用途

DCD-2A型差動繼電器（以下簡稱繼電器）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) 時出現(xiàn)很大的勵磁涌流，其瞬時值常達(dá)額定電流的5-10倍；這時差動保護(hù)不應(yīng)誤動作，但發(fā)生區(qū)內(nèi)短路時，卻能迅速動 作根除故障。

結(jié)構(gòu)及工作原理

1.結(jié)構(gòu)
繼電器由具有一副動合觸點的高靈敏，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 勵磁涌流及穿越性故障時不平衡電流的作用。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 差動回路；平衡繞組可以按照實際需要接入環(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，瞬時值很大的勵磁涌流全部流過工作繞組，涌流波形具有偏于時間軸的磁通。它們在短路線組里產(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，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)時的誤動作。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，動作電流倍數(shù)，是具有直流分量時的交流動作電流與直流分量等于零時的交流電流的比值。
K=I-/Icp，偏移系數(shù)，即直流分量與相應(yīng)交流動作電流的比值，它表示電流波形對時間軸的偏移程度。
上述∈=f(K)是繼電器的靜態(tài)特性，它是在工作繞組里同時通入交流與直流電流試驗取得的。直流電流是不隨時間變 化的，而非周期分量電流的數(shù)值是隨時間的增長而逐漸衰減。
為產(chǎn)生較好的速飽和特性，變流器設(shè)計時選擇了較高的工作磁通密度Bcp，但同時為保證繼電器可靠動作所必須的容 量，幫規(guī)定在繼電器的動作電流為5倍起始值時，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作電壓與動作電流。動作電壓反應(yīng)變流器的動作磁通密度；動 作功率決定了變流器的功率分配比例，同時滿足生產(chǎn)上通用性要求，這種執(zhí)行元件的特點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)。每個繞組分成兩段，這種設(shè)計可以用較少的抽頭，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整定螺釘，每個整定螺釘可在各自的一段范圍內(nèi)整定。兩 個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整定螺釘沒整定在各自的范圍內(nèi)或者不接入時，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，需抽出繼電器機(jī)芯，然后松開組磁特性標(biāo)志牌上的三個鎖緊瓷盤可變電阻器的大螺釘（不需要 擰下來，只松動即可），使旋鈕能自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動旋鈕，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準(zhǔn)所 需整定點即可。
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，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時的∈值。
 2）確定試驗時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，然后測出起始動作正弦電流值Icpo。由K=0.6
及K=I/Icpo，計算出直流電流I=KIcpo=0.6Icp
3)確定磁盤可變電阻器的位置
由∈=Icp/Icpo計算出具有直流分量時交流動作電流Icp=∈Icpo［∈值由第1）條三分之一；Icpo由第2）條測出］。 工作繞組，平衡繞組分別整定在20匝及19匝，端子 ， 間同時加入前面計算出的直流 電流I及交流動作電流Icp，調(diào)整可 變電阻，使繼電器的動作電流為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為止。（因可變電阻器阻值的變化，可使起始動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，應(yīng)用兩個平衡繞組，并將它們分別接在環(huán)流回路的兩個臂上，這樣就能平 衡三個環(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，只需一個平衡繞組。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，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，實際的平衡系數(shù)應(yīng)用繞組接入的匝數(shù)計算，按圖6的線路設(shè)I1,I2分別表示兩個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，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.繼電器的起始動作安匝可借電位器W在不大的范圍內(nèi)調(diào)整，調(diào)整時應(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。