電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化 綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名： 學(xué)號(hào)： 組號(hào)： 實(shí)驗(yàn)一 變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，配置有波形對(duì)稱(chēng)原理的差動(dòng)保護(hù)和差動(dòng)電流速斷保護(hù)。其中，差動(dòng)電流速斷保護(hù)能在變壓器區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)快速跳開(kāi)變壓器的各側(cè)開(kāi)關(guān)。實(shí)驗(yàn)步驟：（差動(dòng)動(dòng)作值測(cè)試）1、 按圖3-1接線，將保護(hù)柜上的差動(dòng)保護(hù)壓板1XB投入，確認(rèn)接線正確后合上保護(hù)柜直流電源。2、 打開(kāi)PC機(jī)，與保護(hù)裝置進(jìn)行通信連接；打開(kāi)測(cè)試儀電源，與PC機(jī)連接。3、 操作裝置鍵盤(pán)，按鍵，進(jìn)入主菜單，選擇“定 值”對(duì)話框，選擇“顯示和打印” 命令控件。4、 按鍵，選擇差動(dòng)保護(hù)模件，查找到差動(dòng)定值1A和差動(dòng)速斷定值7A。5、 用測(cè)試儀（選交流試驗(yàn)?zāi)K）依次在裝置的高、中、低壓側(cè)的A、B、C相加入單相電流（整定值），使差動(dòng)動(dòng)作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。注意高、中壓側(cè)電流為動(dòng)作電流的倍(這是由CT二次電流的相位校正產(chǎn)生的)。差流越限的整定值為差動(dòng)電流整定值的0.57倍。差流越限實(shí)驗(yàn)，經(jīng)延時(shí)后裝置發(fā)差流越限信號(hào)。實(shí)驗(yàn)接線見(jiàn)圖3-1，測(cè)量各組數(shù)據(jù)填入表3-1。表3-1單位：A差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)速斷保護(hù)差流越限值整定值/測(cè)量值13高壓側(cè)A相1.016（動(dòng)作）3.071（動(dòng)作）0.53A（動(dòng)作）B相1.014（動(dòng)作）3.061（動(dòng)作）0.54A（動(dòng)作）C相1.013（動(dòng)作）3.096（動(dòng)作）0.52A（動(dòng)作）中壓側(cè)A相（略）（略）（略）B相（略）（略）（略）C相（略）（略）（略）低壓側(cè)A相1.093（動(dòng)作）3.347（動(dòng)作）0.52（動(dòng)作）B相1.088（動(dòng)作）3.332（動(dòng)作）0.53（動(dòng)作）C相1.099（動(dòng)作）3.348（動(dòng)作）0.54（動(dòng)作）注：由于高壓側(cè)和中壓側(cè)繞組上有公用部分，而且接法都是接線方式，理論上應(yīng)該與高壓側(cè)數(shù)值相當(dāng)，由于時(shí)間關(guān)系我們跳掉了這個(gè)過(guò)程，所以中壓側(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)從略。變壓器主保護(hù)（縱差保護(hù)部分）原理：如圖3-2所示，具有二次諧波制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)總體邏輯電路框圖可以看到，如果縱差電流值過(guò)大（例如變壓器內(nèi)部相間故障），則由差速保護(hù)跳閘出口，因?yàn)椴顒?dòng)速斷保護(hù)能在變壓器區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)快速跳開(kāi)變壓器的各側(cè)開(kāi)關(guān)。如果縱差電流較小，但是大于差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值，則由帶有制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)跳閘出口。為了防止勵(lì)磁涌流的干擾，所以利用勵(lì)磁涌流中會(huì)出現(xiàn)二次諧波的特點(diǎn)構(gòu)成勵(lì)磁涌流閉鎖部分，防止保護(hù)誤動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：從實(shí)驗(yàn)記錄來(lái)看，高壓側(cè)人為施加故障3A的時(shí)候，0000ms差流越線，后備保護(hù)啟動(dòng)0002ms差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)0014ms差速保護(hù)出口，發(fā)出跳閘指令，但這時(shí)候沒(méi)有連接斷路器的跳閘回路，所以會(huì)跳閘失敗。當(dāng)高壓側(cè)人為施加1A故障的時(shí)候也是如此，但是會(huì)由差動(dòng)保護(hù)出口跳閘，跳閘時(shí)間延時(shí)為0024ms比較長(zhǎng)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)施加測(cè)試差流越限值時(shí)，所需的縱差電流小為0.53A左右，保護(hù)柜屏幕上只顯示0000ms差流越限，即動(dòng)作于發(fā)報(bào)警信號(hào)或者是啟動(dòng)各種保護(hù)。通過(guò)所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來(lái)看，低壓側(cè)和高壓側(cè)的修正不同，所施加的縱差電流量要比高、中壓側(cè)電流要小。而且保護(hù)柜屏幕上顯示的內(nèi)容與高中壓側(cè)的數(shù)據(jù)基本一致，動(dòng)作過(guò)程也是大同小異，時(shí)間的細(xì)微差別基本夠不上影響。對(duì)于差流越限來(lái)講，基本和其上一樣，沒(méi)有顯示差流越限值，經(jīng)過(guò)幾次試數(shù)，我們組得出的越限值為0.53A。實(shí)驗(yàn)九 距離保護(hù)的模擬短路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)距離保護(hù)原理的理解；2、清楚事件報(bào)告中每一項(xiàng)事件消息產(chǎn)生的原因，并了解事件消息產(chǎn)生在時(shí)間上的順序性；3、分析錄波圖，比較永久性故障和瞬時(shí)性故障引起的保護(hù)動(dòng)作上的差異。實(shí)驗(yàn)接線見(jiàn)圖3-8。實(shí)驗(yàn)步驟（以瞬時(shí)性的距離段內(nèi)的AB兩相短路為例）1.按圖3-8接線，退出壓板1LP13（高頻保護(hù)退出）、1LP16（零序段退出）、1LP17（零序段退出）、1LP18（零序總投入退出），其余壓板全部投入。確認(rèn)接線正確后合上保護(hù)柜直流電源。將1QK打到綜重位置；重合閘控制字整定為檢無(wú)壓；距離保護(hù)控制字中與永跳相關(guān)的控制字均改成永跳退出；11QK1、11QK2打到本線。2. 按鍵，進(jìn)入主菜單，選擇“定 值”對(duì)話框，選擇“顯示和打印” 命令控件。3. 按鍵，選擇距離零序保護(hù)模件，查找到距離段阻抗定值為4，線路正序阻抗角為80，零序電阻、電抗補(bǔ)償系數(shù)均為0.67。4. 打開(kāi)“繼保之星”中的“整組試驗(yàn)”；在整定阻抗欄填入距離段阻抗定值4，線路正序阻抗角為80，零序電阻、電抗補(bǔ)償系數(shù)均為0.67，短路阻抗設(shè)為0.7倍的整定阻抗，故障類(lèi)型選為“AB相短路”，故障方向選正向，故障類(lèi)型選瞬時(shí)性，PT位置選母線側(cè)，選定接點(diǎn)控制，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)延時(shí)設(shè)為40ms, 開(kāi)關(guān)合閘延時(shí)設(shè)為50ms ，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間設(shè)為200ms。5. 開(kāi)始試驗(yàn)，注意裝置信號(hào)燈的變化；結(jié)束試驗(yàn)后，復(fù)歸信號(hào)，并打印距離保護(hù)的故障錄波。6. 將故障性質(zhì)改為永久性，其它條件不變，再作一次試驗(yàn)，并打印故障錄波，將兩次事件進(jìn)行比較分析，加深理解。類(lèi)似，將“整組試驗(yàn)”中的整定定值分別改為距離段或距離段的定值，作其它故障類(lèi)型的模擬短路試驗(yàn)，觀察動(dòng)作情況并分析之。7. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（1）整定阻抗（由繼保裝置讀?。┚嚯x段距離段距離段相間距離阻抗定值（）468接地距離阻抗定值（）258（2）瞬時(shí)性AB相間短路，距離段a. 故障前三相電壓、電流（由繼保裝置顯示屏讀?。?；相別/整定值A(chǔ)BC電壓（V）/相角57.77/057.75/-12057.89/電流（A）/相角0.020/34.450.037/-52.030.08/154.9b. 故障后三相電壓、電流（由繼保測(cè)試儀顯示屏讀取）；相別/整定值A(chǔ)BC電壓（V）/相角31.9/-15431.9/15457.7/0電流（A）/相角5.0/-1705.0/100/0c. 瞬時(shí)性故障跳閘、合閘時(shí)間；（由繼保測(cè)試儀顯示屏讀?。?；跳閘：0.134s 合閘：1.040sd. 有時(shí)間順序性的各種事件消息（由繼保裝置顯示屏讀?。?。時(shí)間（ms）動(dòng)作00000綜重電流啟動(dòng)后備保護(hù)啟動(dòng)高頻保護(hù)啟動(dòng)00129相間距離I斷動(dòng)作后備保護(hù)三跳出口00153故障類(lèi)型和測(cè)距：AB相間 11.05Km測(cè)距阻抗值：0.089+j0.55300192綜重重合閘啟動(dòng)01190綜重合閘出口01232綜重重合閘復(fù)歸05185綜重電流復(fù)歸05187高頻保護(hù)整組復(fù)歸05189后備保護(hù)整組復(fù)歸（3）永久性AB相間短路，距離段永久性故障跳閘、合閘、再跳閘各自的時(shí)間。跳：0.135s 合：1.042s 跳：2.029s（4）永久性AB相間短路，距離段 a. 測(cè)量阻抗 由繼電保護(hù)屏幕所測(cè)到0.136+j0.829 b. 何段距離保護(hù)動(dòng)作 理論上應(yīng)該由段保護(hù)動(dòng)作，但實(shí)際是由段保護(hù)動(dòng)作（5）瞬時(shí)性A相接地短路，距離段b. 故障后三相電壓、電流（由繼保測(cè)試儀顯示屏讀?。还收舷?故障量ABC電壓（V）/相角23.3/057.7/-12057.7/120電流（A）/相角5.0/-800.0/00.0/0e. 何種接線方式距離段動(dòng)作事件消息（由繼保裝置顯示屏讀取）。時(shí)間00000綜重電流啟動(dòng)高頻保護(hù)啟動(dòng)后備保護(hù)啟動(dòng)00015接地距離I段動(dòng)作后備保護(hù)A跳出口00035故障類(lèi)型和測(cè)距：A相接地 11.03Km測(cè)距阻抗值：0.089+j0.55100077綜重重合閘啟動(dòng)01078綜重合閘出口01121綜重重合閘復(fù)歸05078綜重電流復(fù)歸05080高頻保護(hù)整組復(fù)歸05083后備保護(hù)整組復(fù)歸8. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析輸電線路縱聯(lián)保護(hù)保護(hù)原理圖3-9表示為其基本構(gòu)件。輸電線縱聯(lián)保護(hù)的原理是將線路一側(cè)電氣量信息傳導(dǎo)另一側(cè)去，兩側(cè)的電氣量同時(shí)比較、聯(lián)合工作，也就是說(shuō)在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的關(guān)系（過(guò)程可參看圖3-10）。過(guò)程可參看圖3-10。各段保護(hù)距離參考圖3-11。實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析此處僅以A-B相瞬時(shí)性短路為例，其余不再贅述。保護(hù)裝置I段整定阻抗為4，但是我們?cè)O(shè)為了2.8（40.7）短路阻抗，此時(shí)落入I段保護(hù)范圍內(nèi)，動(dòng)作時(shí)間為0.134s，動(dòng)作過(guò)程為：0000ms后備保護(hù)啟動(dòng)0123ms相間保護(hù)距離段動(dòng)作0129ms后備保護(hù)三跳出口5190ms后備保護(hù)整組復(fù)歸，恢復(fù)至原先的狀態(tài)，即再準(zhǔn)備保護(hù)的狀態(tài)。需要說(shuō)明的是的部分沒(méi)有在模擬屏上顯示，但是可以推斷期間：綜合重合閘啟動(dòng)重合閘出口（若是永久性故障，那么后加速跳掉，并且閉鎖重合閘，若是瞬時(shí)性故障，就會(huì)重合成功，我們組在做瞬時(shí)性短路故障時(shí)，可以從結(jié)果看到1.04s重合成功）阻抗定值改為距離保護(hù)II段阻抗值6時(shí)，保護(hù)應(yīng)該由距離II段保護(hù)切除，但是由事件報(bào)告中的測(cè)量的阻抗和保護(hù)動(dòng)作的段時(shí)，可知道，此時(shí)還是保護(hù)段動(dòng)作，保護(hù)裝置未正確動(dòng)作出現(xiàn)問(wèn)題，這種誤動(dòng)肯定不是由過(guò)渡電阻和串聯(lián)電容所帶來(lái)的，所以應(yīng)該為保護(hù)裝置內(nèi)部出現(xiàn)故障（或者測(cè)試儀出現(xiàn)問(wèn)題）。對(duì)于A相瞬時(shí)性接地故障而言，保護(hù)的動(dòng)作順序和相間故障差不多，不過(guò)由于靈敏度較高，動(dòng)作的時(shí)間較快0.021s就跳開(kāi)了故障，1.039s重合，由于是瞬時(shí)性故障，且故障只持續(xù)0.5s，重合成功。對(duì)于永久性故障就要繼續(xù)跳開(kāi)故障。心得與體會(huì)每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)尾必須要加一個(gè)感想，就像看完一本書(shū)或者經(jīng)歷過(guò)人生的某個(gè)階段之后寫(xiě)個(gè)總結(jié)一樣，以幫助自己記住這實(shí)驗(yàn)過(guò)程中帶給自己的震撼和感動(dòng)。這學(xué)期我們有開(kāi)一門(mén)課叫做電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，然后接著做了這個(gè)自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)。第一次接觸保護(hù)柜時(shí)感覺(jué)和自己的根據(jù)學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)所想象的繼電保護(hù)它本來(lái)的樣子有很大不同。沒(méi)想到繼電保護(hù)柜這么“龐大”，構(gòu)造這么復(fù)雜，然后對(duì)比自己在本科階段的所學(xué)，瞬時(shí)覺(jué)得學(xué)海無(wú)涯！通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我熟悉了繼電保護(hù)的基本構(gòu)造，和“繼保之星”的基本操作。通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)我對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)和距離保護(hù)有了深刻的認(rèn)識(shí)對(duì)他們的原理有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。相信這一切都會(huì)為我們進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和將來(lái)的研究打下一個(gè)好的基礎(chǔ)。我覺(jué)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)安排也有不合理的地方，比如實(shí)驗(yàn)時(shí)六個(gè)