1、- 1 -電力系統繼電保護實驗模版實驗一三段式電流保護及自動重合閘? 一、實驗目的及要求? 熟悉微機三段式電流保護的原理和算法，掌握三段式電流保護的整定計算方法。? 二、實驗原理圖 : 簡單線路的三段式電流保護III 段過流保護實驗整定? 過流保護整定? 電流 III 段 (定時限過電流 ) 保護的整定 :? 動作時間： tIII 整定 1s? 式中： Kh 電流繼電器返回系數，一般采用 0.85；Kk 可靠系數，一般采用1.20；Kzq 自起動系數無電動機時取 1 有電動機時大于 1；Ifmax 最大負荷電流?I dzKkK zqI f maxK h- 2 -B 站 III 段保護實驗步驟?

2、 實驗步驟 :? 1)按圖接線，調節調壓器，使交流電壓為 100V，運行方式切換：最大。? 2) 將線路阻抗 (電阻、電抗分別 )調至最大，合上電源開關 QF4 合上全部負荷開關。? 3)記錄此時的線路電流 Ifmax ，算出對應的三段整定電流 IdzIII ，? 最后將負荷開關退出。? (IDZBIII= Ifmax 1.2/0.85)? 4) 操作 EPL168：定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼固化成功。? 動作時間： tIII 整定 1sA 站 I、 II 段保護實驗步驟 ? 實驗步驟：? A站II段整定? 1)按圖接線，調節調壓器，使交流電壓為 100V。? 2)將轉換開關切換

3、成 A 站保護，線路故障類型設置中按下 “A 相短路 ”，“B相短路 ”，系統運行方式切換：最小。? 3)將線路阻抗 (電阻、電抗分別 )調至最大，合上電源開關 QF3、 QF4，記錄兩相短路電流 Ikmin 。? 4)整定 IDZAII ：操作 EPL24：定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼固化成功。(IDZAII=1.05 Ikmin動作時間： tII整定為 0.5s)? 5)A站I段整定? 將線路阻抗 (電阻、電抗分別 )調至最大，故障類型設置中按下 “A 相短路 ”， “B 相短路 ”和“C 相短路 ”，系統運行方式切換：最大 ;合閘電源開關 QF3、QF4，記錄三相短路電流 I

4、kmax?6)整定 IDZI ：操作 EPL24：定值修改選擇定值區00定值修改輸入密碼固化成功。 (IDZAI=1.3 Ikmax動作時間： t I 整定 0.1s)? B站 I段整定? 1)按圖接線，調節調壓器，使交流電壓為 100V。? 2)將轉換開關切換成 B 站保護，線路故障類型設置中按下 “A 相短路 ”，“B相短路 ”和“C相短路 ”，系統運行方式切換：最大。? 3)將線路阻抗 (電阻、電抗分別 )調至最大，合閘電源開關 QF4，記錄三相短路電流 Ikmax 。? 4)整定 IDZBII ：操作 EPL168：定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼固化成功。 (IDZBI=1.

5、3 Ikmax 動作時間： tI 整定 0.1s IDZBII=1.15 IDZAI; 動作時間： tII 整定為 0.5s)? 面板整定：? 操作 EPL 168： (B 站保護 )定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼固化成功 ,將電流 I、 II 、III 段保護投入。電流 I、 II 、 III 段- 3 -動作時間分別設定在0.1s 秒、 0.5 秒和 1s。? 再操作 EPL24： (A 站保護 )定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼固化成功。其中，將差動保護壓板設置退出。將電流 I、 II 段保護投入。電流 I、 II 段動作時間分別設定在 0.1s 秒、 0.5 秒。B

6、站 A 站 I、II 段保護配合實驗? 整體配合實驗? 1)投入 A 站 I、II 段保護及 B 站 I、 II、 III 段，將轉換開關切換成 A 站保護。觀察實際動作情況。? 2)保持交流輸入電壓為 100V，線路故障類型設置中按下 “A 相短路 ”，“B相短路 ”和“C 相短路 ”，調節 (B+A) 站阻抗分別為全長的 100 及 A 站端口和 B 站全長 50%，按下電源開關， QF4、QF3 合閘。 ? 3)記錄保護裝置顯示讀數，完成下表。短路點全長B 站全長 50%A 站端口(B+A) 站 100%電流幾段B 站A 站B 站A 站動作時間短路形式具體描述 (保護裝置啟動順序及理由

7、)動作電流整定值 B站BIBIIBIII整定A IA II整定值A站動作站備注 (是否越級跳閘 )實驗報告要求實驗報告要求1.本次實驗接線順序為什么 B 站始終在前 A 站始終在后 ,如果順序顛倒又會產生什么情況 ?2.什么是越級跳閘 ? 分析 B 站 A 站 I、II 段保護整體配合實驗的動作順序。思考題1.分析上面表格數據并作出相應的解釋.- 4 -自動重合閘? 了解重合閘前加速，后加速的基本原理和方法? 所謂 “前加速 ”是指當多級分段保護線路無論哪一處發生故障， 保護裝置都迅速動作以防故障擴大， 如果是瞬間故障則重合閘投入就成功， 恢復正常供電 ;如果是永久故障則重合閘投入失敗，保護裝

8、置就按預先整定的設置分段跳閘。 “前加速 ”的配合方式廣泛應用于 35kv 以下的非重要負荷配電線路上。? 所謂后加速就是當第一次故障時，保護有選擇性動作，然后，進行重合。如果重合于永久性故障上， 則在斷路器合閘后， 再加速保護動作， 瞬時切除故障，而與第一次是否帶時限無關。 “后加速 ”的配合方式廣泛應用于 35kv 以上的網絡和對重要負荷供電的送電線路上。前加速重合閘實驗? 一次重合閘前加速實驗整定方法?電流前加速投入修改方法：定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼控制字二（長安 ”鍵）進入子菜單選擇前加速方式固化成功（控制字二即為 4000）電流 I 段、II 段、 III 段整定仍舊

9、按照三段式電流保護數值進行。壓板設置（投入）電流 I 段電流II段電流 III 段定值修改整定值A整定值A整定值A動作時間0.1s動作時間0.5s動作時間1s壓板設置（投入）重合閘電流加速 /電流前加速定值修改動作時間1s整定值0.6 A動作時間0.05s? 前加速保護實驗步驟? 調節電壓至 100V 左右且整個實驗將在該固定電壓下進行。? 1)投入 A 站 I、II 段保護及 B 站 I、 II 、 III 段，觀察實際動作情況。將轉換開關切換成 A 站保護。? 2)保持交流輸入電壓為 100V，線路故障類型設置中按下 “A 相短路 ”，“B相短路 ”和“C 相短路 ”，調節 (B+A) 站

10、阻抗分別為全長的和 B 站全長 50%，按下電源開關， QF4、QF3 合閘。100%、A 站端口、?將一次重合閘前加速保護完成如下的表格形式- 5 -前加速短 路電 一次跳閘 一次跳閘 一次重合閘 二次跳閘 二次跳閘 結論流原因時間時間原因時間段B 站保護B 站全長 50%段A 站端口或B 站末端段A 站保護(B+A) 站全長后加速重合閘實驗? 一次重合閘后加速實驗整定方法?電流后加速投入修改方法：定值修改選擇定值區 00定值修改輸入密碼控制字二（長安 ”鍵）進入子菜單選擇后加速方式固化成功（控制字二即為 0000）電流 I 段、II 段、 III 段整定仍舊按照三段式電流保護數值進行。?壓

11、板設置（投入）電流 I 段電流 II段電流 III 段定值修改整定值A整定值A整定值A動作時間0s動作時間 0.5s動作時間1s壓板設置（投入）重合閘電流加速 /電流后加速定值修改動作時間1s整定值0.7A動作時間0.05s? 后加速保護實驗步驟? 調節電壓至 100V 左右且整個實驗將在該固定電壓下進行? 1)投入 A 站 I、II 段保護及 B 站 I、 II 、 III 段，觀察實際動作情況。將轉換開關切換成 A 站保護。? 2)保持交流輸入電壓為 100V，線路故障類型設置中按下 “A 相短路 ”，“B相短路 ”和“C 相短路 ”，調節 (B+A) 站阻抗分別為全長的和 B 站全長 5

12、0% ，按下電源開關， QF4、 QF3 合閘。100%、A 站端口、- 6 -? 將一次重合閘后加速保護完成如下的表格形式短 路一次跳一次跳一次重合二次跳二次跳閘結論后加速電流 閘原因 閘時間 閘時間閘原因 時間段B 站保護B 站 全 長50%段A 站端口或B 站末端段A 站保護(B+A) 站 全長實驗報告要求1）前加速和后加速各自的應用場合及特點?思考題1）分析實驗數據并展開討論- 7 -實驗二變壓器差動保護? 一、實驗目的及要求? 1、掌握變壓器差動保護的不平衡電流的原因? 2、了解微機型變壓器差動保護的基本動作原理? 3、學會變壓器差動保護的電流互感器的接線原則以及接線方法? 4、了解

13、制動特性對差動繼電器啟動值的影響? 5、了解勵磁涌流對變壓器差動保護的影響變壓器差動保護實驗原理? 二、實驗原理? 1、變壓器差動保護的不平衡電流的原因?1 由變壓器勵磁涌流ILy 產生? 變壓器勵磁電流 IL 僅流經變壓器的某一側， 因此通過電流互感器， 反應到差動回路中不能被平衡。? 防止方法： 采用有速飽和鐵心的差動繼電器；?鑒別短路電流和勵磁涌流波形差別；?利用二次諧波制動。?2 由變壓器兩側電流相位不同產生?通常采用 Y 11 接線方式， 若兩側電流互感器仍采用該接線方式，則兩次電流由于相位不同，也會有一個差電流流入繼電器。? 防止方法：將變壓器星形側的三個電流互感器接成三角形，或將

14、變壓器三角形側的三個電流互感器接成星形。? 3 由計算變比與實際變比不同而產生的? 很難滿足變比的要求，將有電流流過差動回路。? 防止方法：采用有速飽和鐵心的差動繼電器變壓器差動保護的正確接線及基本動作原理?1 我們還以雙繞組 Y 11 變壓器為例，見圖4：?變壓器原邊互感器二次線圈接成形，按減極性原邊一次電流由L1 流向 L2 為正，二次電流由 K1 流向 K2 為正，互感器二次接線按AK2 與 BK1 連接， BK2 與 CK2連接， CK2 與 AK1 連接，二次電流由 AK2 ， BK2 ， CK2 引出線電流。變壓器副邊電流互感器二次線圈接成人形，假設母線電流從L2進，按減極性，一次

15、電流由L2流向 L1 為正，二次電流由 K2 流向 K1 也為正。端子ak1，bK1 ，CK1 ；連在一起引出中線，端子 aK2， bK1 ， CK1 引出線電流。- 8 -?由向量圖 5 和圖 6 可以看出：變壓器原邊互感器二次線電流分別超前相電流30，也即超前一次電流 30。? 變壓器付邊電流互感器二次線圈因接入互感器二次電流與一次電流同相位。而變壓器由于采用Y 11 接法，低壓側電壓恰好領先對應側電壓30故低壓側互感器二次線電流與原邊互感器二次線電流同相位。只要兩者(兩側電流互感器)之間的變比選擇適當，就能保證，當變壓器正常運行及區外故障時，流入差動保護差回路中的電流近似為零，差動保護不

16、會動作。- 9 -? 而為保證上述情況，就必須適當選擇兩側電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比。 實際上， 差動回路中還有一個不平衡電流 Ibp 。所以差動繼電器的起動電流是按大于不平衡電流整定的。而在內部故障時，流入差回路的電流如前向量圖分析剛好大小相等方向相反，故流入差動繼電器的電流遠大于差動繼電器的起動電流，差動繼電器動作，瞬時發出跳閘脈沖，斷開變壓器兩側斷路器。3 操作 EPL 24：定值修改選擇定值區00定值修改輸入密碼固化成功。其中，定值修改，將差動啟動電流定值整定為1.2正常運行及區外故障I JI1I 20區內故障：I JI1I2-10-變壓器差動保護實驗步驟1 ）變壓器正

17、常工作: 差動整定 1.2按下電源開關，QF1、 QF2、QF4 開關，變壓器設置轉換開關在中間正常位置，緩慢調節電壓，至原邊100V 輸出，合上負載開關，完成表(極坐標形式 )4-1?高壓側低壓側差動電流UABIBIaIbIcuabiBIaIbIcIdmax1002）變壓器區外故障實驗: 差動整定1.2按下電源開關，合上QF1，變壓器設置轉換開關在中間正常位置，將線路故障設置開關轉換成 A 站保護緩慢調節電壓，同時合上A 、B 、C 變壓器故障設置按鈕，至原邊輸出，合上 QF2、 QF4 開關完成表 (極坐標形式 )4-2100V高壓側低壓側差動電流UABIBIaIbIcuabiBIaIbI

18、cIdmax100? 3）變壓器區內故障實驗 : 差動整定 1.2?按下電源開關，緩慢調節電壓，至原邊100V 輸出，變壓器設置轉換開關在中間正常位置，合上A 、B 、 C 變壓器故障設置按鈕，合上QF1 開關，將變壓器設置轉換開關由中間正常位置切換到內部故障位置。?完成表 (極坐標形式 )4-3高壓側低壓側差動電流UABIaIbIcUabIaIbIcIabdIbcdIcad100? 4）變壓器轉換性故障 ( 區外轉區內 ) 實驗 : 差動整定 1.2按下電源開關，將變壓器設置轉換開關調在中間正常位置，合上QF1、QF2 開關，緩慢調節電壓，至原邊100V 輸出，合上A、 B、 C 線路故障設

19、置按鈕，將線路故障設置開關轉換成 A 站保護，同時合上A 、B、C 變壓器故障設置按鈕，合上QF4 開關，將變壓器設置轉換開關由中間正常位置切換到內部故障位置。?完成表 4-4(極坐標形式 )高壓側低壓側差動電流保護動作情況區外故UABIa IbIcUabIaIbIcIabdIbcdIcad障100區 內 故UABIa IbIcUabIaIbIcIabdIbcdIcad障100-11-實驗報告要求1、變壓器差動電流(忽略暫態瞬變過程)的穩定值大小主要取決于哪兩個方面？思考題1、由實驗記錄表4-2 可知，變壓器高低壓側一次電流是不相同的，而保護側二次電流是相同的，試問在變壓器采用Y 11 接法，

20、電壓比為380/127 ，高壓側CT1 變比為 1/1 的情況下 , 為了修正由此產生的角差，高壓側 CT1 、低壓側 CT2 的 二次側分別采用怎樣改接，才能使倆者 (高、低壓 CT 二次側電流對應的)角度一致 ,數值一致 ? 低壓側 CT2 應選擇怎樣的變比才能滿足上述要求?并作相量分析 ?2、分析實驗數據并展開討論-12-實驗三微機型距離保護實驗一、實驗目的和要求1 學會微機型距離保護中阻抗繼電器動作特性的測試。2 熟悉微機三段式距離保護的原理和算法。二、實驗原理目前廣泛應用的距離保護的動作時限具有階梯形時限特性，這種動作時限特性與三段式電流保護的時限特性相同， 一般也稱作三階梯式， 即

21、有與三個動作范圍相應的三個動作時限： t1 、 t2 、 t3 。下圖示出了線路 AB 距離保護的時限特性。三、試驗接線圖說明1、調節移相器的角度可以改變U 與 I之間的相位角（即阻抗保護所測得的阻抗角）。移相器的定子繞組為三相對稱繞組，它產生三相對稱感應電動勢，調節定子、 轉子繞組軸線之間的角度，可以改變移相器輸出電壓的相位。2、距離保護的額定電壓是100V, 因此移相器的輸出電壓也應是100V.移相器輸出電壓的大小可以由移相器前面的三相自耦變壓器來調節。四、實驗內容及步驟測量方向阻抗繼電器的特性圖I 在 STS362L 數字式線路保護測控裝置上設置保護類型，整定最大靈敏角及動作阻抗：1）

22、查看相間距離段，定值整定阻抗Z zd =30，查看相間距離段，定值整定阻抗Z zd =45，查看相間距離段，定值整定阻抗Z zd =65，“相間距離段”動作時間整定為“0.1 秒”?！跋嚅g距離段”動作時間整定為“0.5 秒”。“相間距離段”動作時間整定為“1 秒”。距離保護的靈敏角lm = 70。II 調整實驗臺面板狀態，設置保護工作方式及短路點方式等：1） 將各旋鈕位置調節至： “保護位置” A 站保護，“工作方式” 正常，“B 站、A 站阻抗點切換” 100，并將實驗臺右側“ A 站故障點設置瓷盤電阻”調節至合適位置 （順時針旋轉至中間） ，B 站故障點設置瓷盤電阻” 調節至最小位置。（逆

23、-13-時針旋轉到底）開始實驗III 設置完畢，再次檢查連線正確后，開始實驗：1) 調節移相器相位 “ 180 ”，通過移相器電壓為 U=100V （線電壓），設置線路故障按鈕 ABC 三相相間短路，壓板設置投入相間距離相間距離段。段，投入相間距離段，投入2) 手動合 QF4、QF3，通過調節“ A 站故障點設置瓷盤電阻”旋鈕，對阻抗保護加入電流 I=3.0A。3)調節移相器，使移相器電壓相位從“起動為止。記錄跳閘報告值(復坐標180 ”向“Z=R jX 形式。 )180”變化，直到阻抗保護4) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 3) ，記錄相間距離段動作情況。5) 退出相間距離段，手動

24、合QF4，重復步驟 3) ，記錄相間距離 I 段動作情況。6)調節移相器相位至“180”，壓板設置投入相間距離段，投入相間距離段，投入相間距離段，手動合QF4。7)調節移相器，使移相器電壓相位從“180 ”向“180 ”變化，直到阻抗保護起動為止。記錄跳閘報告值(復坐標 Z=R jX 形式。 )8) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 7) ，記錄相間距離段動作情況。9) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 7) ，記錄相間距離 I 段動作情況。10) 調節移相器至“180入相間距離段?！?， 壓板設置投入相間距離段，投入相間距離段，投11) 手動合 QF4、QF3，通過調節“ A 站故

25、障點設置瓷盤電阻”旋鈕，對阻抗保護加入電流 I=2.4A。12) 調節移相器，使移相器電壓相位從“ 180 ”向“ 180 ”變化，直到阻抗保護起動為止。記錄跳閘報告值 (復坐標 Z=R jX 形式。 )13) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 12) ，記錄相間距離段動作情況。14) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 12) ，記錄相間距離 I 段動作情況。15)調節移相器相位至“180”，壓板設置投入相間距離段，投入相間距離段，投入相間距離段，手動合QF4。16)調節移相器電壓相位從“180 ”向“ 180 ”變化，直到阻抗保護起動為止。記錄跳閘報告值(復坐標 Z=R jX 形式。 )17) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 16) ，記錄相間距離段動作情況。18) 退出相間距離段，手動合QF4，重復步驟 16) ，記錄相間