控制。

LG-11型功率方向继电器90°接线的可行性分析
牟恂修
【期刊名称】《四川水力发电》
【年(卷),期】2004(023)003
【摘要】在电力系统中,反映双电源输电线路相间短路的继电保护,某些地方必须安装LG-11型功率方向继电器.功率方向继电器是根据输入的电流和电压的矢量值判别其是否动作的.功率方向继电器的出口处发生短路,此时母线残压很低,以至功率方向继电器的动作功率小于整定的动作功率,这是功率方向继电器不动作的死区.为了消除这一死区,LG-11型功率方向继电器可采用90°接线.经可行性分析证明:功率方向继电器90°接线在各种相间短路情况下都会可靠动作.
【总页数】4页(P63-65,68)
【作者】牟恂修
【作者单位】四川省绵阳水利电力学校,四川,绵阳,621006
【正文语种】中文
【中图分类】TM58;TM76
【相关文献】
1.利用"六角图"判别功率方向继电器接线的正确性 [J], 王敏
2.零序功率方向继电器接线正确性判定和校验 [J], 王成章;李红霞
3.90°接线功率方向继电器的分析与改进 [J], 赵永彬;陆于平
4.关于零序功率方向继电器接线的讨论 [J], 步燕
5.浅谈相问短路保护中功率方向继电器的接线方式 [J], 许晓丽
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实验二LG-11型功率方向继电器特性实验1．实验目的（1）学会运用相位测试仪器测量电流和电压之间相角的方法。

（2）掌握功率方向继电器的动作特性、接线方式及动作特性的试验方法。

（3）研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。

2．实验内容1）功率方向继电器电压潜动现象检查实验LG-11功率方向继电器实验原理接线如图2-1所示。

图中，380V交流电源经移相器和调压器调整后，由bc相分别输入功率方向继电器的电压线圈，A相电流输入至继电器的电流线圈，注意同名端方向。

图2-1 LG-11功率方向继电器实验原理接线图图2-2LG-11功率方向继电器实验原理接线图实验步骤如下：（1）熟悉LG-11功率方向继电器的原理接线及试验原理。

（2）按实验原理线路图2-1接线，将电流回路开路。

（3）调节三相调压器和单相调压器，使其输出电压为0V。

（4）合上三相电源开关，调节三相调压器对电压回路加入110V电压。

（5）测量极化继电器JJ两端之间电压，若小于0.1V，则说明无电压潜动。

检查功率继电器是否有潜动现象。

电压潜动测量：将电流回路开路，对电压回路加入110V电压；测量极化继电器JJ两端之间电压，若小于0.1V，则说明无电压潜动。

2）用实验法测LG-11整流型功率方向继电器角度特性U pu= f（ϕ），并找出继电器的最大灵敏角和最小动作电压。

实验步骤如下：（1）按图2-2所示原理接线图接线。

（2）检查线路无误后，合上三相电源开关、单相电源开关、直流电源开关和移相器电源开关。

（3）调节单相调压器的输出电压使电流表的读数为1A，并保护此电流值不变。

（4）在操作开关断开状态下，调节三相调压器的输出电压约为20V左右，按下移相器开机按钮，继续调节调压器输出，使电压表读数为20V。

（5）调节移相器，在电压表为给定值的条件下找到使继电器动作（动作信号灯由不亮变亮）的两个临界角度ϕ1，、ϕ2，，将测量数据记录于表2-1中。

实验七 功率方向继电器实验一．实验目的1．学会运用相位测试仪测量电流和电压之间相角的方法。

2．掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的试验方法。

3．研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。

二．LG-11型功率方向继电器简介1．LG-11整流型功率方向继电器的工作原理LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程为：m y m K m y m K U K I K U K I K ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-≥+继电器的接线图如图7-1所示，其中图（a ）为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的电流为m I ⋅，电压为m U ⋅。

电流m I ⋅通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端钮获得电压分量m K I K ，它超前电流m I ⋅的相角就是转移阻抗R K 的阻抗角k ，绕组W4用来调整k 的数值，以得到继电器的最大灵敏角。

电压m U ⋅经电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m K U K ⋅⋅，m U y K ⋅⋅超前m U ⋅的相角为90度。

DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅+，加于整流桥BZ1输入端；DKB 和YB 标有W3的二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压m y m K U K I K ⋅⋅⋅⋅-，加于整流桥BZ2输入端。

图（b ）为幅值比较回路， 它按循环电流式接线，执行元件采用极化继电器JJ 。

继电器最大灵敏度的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的。

继电器的内角=090-k ，当接入电阻R3时，阻抗角k =060，=030；当接入电阻R4时，k =045， =045。

因此，继电器的最大灵敏度αϕ-=res ，并可以调整为两个数值，一个为-030，另一个为-045。