继电器是什么?继电器的作用是什么?
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摘要: 　　继电器是我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说，由于为某一个 ...
　　是我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说，由于为某一个用途设计使用的电路，最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互，所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。　　图中所示为安装在标准轨道上的各种继电器。中间的为。继电器就像计算机中的基本逻辑电路一样。由它们作为基本单元组成了各种各样的控制电路　　最常见的继电器要数，通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中，供交流的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节，可与特定的交流插接安装。　　时间继电器也是很常用的一种继电器，它的作用是作延时元件，通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于拖动系统，自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。　　在控制中常用的通常用作继电控制，信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器，我们才有可能对不同的物理量作出控制，完成一个完整的控制系统。　　除了传统的继电器之外，继电器的技术还应用在其他的方面，比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理，分析导致电动机损坏的主要原因研制的，它是一种设计独特，工作可靠的多功能保护器，在故障出现时，能及时切断，便于实现电机的检修与维护，该产品具有缺相保护，短路、过载保护功能，适用于各类交流电动机，开关柜，等电器设备的安全保护和限电控制，是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。而其真正的原理还是继电器技术。　　继电器技术发展到现在，已经和计算机技术结合起来，产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作。它是将微技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高，抗干扰性强，功能齐全，体积小，灵活可扩，软件直接、简单，维护方便，外形美观等优点；以往继电器控制的有几百个触点控制电梯的运行。有一个触点接触不良，就会引起故障，维修也相当麻烦，而PLC控制器内部有几百个固态继电器，几十个定时器/计数器，具备停电记忆功能，输入输出采用光电隔离，控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此，国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯，改用PLC微电脑控制电梯。　　可以看出，继电器技术在日常生活中无所不在，而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力，使得继电器为我们的生活更好地服务。　　在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制、信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器，我们才有可能对不同的物理量作出控制，完成一个完整的控制系统。　　除了传统的继电器之外，继电器的技术还应用在其他的方面，比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理，分析导致电动机损坏的主要原因研制的，它是一种设计独特，工作可靠的多功能保护器，在故障出现时，能及时切断电源，便于实现电机的检修与维护，该产品具有缺相保护，短路、过载保护功能，适用于各类交流电动机，开关柜，配电箱等电器设备的安全保护和限电控制，是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。而其真正的原理还是继电器技术。继电器的主要参数　　1、额定工作电压　　是指继电器正常工作时线圈所需要的电压，也就是控制电路的控制电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。　　2、直流电阻　　是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。　　3、吸合电流　　是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。　　4、释放电流　　是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。　　5、触点切换电压和电流　　是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。继电器使用现场的准备工作　　(1)了解工地地点一、二次设备运行情况，本工作与运行设备有无直接联系(如自投，联切等)，与其他班组有无配合的工作。　　(2)拟定工作重点项目及准备解决的缺陷和薄弱环节。　　(3)工作人员明确分工并熟悉图纸及检验规程等有关资料。　　(4)应具备与实际状况一致的图纸、上次检验的记录、最新整定通知单、检验规程、合格的、备品备件、工具和连接导线等。　　(5)对一些重要设备，特别是复杂保护装置或有联跳回路的保护装置，如母线保护、失灵保护、远方跳闸、远方切机、切负荷等的现场校验工作，应编制经技术负责人审批的试验方案和由工作负责人填写并经负责人审批的继电保护安全措施票。继电器的分类　　1、用途可分为：控制继电器、保护继电器、中间继电器。　　2、原理可分为：电磁式、感应式、热继电器等　　3、参数可分为：电流、电压、速度、压力继电器　　4、动作时间可分为：瞬时继电器、延时继电器　　5、输出形式可分为：有触点、无触点继电器继电器的选择　　1 按使用环境选型　　使用环境条件主要指温度（最大与最小）、湿度（一般指40℃下的最大相对湿度）、低气压（使用高度1000米以下可不考虑）、振动和冲击。此外，尚有封装方式、安装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同，继电器承受的环境力学条件各异，超过产品标准规定的环境力学条件下使用，有可能损坏继电器，可按整机的环境力学条件或高一级的条件选用。　　对电磁干扰或射频干扰比较敏感的装置周围，最好不要选用交流电激励的继电器。选用直流继电器要选用带线圈瞬态抑制电路的产品。那些用固态器件或电路提供激励及对尖峰信号比较敏感地地方，也要选择有瞬态抑制电路的产品。　　2 按输入信号不同确定继电器种类　　按输入信号是电、温度、时间、光信号确定选用电磁、温度、时间、光电继电器，这是没有问题的。这里特别说明电压、电流继电器的选用。若整机供给继电器线圈是恒定的电流应选用电流继电器，是恒定电压值则选用电压继电器。　　3 输入参量的选定　　与用户密切相关的输入量是线圈工作电压（或电流），而吸合电压（或电流）则是继电器制造厂控制继电器灵敏度并对其进行判断、考核的参数。对用户来讲，它只是一个工作下极限参数值。控制安全系数是工作电压（电流）/吸合电压（电流），如果在吸合值下使用继电器，是不可靠的、不安全的，环境温度升高或处于振动、冲击条件下，将使继电器工作不可靠。整机设计时，不能以空载电压作为继电器工作电压依据，而应将线圈接入作为负载来计算实际电压，特别是电源内阻大时更是如此。当用作为开关元件控制线圈通断时，三极管必须处于开关状态，对6VDC以下工作电压的继电器来讲，还应扣除三极管饱和压降。当然，并非工作值加得愈高愈好，超过额定工作值太高会增加衔铁的冲击磨损，增加触点回跳次数，缩短寿命，一般，工作值为吸合值的1.5倍，工作值的误差一般为±10[%]。　　4 根据负载情况选择继电器触点的种类和容量　　国内外长期实践证明，约70[%]的故障发生在触点上，这足见正确选择和使用继电器触点非常重要。　　触点组合形式和触点组数应根据被控回路实际情况确定。常用的触点组合形式见表6。动合触点组和转换触点组中的动合触点对，由于接通时触点回跳次数少和触点烧蚀后补偿量大，其负载能力和接触可靠性较动断触点组和转换触点组中的动断触点对要高，整机线路可通过对触点位置适当调整，尽量多用动合触点。　　根据负载容量大小和负载性质（阻性、感性、容性、灯载及马达负载）确定参数十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的，一般说，继电器切换负荷在额定电压下，电流大于100mA、小于额定电流的75[%]最好。电流小于100mA会使触点积碳增加，可靠性下降，故100mA称作试验电流，是国内外专业标准对继电器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电器不具备低电平切换能力，用于切换50mV、50μA以下负荷的继电器订货，用户需注明，必要时应请继电器生产厂协助选型。　　继电器的触点额定负载与寿命是指在额定电压、电流下，负载为阻性的动作次数，当超出额定电压时，可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时，其触点负载能力将发生变用。
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栏目导航：四、简答题；1、简述瞬时电流速断保护的优缺点；缺点：不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，；答：(1)由于电流继电器的触点容量小，不能直接接；的触点容量；；(2)考虑到在装有管型避雷器的输电线路上，当出现；3、为什么过电流保护的动作电流要考虑返回系数,而；第三；1、功率方向继电器既可按（相位比较原理）构成，也；1、功率方向继电器能否动作,与加给它的电压、
四、简答题 1、简述瞬时电流速断保护的优缺点。 答：优点：简单可靠、动作迅速。 缺点：不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，保护范围随运行方式和故障类型而变化。 2、瞬时电流速断保护中采用中间继电器的作用是什么? 答：(1)由于电流继电器的触点容量小，不能直接接通跳闸回路，采用中间继电器可扩大前级电流继电器的触点容量；
(2)考虑到在装有管型避雷器的输电线路上，当出现大气过电压使两相或三相避雷器同时放电时，将造成短时间的相间短路，采用有延时O．06～0．08 s的中间继电器，增大了保护的动作时间，从时间上躲过避雷器放电，避免了在上述情况下，瞬时电流速断保护误动作。 3、为什么过电流保护的动作电流要考虑返回系数,而瞬时电流速断保护及限时电流速断保护则不考虑? 答：过电流保护的动作电流考虑返回系数，是为了使保护在外部故障切除后能可靠地返回，若不考虑返回系数，则由于过电流保护的动作电流较小，返回电流也较小，在外部故障切除后，电流恢复到，IL.max可能大于返回电流而不返回。而瞬时电流速断保护在外部故障时根本不会动作，当然也就不存在返回的问题。至于限时电流速断保护在外部故障时可能动作，但因它的动作电流较大，相应的返回电流也较大，因此，当外部故障切除后恢复到IL.max时一定能自行返回。
6 1、功率方向继电器既可按（相位比较原理）构成，也可按（幅值比较原理）构成。
第四套 2、LG-11型功率方向继电器无电压死区,因为它有（记忆）回路,该回路是一个（LC串联谐振）回路。 3、方向过电流保护主要由以下三个元件组成：（电流测量元件）、（功率方向元件）、（时间元件）。 4、功率方向继电器接线方式，是指它与（电流互感器）和（电压互感器）的接线方式。 5、电网中发生（不对称短路）时，非故障相中仍有电流流过，此电流称为非故障相电流。 二、判断题 1、功率方向继电器能否动作,与加给它的电压、电流的相位差无关。（
） 2、功率方向继电器可以单独作为线路保护。
） 3、采用90接线的功率方向继电器,两相短路时无电压死区。
） 4、功率方向继电器电流线圈、电压线圈的同极性端子无关紧要。
） 5、LG-11型功率方向继电器无电压死区。
） 1、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（
）。 （A）解决选择性；
(B)提高灵敏性；
(C)提高可靠性。 2、双侧电源线路的瞬时电流速断保护为提高灵敏性,方向元件应装在（
）。 (A)动作电流大的一侧；
（B)动作电流小的一侧；
(C)两侧。 0Ik为（
） 3、有一按90接线方式接线的功率方向继电器，当Uk为UCA时，0???（A）IC
(C)IC?IA 4、按90接线的功率方向继电器，若线路短路阻抗角为?L,则三相短路时?k为（B ） 0????（A）900??L
(C)?(900??L) 5、双侧电源电网中，母线两侧方向过电流保护的方向元件在（ A
）可以省去。 （A）该保护的时限较长时
（B）该保护的时限较短时
（C）两侧保护的时限相等时 四、简答题 1、何谓功率方向继电器的电压"死区"?采用整流型功率方向继电器有没有电压“死区”?为什么? 答：当保护安装处附近发生金属性三相短路时，母线残余电压接近于零，即Uk≈0，继电器的动作条件KIIK?KUUK?KIIK?KUUK不成立，继电器将不能正确动作，靠近保护安装处的这段范围，称为功率方向继电器的电压“死区”。整流型功率方向继电器LG一11，没有电压“死区”，因为它有“记忆”回路。
2、何谓功率方向继电器的“潜动”? 答：从理论上讲，对功率方向继电器来说，当IkUk两个量中只有一个量加入继电器时，极化继电器KP线圈两端的电压为零，继电器不应动作。但实际上，由于比较回路中各元件参数不会完全对称，KP线圈两端将有电压，继电器可能动作，这称为整流型功率方向继电器的“潜动”。 3、相间短路保护用功率方向继电器采用90接线方式,其优点有哪些? 答：（1）不论发生三相短路还是两相短路，继电器均能正确判断故障方向； （2）适当选择功率方向继电器的内角，可以使继电器工作与接近最灵敏状态；（3）在两相短路时，加在继电器上的电压为故障相与非故障相之间的电压，其值较大，不会有电压“死区”。
7 0????????习
五 1、中性点直接接地电网发生单相接地短路时,零序电压最高值在（接地故障点）处,最低值在（变压器接地中性点）处。 2、三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、（限时零序电流速断）保护和（零序过电流）保护组 3、零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较,其保护区（长）,而且（稳定）。 4、零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较,其灵敏性（高）,动作时限（短）。 5、绝缘监视装置给出信号后,用（依次断开线路）方法查找故障线路,因此该装置适用于（出线较少）的
二、判断题
1、中性点非直接接地电网发生单相接地时,线电压将发生变化。
2、出线较多的中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护安装处流过的零 序电容电流比非故障线路保护安装处流过的零序电容电流大得多。
3、中性点直接接地电网发生接地短路时,故障点处零序电压最低。（×
4、绝缘监视装置适用于母线出线较多的情况。
5、中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护通过的零序电流为本身非故 障相对地电容电流之和。
) 三、选择题 1、中性点不接地电网的三种接地保护中，（
）是无选择性的。 (A)绝缘监视装置；
(B)零序电流保护；
（C）零序功率方向保护。 2、当中性点不接地电网的出线较多时,为反应单相接地故障,常采用（
）。 (A)绝缘监视装置；
(B)零序电流保护；
(C)零序功率方向保护。 3、在中性点直接接地电网中发生接地短路时,（
）零序电压最高。 (A)保护安装处；
（B)接地故障点处；
(C)变压器接地中性点处。 4、在中性点直接接地电网中,发生单相接地短路时,故障点的零序电流与零序电压的相位关系是（A）。
(A)电流超前电压约90； (B)电压超前电流约90；
(C)电压电流同相位。 5、有一中性点不接地电网,故障前的相电压为Uph,当该电网发生单相接地时,零序电压3U0为（ B ）。 (A)Uph ；
(B)3Uph ；
8 003Uph。 四、简答题 1、单相接地时零序分量特点有哪些？ 答：1）故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性点处的零序电压为零。零序电压由故障点到接地中性点，按线性分布。 2）零序电流是由故障处零序电压产生的，零序电流的分布主要取决于变压器零序阻抗，亦即决定于中性点接地变压器的数目和分布。 3）对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率的方向相反，零序功率方向实际上都是由故障点指向母线的。
2、中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征? 答：特征有： 相电压，且系统各处零序电压相等； （2）非故障线路保护安装处通过的零序电流为该线路本身非故障相对地电容电流之和，其值为33?C0U0，其方向从母线流向线路； （3）故障线路保护安装处通过的零序电流为非故障线路零序电流之和，其方向从线路流向母线。 3、为什么绝缘监视装置是无选择性的?用什么方法查找故障线路? 答：绝缘监视装置是反应母线出现零序电压而动作的，与母线相连的任一出线发生单相接地，母线都将出现零序电压，装置均发出信号，所以是无选择性的。可用依次断开线路的方法查找故障线路，当断开某条线路若信号消失，则该线路即为故障线路。 4、三段式零序电流保护由哪些保护组成? 答：三段式零序电流保护由（1）无时限零序电流速断保护 （2）限时零序电流速断保护(3)零序过电流保护组成。 5、简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。 答：零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置，在我国大短路电流接地系统不同电压等级电力网的线路上，根据部颁规程规定，都装设了这种接地保护装置作为基本保护。电力系统事故统计材料表明，大电流接地系统电力网中线路接地故障占线路全部故障的80％一90％，零序电流方向接地保护的正确动作率约97％，是高压线路保护中正确动作率最高的一种。零序电流方向保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小、运行维护方便、正确动作率高等一系列优点。
（1）接地相对地电压降为零，其他两相对地电压升高3倍，出现零序电压U0,其值等于故障前电网的?
六 填空题 1、距离保护是反应（故障点到保护安装处）的距离,并根据距离的远近确定（动作时间 ）的一种保护。 2、方向阻抗继电器既能测量（故障点的远近），又能判别（故障方向
）。 3、在R、X复数平面上,动作特性圆圆周过坐标原点的阻抗继电器有（方向阻抗继电器 ），圆周包含坐标原点的阻抗继电器有（全阻抗继电器和偏移特性阻抗继电器）。 4、三段距离保护的原理框图由（测量回路）、（启动回路）、（逻辑回路）三部分组成。 5、阻抗继电器根据比较原理的不同分为（幅值比较式）和（相位比较式）两类。 6、系统振荡对距离保护（I、II）段有影响，对（III ）段没影响。 7、阻抗继电器受系统振荡影响的程度取决于两个因素，即（保护的安装地点）和（阻抗继电器的特性） 8、为防止系统振荡引起距离保护误动，对距离保护（I、II）段加（ 振荡闭锁
）回路。 9、阻抗继电器通常采用（0）接线方式，该接线方式的优点是测量阻抗Zm?Z1Lk,与（故障类型）无关，0且基本不随运行方式变化。 10、被保护范围末端短路时的短路电流（大）于阻抗继电器的精度工作电流时，阻抗继电器动作阻抗的误差才能小于（10% ）。 判断题 1、全阻抗继电器动作没有方向性。
） 2、方向阻抗继电器的动作阻抗与测量阻扰的阻抗角无关。
) 3、偏移特性阻抗继电器没有电压死区。
4、全阻抗继电器受故障点过渡电阻的影响比方向阻抗继电器大。
） 5、阻抗继电器的动作阻扰与流过继电器的电流的大小无关。
) 三、简答题 1、什么是距离保护？ 答：距离保护是反映故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
2、什么是阻抗继电器？ 答：阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定值进行比较，以确定保护是否应该动作。 四、综合题 1、 反映相间短路的阶段式距离保护与阶段式电流保护相比，有哪些优点？ 答：
突出的优点是灵敏性好。距离I段可保护被保护线路全长的80%～85％，且保护范围不随运行方式变化；距离Ⅱ段的保护范围也较电流Ⅱ段大，且保护范围基本上不随运行方式变化；距离Ⅲ段也因阻抗继电器同时反应电流增大和电压降低而比电流Ⅲ段灵敏。
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