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电流继电器系列

LG-11、12型功率方向继电器

LG-11、12型功率方向继电器

产品参数

　　1 用途
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型用于接地短路保护。

2结构和原理
继电器采用插件结构，同一机芯可使用于一般嵌入式A32K，继电器的原理电路图见图5，图6，外形及安装尺寸见图7。
继电器采用整流型原理构成，比较电流电压综合量的绝对值，其动作方式为：
对于LG-11型为：︱IZ+K1U︱>︱IZ-K1U︱ (1)
对于LG-12型为：︱IOZ+KOUO︱>︱IOZ - KOUO︱ (2)
式中Z为电抗变压器DKB的转移阻抗
即 Z=|DKB的次级电压|/|DKB的初级电压|*e^ia (3)
K1为对于LG-11B中电压回路变换系数，K2为LG-12B中电压回路变换系数。
K1=|YB的次级电压|/|继电器端子的电压|*e^iβ (4)
K0=|YB0的次级电压|/|继电器端子电压| (5)
式（3）中α为DKB次级电压对初级电流的转移角度，式（4）中β为电压转换器的转移角度，由于在LG-11B型中采用了谐振回路，当电压谐振时，角90°，而在LG-12B中电压回路采用变压器，故无角度变化，即KO为变压器的变化。
式（3）中α为DKB次级电压对初级电流的转移角度，式（4）中β为电压转换器的转移角度，由于在LG-11B型中采用了谐振回路，当电压谐振时，角90°，而在LG-12B中电压回路采用变压器，故无角度变化，即KO为变压器的变化。
式（1）式（2）中前面一项成为工作电压，后面一项成为制动电压，当工作电压大于制动电压时，继电器动作，当制动电压大于工作电压时继电器制动，当工作电压等于制动电压时成为边界条件。


　
图1 LG-11动作边界 图2 LG-12动作边界


由图1图2可见动作边界为通过原点垂直于IZ(IOZ)的一条直线，在边界上满足：
对于LG-11 ︱IZ+K1U︱>︱IZ-K1U︱ (6)
对于LG-12 ︱IOZ+KOUO︱>︱IOZ - KOUO︱ (7)
继电器的电流回路由电抗变压器DKB在初级绕组上流过电流，在二个次级绕组上得到的电压分别加到工作回路与制动回路上。在另一个次级绕组上并联有电阻，改变电阻的数值可以改变转移阻抗角，对于LG-11型经切换片HP并联R3或R4可以改变继电器的灵敏度为-30°或-45°，对于LG-12型通过并联R3使灵敏角达到+70°。
LG-11型的电压回路采用谐振回路，其主要作用有二：其一是经谐振回路在电感上取得电压使电压移相90°，其二是当在保护安装处正方向三相故障时，依靠谐振回路记忆作用，保证继电器可靠动作从而消除了电压死区。由于DKB的转移角调整在60°或45°，而电压回路转移触度为90°，因而得到继电器的灵敏角为-30°或-45°。


　
图1 LG-11B向量图 图2 LG-12B向量图

电压回路的谐振调谐可以用改变绕组的匝数来达到，谐振绕组有6、7、8三个抽头可供选择，还可以加减9、10小绕组来达到谐振。
比较回路采用环流法比较电路，工作电压和制动电压分别整流后经C2、C3滤波并经R5、R6 、R7、R8比较后推动极化继电器JJ动作，而LG-12型采用均压法比较电路，工作电压和制动电压分别整流后在R4、、R7上得到电压经C2、C3滤波后比较电压大小推动极化继电器JJ动作。
继电器的潜动调整通过调整R1及R2来进行，用R2来调整电流平衡，用R1来调节电压平衡，经反复调整可以达到电流电压均无潜动。
极化继电器的触点接有0.22μ电容及510Ω电阻的消弧回路，以增加触点的断弧能力。

3 技术数据
3.1 额定数据
额定电流：5A或1A。
额定电压：100V。
额定频率：50Hz。
3.2 继电器的灵敏角：LG-11型，-30°或-45°，LG-12型+70°；灵敏角的误差±5°。
3.3 在灵敏角小通入额定电流时继电器的动作电压不大于2V。
3.4 返回系数：继电器的返回电压和动作电压之比不小于0.45。
3.5 动作时间：对LG-11型，在灵敏角下，电压由额定突然降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，同时突然加入额定电流和4倍最小动作电压时，动作时间不大于40mS。
3.6 记忆时间，对于LG-11型，当模拟保护出口处短路在灵敏角下，突然如额定电流及10倍额定电流，电压自100V同时突然降到0的情况下，继电器应可靠动作，其极化继电器动作保持时间不小于50mS。
3.7 功率消耗：电流回路不大于6VA，电压回路不大于20VA。