dcd－9型母線差動繼電器（以下簡稱繼電器）用于單母線分段和雙母線的完全差動保護(hù)裝置中，作為保護(hù)裝置的起動元件。

    dcd－9/1型用于電流互感器二次額定電流為1a的場合。

    dcd－9/5型用于電流互感器二次額定電流為5a的場合。

2 結(jié)構(gòu)與工作原理

繼電器采用jk－32k、h、q殼體，其外形尺寸、背后端子及安裝開孔尺寸見附錄3，背后端子接線圖見圖1a、圖1b

圖1a  dcd-9/1背后端子圖

圖1b  dcd-9/5背后端子圖

繼電器由具有一副動合觸點(diǎn)和一副動斷觸點(diǎn)的電磁型執(zhí)行機(jī)構(gòu)和中間速飽和變流器組成。速飽和變流器的導(dǎo)磁體由“ш”型導(dǎo)磁片疊裝而成。導(dǎo)磁體中柱截面是邊柱截面的2倍。在導(dǎo)磁體中柱上放置相同匝數(shù)的工作繞組ⅰ、ⅱ和短路繞組，該短路繞組與右側(cè)邊柱上的短路繞組相連接構(gòu)成閉合回路。二次繞組放在導(dǎo)磁體的左側(cè)邊柱上，繞組在導(dǎo)磁體上的分布如圖2所示。

wci、wcii—工作繞組

wd1、wd2—短路繞組

w2—二次繞組

圖 2

工作繞組和短路繞組都有中間抽頭，接到整定板上。繼電器整定板上的數(shù)字即表示相應(yīng)的繞組匝數(shù)。每個整定板上都有兩個整定螺釘。當(dāng)改變整定板上的整定螺釘所在孔的位置時，就可以使動作電流和直流偏磁特性在寬廣的范圍內(nèi)進(jìn)行整定。同時，由于采用了雙工作繞組電路連接，故可調(diào)整母線差動保護(hù)中的不平衡電流，使在母線差動保護(hù)中使用不同變比的電流互感器成為可能。見圖3a、3b。

圖3a 母線聯(lián)線所用電流互感器為不同變比時，dcd-9/1 型母線差動繼電器的原理接線圖

(其中ⅰ、ⅱ" 分別表示兩組不同變比的電流互感器的二次電流的和)

圖3b母線聯(lián)線所用電流互感器為不同變比時，dcd-9/5型母線差動繼電器的原理接線圖。

   繼電器的基本原理是在母線外部故障時，可以利用暫態(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，從而起到躲過外部短路時暫態(tài)不平衡電流的作用。而在母線內(nèi)部短路時，繼電器中的電流與短路電流成正比，且主要是周期分量電流，故變流器的二次感應(yīng)電勢很大，使執(zhí)行元件動作。

wci、wcii—工作繞組 wd1、wd2—短路繞組

w2—二次繞組

φp—周期分量電流流過工作繞組中產(chǎn)生的交流磁通

φ=—非周期分量電流流過工作繞組中產(chǎn)生的直流磁通

φd—短路電流在短路繞組中產(chǎn)生的磁通

圖4 導(dǎo)磁體內(nèi)部磁化過程

   當(dāng)母線外部故障時，母線差動保護(hù)中的不平衡電流中直流分量大，而當(dāng)直流分量衰減后就成為數(shù)值較小的穩(wěn)態(tài)不平衡電流。具有短路繞組的變流器的特點(diǎn)就是專門利用非周期性電流來磁化導(dǎo)磁體。圖4表示了導(dǎo)磁體內(nèi)部的磁化過程。對不平衡電流的波形分析可以得到周期性分量及以一定速度衰減的非周期分量。它們在導(dǎo)磁體里產(chǎn)生相應(yīng)的磁通。在短路繞組里產(chǎn)生兩種不同的反應(yīng)：直流磁通可以無阻礙地以兩邊柱為路徑環(huán)流；交流磁通將由于短路繞組的感應(yīng)作用而削弱。在直流磁通的作用下，導(dǎo)磁體迅速飽和，導(dǎo)致導(dǎo)磁率大大降低。這樣，由于短路繞組中短路電流的阻礙作用及磁路飽和的雙重原因，大大惡化了工作繞組與二次繞組的電磁感應(yīng)條件，因而顯著增大了繼電器的動作電流。這就是所謂的繼電器直流偏磁作用。

直流偏磁特性用圖5的曲線族ε=f (k) 來表示，其中：ε—動作電流倍數(shù)，是具有直流分量時的交流動作電流idz與直流分量等于零時的交流動作電流idz0的比值，即ε=idz/idz0；k—偏移系數(shù)，即直流分量izl與相應(yīng)交流動作電流idz的比值，即k=izl/ idz，它表示電流波形對時間軸的偏移程度。

圖5 ε=f (k) 曲線族

應(yīng)該指出，上述ε=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(yàn)取得的。直流電流是不隨時間變化的，而非周期性分量電流的數(shù)值隨時間的增大而逐漸衰減。

在母線內(nèi)部短路時Zui初短路電流也有直流分量，但衰減后仍有很大的穩(wěn)態(tài)短路電流。這樣，繼電器中流過的主要是周期分量電流，只是在Zui初使繼電器動作稍有延時。

    為了產(chǎn)生較好的速飽和特性，變流器的工作磁通密度應(yīng)選取較高數(shù)值，但也必須保證繼電器可靠動作所必須的裕度。為此規(guī)定在差動繼電器的動作電流為5倍起始值時，其可靠系數(shù)kh應(yīng)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安匝的規(guī)定值來保證的。

繼電器采用兩個工作繞組的接線方法，使母線差動接線更為靈活，當(dāng)母線上所用電流互感器為同一變比時，母線差動保護(hù)只需接入繼電器上其中一個工作繞組即可，見圖6。若繼電器的靈敏度有更高的要求時，可將兩個工作繞組串聯(lián)使用，其靈敏度增大1倍，見圖7。

圖6 母線聯(lián)線采用同一變比電流互感器時dcd-9/1型繼電器的原理接線圖。

 

圖7 母線聯(lián)線采用同一變比電流互感器，同時對繼電器靈敏度有更的要求時，dcd-9/1型繼電器的原理接線

（該接線方式可使繼電器靈敏度增大1倍）