1 用途

　 BCH－1E型差动继电器 (以下简称继电器) 用于两绕组或三绕组电力变压器的单相差动保护线路中，做为主保护。

2 结构与工作原理

继电器采用JCK－10A/1壳体，外形尺寸、安装开孔尺寸及端子图见附录1。

差动继电器由下列两部分组成：

a. DL－21CE型电流继电器；

b. 中间速饱和变流器 (以下简称变流器)。

前者作为执行元件，后者具有制动绕组、工作绕组、平衡绕组构成差动继电器的一些主要性能，如制动特性，躲避励磁涌流特性，以及消除不平衡电流效应的自耦变流器性能等。

变流器的导磁体是一个三柱形铁芯，用几组“山”形导磁片叠装而成。在导磁体中柱上放置工作绕组和平衡绕组Ⅰ、Ⅱ。制动绕组和二次绕组则均分成两部分，分别放在导磁体的两个边柱上，其连接方法应使得制动绕组与二次绕组之间没有相互感应，制动绕组与工作绕组及平衡绕组Ⅰ、Ⅱ间亦无相互感应。二次绕组里的感应电势由工作绕组的磁化力产生的。绕组在导磁体上的分布如图1所示， 继电器的内部接线及其保护三绕组电力变压器的原理接线图如图2所示，前接线端子接线图如图3所示。

由于具有平衡绕组，且有抽头以便调整，就能消除由于电流互感器变比不一致等原因所引起的不平衡电流的效应。具有两个平衡绕组就使得继电器能用于保护三绕组的电力变压器。工作绕组、平衡绕组Ⅰ、Ⅱ和制动绕组均有抽头，可以满足多种整定的要求。

继电器整定板上的数字表示相应的绕组匝数，当改变整定板上整定螺钉所在孔的位置时，就可以使动作电流、平衡作用和制动系数在较宽的范围内进行整定。

图1 绕组在导磁体上分布图

　 为了便于对执行元件进行单独的校验调整和试验制动特性，需要将差动继电器的工作与制动两个电流回路隔离，上述绕组是通过连接板进行相互连接的。因而可以在校验调整时接通或断开相应的电路。

继电器的基本原理是交流磁制动，工作绕组接入保护的差动回路, 制动绕组接入环流电路。其作用为在正常情况下或者当发生穿越性短路时，通过制动绕组的是电流互感器二次电流或全部短路电流。按图1所示的电磁关系，相应的制动磁通ΦT仅在导磁体的两个边柱间环流。其作用纯粹使得铁芯饱和，降低磁路的导磁率，这便是所谓交流磁制动的作用。正常情况下通过工作绕组的仅是数值不大的不平衡电流，其效应已被消除。当发生穿越性短路时，由于电流互感器的电流倍数已很大，误差各异，因而不平衡电流的数值必将显著增大，其效应也不能消除，但这时的制动作用也很大，导磁体的饱和程度很高，大大地恶化了工作绕组与二次绕组之间的电磁感应条件，因而构成了差动继电器的制动特性。

当电力变压器空载合闸时，瞬时值有很大的励磁涌流全部通过工作绕组，数值可达额定电流的5～10倍。但由于励磁涌流中含有大量的衰减的非周期分量，它同样使得导磁体饱和，自动提高了继电器的动作电流，从而构成了差动继电器躲避励磁涌流的特性。

图2 原理接线图

为了产生良好的速饱和特性，变流器的工作磁通密度BCP应该较大，但也应保证继电器可靠动作所必须的裕量，为此，规定在差动继电器的动作电流为5倍起始值时，其可靠系数kH不小于1.35。工作磁通密度是用导磁片的重量和起始动作安匝AW0的规定值来保证的。

图3 前接线端子接线图

　　当用于保护三绕组电力变压器时，应用两个平衡绕组，并将它们分别接在环流回路的两个臂上，这样就能平衡三个环流回路里不平衡电流的效应，当用于保护两绕组电力变压器时，只要应用一个平衡绕组，在不平衡电流较大的情况下，平衡绕组接入环流回路，当不平衡电流较小时，可以接入差动回路，以扩大整定值的范围。

　　平衡绕组的作用可以在正常情况下，用两个电流互感器二次电流的比值所决定的平衡系数来表示，实际的平衡系数应用绕组接入的匝数计算。按图4的线路，设I1、I2分别表示两个电流互感器的二次电流，且I1 大于I2，平衡绕组通常接在电流较小的环流臂上，当差动回路的合成磁化力为零时，不平衡电流的效应便被全部消除，因而得出下列方程式：

　　 (I1 －I2) WP－I2WY=0 ……⑴

或 I1 WP = I2 (WP＋WY)

平衡系数为

……⑵

注：WP为工作绕组，WY为平衡绕组

接在变流器二次绕组的是DL－21CE型继电器。其动作电压反应变流器的工作磁通密度。动作电流决定了变流器的功率分配比例，并满足生产上通用性的要求。这种执行元件的特点在于其线圈是电感性的。在变流器饱和的情况下，次级感应电势中含有显著的高次谐波，因此这种执行元件便是一个很好的高次谐波滤过器，它基本上反应变流器工作磁通密度的基波。

应注意在继电器工作过程中，不能改变铭牌上指针的位置。