1、華 北 電 力 大 學繼電保護與自動化綜合 實 驗 報 告院系 電氣與電子工程學院 班級 姓名 學號 同組人姓名 日期 2014 年 1 月 15 日 教師 肖仕武 成績 . 微機線路保護簡單故障實驗一、實驗目的 通過微機線路保護簡單故障實驗，掌握微機保護的接線、動作特性和動作報文。二、實驗項目 1、三相短路實驗 投入距離保護、零序電流保護，記錄保護裝置的動作報文。 2、單相接地短路實驗 投入距離保護、零序電流保護，記錄保護裝置的動作報文。三、實驗方法1、實驗設備序號型 號名 稱數 量1MRT繼電保護測試儀1臺2CSL161B微機線路保護裝置1臺 2、三相短路實驗1) 實驗接線2) 實驗中短路

2、故障參數設置I=5.0A,X=1.8(ohm),R=5.0(ohm),a=03) 保護動作情況記錄第一次跳閘時間/s重合閘時間/s第二次跳閘時間/sA相3.333未動作未動作B相3.333未動作未動作C相3.333未動作未動作 4) 報文及保護動作結果分析報文：三相故障電流5A，PT斷線后過電流，I段出口5.15故障電流為三相5A，過電流故障，電流1段動作。 3、單相接地短路實驗 1) 實驗接線2) 實驗中短路故障參數設置I=5.0A,X=1.8(ohm),R=5.0(ohm),a=03) 保護動作情況記錄第一次跳閘時間/s重合閘時間/s第二次跳閘時間/sA相3.449未動作未動作B相3.44

3、9未動作未動作C相3.449未動作未動作4) 報文及保護動作結果分析報文：單相，故障電流5A，PT斷線后過流，一段出口5.03單相電流故障，故障電流為1A，電流一段動作。四、思考題1、微機線路保護裝置161B包括哪些功能？每個功能的工作原理是什么？與每個功能相關的整定值有哪些？2、做一個區內三相短路實驗，投入距離保護、零序保護，記錄保護裝置的動作報文，并進行解釋。1功能：距離保護，零序保護，高頻保護，重合閘 距離保護是反應保護安裝處到故障點的距離，并根據這一距離遠近而確定動作時限的一種動作距離保護三段 1段：Z1set=（0.80.85）Zl，瞬時動作 2段：Z1set=K（Zl+Zl1）,t

4、=0.05 3段：躲過最小負荷阻抗，階梯時限特性與距離保護相關的整定值：KG，KG2，KG3，RDZ，XX1.XX2，XX3，XD1，XD2，XD3，,TD2，TD3，Tch，IDQ，Ijw，CT,PT,X2. 三相電流平衡時，沒有零序電流，不平衡時產生零序電流，零序保護就是用零序互感器采集零序電流，當零序電流超過一定值（綜合保護中設定），綜和保護接觸器吸合，斷開電路. 與零序保護相關的整型值KG1，KG2，KG3，I01，I02，I03.I04，T02.T03，T04，TCH,TQD,IIW,KX,K12,GT,PT3. 高頻保護是用高頻載波代替二次導線,傳送線路兩側電信號的保護,原理是反應

5、被保護線路首末兩端電流的差或功率方向信號，用高頻載波將信號傳輸到對側加以比較而決定保護是否動作。高頻保護包括相差高頻保護、高頻閉鎖距離保護和功率方向閉鎖高頻保護。 與高頻保護相關的整定值：KG1，KG2，KG3，RD2，XX1，XX2，XX3，TX2，TX3,IO1IO2,I03，I04.TOR,T03.T04,TGH,IQD,IJW,KX,KR,PT,CT,X4重合閘是用在高壓線路保護上的一種自動化裝置。當線路發生單相接地短路時，保護動作，跳開故障相或者三相斷路器全跳，然后重合閘動作，重新合上故障相或三 相斷路器。如果是短時的接地故障，那么重合很可能成功，線路恢復正常，如果是永久性接地故障，

6、則故障線路所在斷路器加速跳閘。 與重合閘相關的整定值：KG,KKG,KG3，TCH. 微機線路保護裝置距離保護實驗一、實驗目的 通過微機線路距離保護實驗，掌握微機距離保護的接線、動作特性和動作報文。 二、實驗項目 1、相間距離保護動作特性實驗 投入距離保護，記錄保護裝置的動作報文并分析。 2、接地距離保護動作特性實驗 投入距離保護，記錄保護裝置的動作報文并分析。 三、實驗方法1、實驗設備序號型 號名 稱數 量1MRT繼電保護測試儀1臺2CSL161B微機線路保護裝置1臺 2、相間距離保護動作特性實驗1) 實驗接線2) 實驗中短路故障參數設置表1KG1=9243KG2=8413KG3=0000R

7、DZ=10WXX1=2WXX2=5WXX3=8WXD1=2WXD2=5WXD3=8WTX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20°IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.4W3) 保護動作情況記錄序號XR動作情況11.15I 段動作1.25II段動作1.155I 段動作24.65II段動作4.75III段動作4.655III段動作37.85III段動作7.95接地距離III段動作8.05接地距離III

8、段動作4-2.65相間I段動作-2.75未動作-2.655未動作57.70相間III段動作7.80相間III段動作7.750未動作67.75-2.0相間III段動作7.75-2.2未動作7.75-2.1未動作769相間III段動作69.1未動作69.05相間III段動作 4) 報文及保護動作結果分析 3、接地距離保護動作特性實驗1) 實驗接線2) 實驗中短路故障參數設置3) 保護動作情況記錄 4) 報文及保護動作結果分析 4、電力系統振蕩實驗1) 實驗接線2) 實驗中短路故障參數設置3) 保護動作情況記錄 4) 報文及保護動作結果分析四、思考題1、總結測量阻抗保護動作特性的方法。已知距離保護（

9、相間）阻抗特性，先確定邊界的幾個點，兩點之間的連線則可以確定部分動作邊界，再在曲線上確定幾個邊界點，確定一條直線，得出I,II,III，畫出圖像即可。. 微機線路零序電流保護實驗一、實驗目的 通過微機線路零序電流保護實驗，掌握微機零序電流保護的接線、動作特性和動作報文。二、實驗項目 1、帶方向零序四段式電流保護實驗 投入零序電流保護，記錄保護裝置的動作報文并分析。 2、不帶方向零序四段式電流保護實驗投入零序電流保護，記錄保護裝置的動作報文并分析。3、零序電流保護加速實驗投入零序電流保護，記錄保護裝置的動作時間、動作報文并分析。三、實驗方法1、實驗設備序號型 號名 稱數 量1MRT繼電保護測試儀

10、1臺2CSL161B微機線路保護裝置1臺 2、帶方向零序電流保護動作特性實驗1) 實驗接線2) 實驗中參數設置KG1=400FKG2=E210KG3=0000RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.5”TX3=1”TD2=0.5”TD3=1”I01=8AI02=6AI03=4AI04=2AT02=0.5”T03=1”T04=1.5”TCH=1.5”VTQ=30°IQD=1.04AIJW=6AKX=0.6KR=2.3PT=1CT=1X1=0.4/KM3) 保護動作情況記錄保護項目故障類型電流（A）報文動作時間（秒）零序電流方向保護AN瞬時接地I

11、AN=1.2I01I01CK，CHCK0.035sBN瞬時接地IBN=1.05I02103CK，CHCK0.609sCN瞬時接地ICN=1.05I03I04CK，CHCK1.064sCN永久接地ICN=1.05I01I01CK，CHCK，I01JSCK0.089s,1.67s,1.838sICN=1.05I02I02CK，CHCK，I02JSCK0.593s,2.169s,2.739sICN=1.05I03I03CK，CHCK，I03JSCK1.129s,2.709s,3.792sICN=1.05I04I04CK，CHCK，I04JSCK1.575s,3.145s,4.731sICN=0.9I

12、04未動作 4) 報文及保護動作結果分析I01CK，CHCK意義為，電流零序一段出口短路，重合閘啟動 3、零序電流方向保護實驗（反方向） 1) 實驗接線2) 實驗中參數設置KG1=400FKG2=E210KG3=0000RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.5”TX3=1”TD2=0.5”TD3=1”I01=8AI02=6AI03=4AI04=2AT02=0.5”T03=1”T04=1.5”TCH=1.5”VTQ=30°IQD=1.04AIJW=6AKX=0.6KR=2.3PT=1CT=1X1=0.4/KM3) 保護動作情況記錄保護項目故障

13、類型電流（A）報文動作時間（秒）零序電流方向保護AN瞬時接地IAN=1.2I01未動作BN瞬時接地IBN=1.05I02未動作CN瞬時接地ICN=1.05I03未動作CN永久接地ICN=1.05I01未動作ICN=1.05I02未動作ICN=1.05I03未動作ICN=1.05I04未動作ICN=0.9I04未動作4) 報文及保護動作結果分析實驗可見，當短路方向與設定方向相反時，保護不啟動4. 零序電流方向保護實驗）1) 實驗接線2) 實驗中參數設置KG1=4000KG2=E210KG3=0000RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.5”TX3=1”

14、TD2=0.5”TD3=1”I01=8AI02=6AI03=4AI04=2AT02=0.5”T03=1”T04=1.5”TCH=1.5”VTQ=30°IQD=1.04AIJW=6AKX=0.6KR=2.3PT=1CT=1X1=0.4/KM3) 保護動作情況記錄保護項目故障類型電流（A）報文動作時間（秒）零序電流方向保護AN瞬時接地IAN=1.2I01I01CK，CHCK0.044sBN瞬時接地IBN=1.05I02103CK，CHCK0.047sCN瞬時接地ICN=1.05I03I04CK，CHCK1.108sCN永久接地ICN=1.05I01I01CK，CHCK，I01JSCK0.

15、039sICN=1.05I02I02CK，CHCK，I02JSCK0.550sICN=1.05I03I03CK，CHCK，I03JSCK1.804sICN=1.05I04I04CK，CHCK，I04JSCK1.599sICN=0.9I04未動作未記錄重合閘時間與第二次保護啟動時間4) 報文及保護動作結果分析 四、思考題1、 總結測量零序電流保護動作特性的方法。2、 帶方向零序電流保護和不帶方向零序電流保護有什么區別。1.進行正方向短路，選取短路相A，B，C，取值短路電流，1.0Iset,1.05Iset,0.9Iset進行測試。進行反方向短路測試，取值與一相同，但方向相反。修改KG，將零序改成

16、帶方向改為帶方向的，進行短路試驗，與帶方向的情況進行對比。2前者不僅可以判斷有無故障電流，也可以判斷故障電流方向，提高保護的選擇性。. 微機線路高頻保護實驗一、實驗目的 通過微機線路高頻保護實驗，掌握微機高頻保護的接線、動作特性和動作報文。 二、實驗內容 1、高頻保護動作特性實驗投入高頻保護，記錄保護裝置的動作報文并分析。故障類型：單相接地、三相短路；故障位置：區內故障、區外故障；通道情況：通信正常、通道中斷。 三、實驗方法1、實驗設備序號型 號名 稱數 量1MRT繼電保護測試儀1臺2CSL161B微機線路保護裝置1臺 2、高頻保護動作特性實驗1) 實驗接線2) 實驗中短路故障參數設置及保護裝

17、置整定值KG1=400FKG2=E210KG3=0009RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.5”TX3=1”TD2=0.5”TD3=1”I01=4AI02=3AI03=2AI04=1AT02=0.5”T03=1”T04=1.5”TCH=1.5”VTQ=30°IQD=1.04AIJW=6AKX=0.6KR=2.3PT=1CT=1X1=0.4/KM3) 保護動作情況記錄區內正常故障：故障 動作情況 動作時間（1） （2） （3）（1）A-N GPI0CK CHCK 0.039 1.597 否 A-B GPJLCK CHCK 0.341 1.9

18、12 否 AB-N GPJLCK CHCK 0.308 1.885 否 A-B-C GPJLCK CHCK 5.115 6.697 否（2）A-N GPI0CK CHCK A-B GPJLCK CHCK AB-N GPJLCK CHCK A-B-C GPJLCK CHCK 區內斷線故障： 故障 動作情況 動作時間（1） （2） （3）（1）A-N GPI0CK CHCK 0.039 1.608 否 A-B GPJLCK CHCK 0.180 1.749 否 AB-N GPJLCK CHCK 0.578 2.155 否 A-B-C GPJLCK CHCK 3.299 否 否（2）A-N GPI0

19、CK CHCK A-B GPJLCK CHCK AB-N GPJLCK CHCK A-B-C GPJLCK CHCK 區外正常故障：（1）A-N GPI0CK 0.863 否 否 A-B GPJLCK CHCK 1.219 2.795 否 AB-N 不動作 A-B-C GPJLCK CHCK 4.519 6.100 否（2）A-N 不動作 A-B 不動作 AB-N 不動作 A-B-C 不動作 區外斷線故障：（1）A-N GPI0CK 0.039 否 否 A-B GPJLCK CHCK 0.527 2.014 否 AB-N GPJLCK CHCK 0.542 2.113 否 A-B-C GPJL

20、CK CHCK 1.234 2.815 否（2）A-N 不動作 A-B 不動作 AB-N 不動作 A-B-C 不動作 4) 報文及保護動作結果分析故障類型報文區內故障單相接地AN高頻零序出口，重合閘出口，測距L=2.45AN兩相相間AB高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.35AB兩相接地A-B-N高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.45ABN三相高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.43BC區外故障單相接地AN零序輔助啟動元件啟動，零序輔助啟動元件啟動兩相相間AB無兩相接地A-B-N零序輔助啟動元件啟動，零序輔助啟動元件啟動三相無區內故障通道破壞單相接地AN高頻零序出口，重合閘出口，測距L

21、=2.53AN兩相相間AB高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.71AB兩相接地A-B-N高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.35ABN三相高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.43BC區外故障通道破壞單相接地AN零序輔助啟動元件啟動，高頻零序出口，重合閘出口，測距L=2.32AN兩相相間AB高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.43AB兩相接地A-B-N零序輔助啟動元件啟動，高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.40ABN三相高頻距離出口，重合閘出口，測距L=2.48BC四、思考題1、 微機線路保護裝置CSL160中高頻保護的工作原理。2、 區外故障、通信中斷時線路兩側高頻保護的動作情況如

22、何？為什么？1. 故障發生時投入突變選相原件，若為相間故障，高頻距離保護，若為單相接地短路，投入高頻零序保護，高頻保護在收信號滿5S后若本側為正方向，且滿足停信條件，則停信，若此時對側也停信，本側連續5ms收不到閉鎖信號，則立即出口跳閘2. 區外故障，正方向的一側動作，反方向的一側不動作。正方向保護元件啟動，不發出閉鎖信號，反方向側判定為反方向時，發出閉鎖信號，但無法傳遞到正方向，所以反方向不動，正方向動。. 微機自動重合閘實驗一、實驗目的 微機線路保護CSL160系列具有自動重合閘功能，通過微機線路保護自動重合閘實驗，掌握自動重合閘的工作原理、工作方式和動作報文。 二、實驗項目 1、自動重合

23、閘重合方式實驗 投入自動重合閘，選擇重合閘方式：非同期、檢無壓、檢同期三種，分析重合閘工作特性。 2、自動重合閘后加速實驗投入距離保護、零序電流保護，記錄自動重合閘后加速的動作報文并分析。 三、實驗方法1、實驗設備序號型 號名 稱數 量1MRT繼電保護測試儀1臺2CSL161BB微機線路保護裝置1臺 2、自動重合閘重合方式實驗1) 實驗接線2) 實驗中微機保護裝置定值設置及MRT測試儀實驗參數設置KG1=400F，KG2=E212，KG3=0000，重合閘方式為檢無壓KG1=400F，KG2=E213，KG3=0000，重合閘方式為檢同期3) 保護動作情況記錄（1）KG1=400F，KG2=E

24、212，KG3=0000，重合閘方式為檢無壓 第一次（s） 重合 (s) 第二次(s)A-N 零序段 重合出口 1.499 3.077 未動作B-N 零序段 重合出口 1.491 3.073 未動作C-N 零序段 重合出口 1.488 3.062 未動作（2）KG1=400F，KG2=E213，KG3=0000，重合閘方式為檢同期 第一次（s） 重合（s） 第二次（s）A-N 零序段 重合出口 1.504 3.078 未動作B-N 零序段 重合出口 1.445 3.021 未動作C-N 零序段 重合出口 1.451 3.033 未動作 4) 報文及保護動作結果分析動作及報文均正確 3、自動重合

25、閘后加速實驗1) 實驗接線2) 實驗中定值設置及MRT測試儀實驗參數設置KG1=407F，KG2=E213，KG3=00003) 保護動作情況記錄 第一次（s） 重合（s） 第二次（s） A-N 零序段 重合出口 段加速出口 1.083 2.657 2.836B-N 零序段 重合出口 段加速出口 1.152 2.728 2.897C-N 零序段 重合出口 段加速出口 1.017 2.590 2.759 4) 報文及保護動作結果分析動作及報文均正確 四、思考題1. 微機自動重合閘在各種重合閘方式下的工作原理是什么？重合閘有不檢定，檢無壓，檢同期，三種方式，當采用不檢定方式時，三相啟動重合閘條件滿

26、足后，直接實現三相重合閘，當采用檢無壓方式時，在三相啟動重合閘條件滿足時，檢查線路或母線電壓，小于30v時，實現三相重合閘，當采用檢同期方式時，在三相啟動重合閘條件滿足時檢查線路電壓和母線電壓的相位差是否小于整定值，滿足則三相重合閘。. 變電站自動化系統實驗一、實驗目的 1加深理解變電站自動化系統的結構、通訊網絡、信息傳遞；2掌握變電站自動化系統中遙控、遙信、遙測的使用方法；3熟悉變電站自動化系統中事故報文的上傳過程 二、實驗項目 1、變電站自動化系統熟悉實驗 了解變電站自動化系統的構成，了解各裝置的功能及操作，理解變電站自動化系統中各裝置之間的通信聯系。 2、遙測、遙信、遙控實驗操作MRT繼

27、電保護測試儀，改變輸入模擬電流、電壓的大小，觀察變電站自動化系統后臺監視參數的變化。改變輸入開關量狀態，觀察監視參數的變化。在變電站監控后臺上發出跳、合閘命令，觀察實驗現象。記錄顯示報文，并對結果進行分析3、事故模擬實驗操作MRT繼電保護測試儀模型線路短路故障，觀察實驗現象、記錄實驗報文并進行分析。 三、實驗方法1、實驗設備序號型 號名 稱數 量1CSC2000變電站自動化系統監控主站1臺2CSI200微機測量與控制單元2臺3CSL160微機線路保護裝置2臺4MRT繼電保護測試儀1臺 2、變電站自動化系統熟悉實驗1) 實驗接線M繼電保護測試儀工控機及變電站監控主界面模擬斷路器模擬斷路器網2)

28、實驗中的操作過程在測試儀變頻實驗界面進行模擬量輸入：Ua=Ub=Uc=57.7V；Ia=Ib=Ic=1.0A按下K115（39）開關。3) 實驗現象測試儀器UaUbUcIaIbIcPQcos顯示屏63.4663.4563.49120.1120.1120.1000.87Csi-200I57.7157.7157.711.0011.0011.001180.386.200.872合斷路器：顯示屏將線圖總III斷路器紅閃后變紅色模擬斷合閘指示燈亮測控裝置上顯示：遠方合閘成功，操作對象為4分斷路器：顯示屏將線圖總III斷路器綠閃后變綠色模擬斷路器跳ABC指示燈亮測控裝置上顯示：遠方分閘成功，操作對象為4

29、4) 實驗結果分析實驗數據與現象正確 3、事故模擬實驗1) 實驗接線同上2) 實驗中的操作過程 在測試儀整組實驗中選擇X-R方式，設置故障參數，類型，A-B-C三相短路，性質，永久性故障，故障電流，2A，初始0度3) 實驗現象、報文和數據記錄保護裝置運行動作燈亮，告警燈閃模擬斷路器跳ABC燈亮顯示屏的事件運行柜中，低壓側開關分報文：L=0.8906km，ABC三相 4) 實驗結果分析本實驗投入距離保護，發生三相短路時，保護裝置動作正確。 四、思考題1 理解變電站自動化系統的結構。理解系統中各裝置的功能。各裝置之間是如何通信的。2 遙控命令是如何下傳的。1. 變電站自動化系統是指應用自動控制技術

30、，信息處理和傳輸技術，通過計算機，硬件系統或自動裝置，控制動作，提高變電站管理水平的一種自動化系統，系統結構分為兩層，站級管理層和間隔層。間隔層設備一般包括測控設備，保護及其他智能電力裝置，在間隔內，繼電保護裝置和測檢裝置相對對立，測檢裝置是變電站自動化設備的必要組成部分。CSM-200系統變電站層設備有監控主站，繼電保護工作主站和監控主站，是變電站內的主要人機交互界面，它收集，處理，顯示，和記錄間隔層設備的采集信息，并根據操作人的臨向間隔層設備下發準備命令，從而完成對變電站內所有設備的監控。CSM-200的主要功能：監視，查詢，記錄保護設備的運行信息，監視，查詢和記錄保護設備的告警，事故信號及歷史記錄，查詢，設定和修改保護設備的定值，查詢，記錄和分析保護的分散錄播數據。2.遙控是調度控制中心向場站發布的命令，直接進行斷路器分閘或合閘操作，通常分為兩部分完成，首先由調度端向場站端發出遙控選擇命令，指定遙控對象和遙控操作的性質，廠站端收信后不立即動作，而把收到的命