LG-11功率方向繼電器,LG-12功率方向繼電器

1 用途
LG-11型及LG-12型功率方向繼電器，應(yīng)用在方向保護(hù)中作為功率方向的判別元件，其中LG-11型用于相間短路保護(hù)，LG-12型用于接地短路保護(hù)。

2結(jié)構(gòu)和原理
繼電器采用插件結(jié)構(gòu)，同一機(jī)芯可使用于一般嵌入式A32K，繼電器的原理電路圖見圖5，圖6，外形及安裝尺寸見圖7。
繼電器采用整流型原理構(gòu)成，比較電流電壓綜合量的值，其動(dòng)作方式為：
對(duì)于LG-11型為：︱IZ+K1U︱>︱IZ-K1U︱ （1）
對(duì)于LG-12型為：︱IOZ+KOUO︱>︱IOZ - KOUO︱ （2）
式中Z為電抗變壓器DKB的轉(zhuǎn)移阻抗
即 Z=|DKB的次級(jí)電壓|/|DKB的初級(jí)電壓|*e^ia （3）
K1為對(duì)于LG-11B中電壓回路變換系數(shù)，K2為L(zhǎng)G-12B中電壓回路變換系數(shù)。
K1=|YB的次級(jí)電壓|/|繼電器端子的電壓|*e^iβ （4）
K0=|YB0的次級(jí)電壓|/|繼電器端子電壓| （5）
式（3）中α為DKB次級(jí)電壓對(duì)初級(jí)電流的轉(zhuǎn)移角度，式（4）中β為電壓轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移角度，由于在LG-11B型中采用了諧振回路，當(dāng)電壓諧振時(shí)，角90°，而在LG-12B中電壓回路采用變壓器，故無角度變化，即KO為變壓器的變化。
式（3）中α為DKB次級(jí)電壓對(duì)初級(jí)電流的轉(zhuǎn)移角度，式（4）中β為電壓轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移角度，由于在LG-11B型中采用了諧振回路，當(dāng)電壓諧振時(shí)，角90°，而在LG-12B中電壓回路采用變壓器，故無角度變化，即KO為變壓器的變化。
式（1）式（2）中前面一項(xiàng)成為工作電壓，后面一項(xiàng)成為制動(dòng)電壓，當(dāng)工作電壓大于制動(dòng)電壓時(shí)，繼電器動(dòng)作，當(dāng)制動(dòng)電壓大于工作電壓時(shí)繼電器制動(dòng)，當(dāng)工作電壓等于制動(dòng)電壓時(shí)成為邊界條件。
圖1 LG-11動(dòng)作邊界 圖2 LG-12動(dòng)作邊界
由圖1圖2可見動(dòng)作邊界為通過原點(diǎn)垂直于IZ（IOZ）的一條直線，在邊界上滿足：
對(duì)于LG-11 ︱IZ+K1U︱>︱IZ-K1U︱ （6）
對(duì)于LG-12 ︱IOZ+KOUO︱>︱IOZ - KOUO︱ （7）
繼電器的電流回路由電抗變壓器DKB在初級(jí)繞組上流過電流，在二個(gè)次級(jí)繞組上得到的電壓分別加到工作回路與制動(dòng)回路上。在另一個(gè)次級(jí)繞組上并聯(lián)有電阻，改變電阻的數(shù)值可以改變轉(zhuǎn)移阻抗角，對(duì)于LG-11型經(jīng)切換片HP并聯(lián)R3或R4可以改變繼電器的靈敏度為-30°或-45°，對(duì)于LG-12型通過并聯(lián)R3使靈敏角達(dá)到+70°。
LG-11型的電壓回路采用諧振回路，其主要作用有二：其一是經(jīng)諧振回路在電感上取得電壓使電壓移相90°，其二是當(dāng)在保護(hù)安裝處正方向三相故障時(shí)，依靠諧振回路記憶作用，保證繼電器可靠動(dòng)作從而消除了電壓死區(qū)。由于DKB的轉(zhuǎn)移角調(diào)整在60°或45°，而電壓回路轉(zhuǎn)移觸度為90°，因而得到繼電器的靈敏角為-30°或-45°。

圖1 LG-11B向量圖 圖2 LG-12B向量圖

電壓回路的諧振調(diào)諧可以用改變繞組的匝數(shù)來達(dá)到，諧振繞組有6、7、8三個(gè)抽頭可供選擇，還可以加減9、10小繞組來達(dá)到諧振。
比較回路采用環(huán)流法比較電路，工作電壓和制動(dòng)電壓分別整流后經(jīng)C2、C3濾波并經(jīng)R5、R6 、R7、R8比較后推動(dòng)極化繼電器JJ動(dòng)作，而LG-12型采用均壓法比較電路，工作電壓和制動(dòng)電壓分別整流后在R4、、R7上得到電壓經(jīng)C2、C3濾波后比較電壓大小推動(dòng)極化繼電器JJ動(dòng)作。
繼電器的潛動(dòng)調(diào)整通過調(diào)整R1及R2來進(jìn)行，用R2來調(diào)整電流平衡，用R1來調(diào)節(jié)電壓平衡，經(jīng)反復(fù)調(diào)整可以達(dá)到電流電壓均無潛動(dòng)。
極化繼電器的觸點(diǎn)接有0.22μ電容及510Ω電阻的消弧回路，以增加觸點(diǎn)的斷弧能力。 
3 技術(shù)數(shù)據(jù)
3.1 額定數(shù)據(jù)
額定電流：5A或1A。
額定電壓：100V。
額定頻率：50Hz。
3.2 繼電器的靈敏角：LG-11型，-30°或-45°，LG-12型+70°；靈敏角的誤差±5°。
3.3 在靈敏角小通入額定電流時(shí)繼電器的動(dòng)作電壓不大于2V。
3.4 返回系數(shù)：繼電器的返回電壓和動(dòng)作電壓之比不小于0.45。
3.5 動(dòng)作時(shí)間：對(duì)LG-11型，在靈敏角下，電壓由額定突然降4倍zui小動(dòng)作電壓，電流同時(shí)由0升至額定電流時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于30mS；對(duì)于LG-12型，在靈敏角下，同時(shí)突然加入額定電流和4倍zui小動(dòng)作電壓時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于40mS。
3.6 記憶時(shí)間，對(duì)于LG-11型，當(dāng)模擬保護(hù)出口處短路在靈敏角下，突然如額定電流及10倍額定電流，電壓自100V同時(shí)突然降到0的情況下，繼電器應(yīng)可靠動(dòng)作，其極化繼電器動(dòng)作保持時(shí)間不小于50mS。
3.7 功率消耗：電流回路不大于6VA，電壓回路不大于20VA。

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