《电力系统继电保》实验指导书2007.doc

页：1纸型16开，页边距上下各2厘米，左右各2.5厘米。电力系统继电保护页：1黑体，小初，居中实验指导书页：1楷体，二号，加粗，居中何瑞文 陈少华 李惜玉编广东工业大学 自动化学院页：1楷体，四号，加粗，居中二七年三月印刷实验一 基于仿真系统的电磁型继电器的特性实验实验项目性质：综合性所属课程名称：电力系统继电保护实验计划学时：2一、 实验目的页：2宋体，四号，加粗，内容仍为宋体，四号，不加粗1 认识电磁型电流及电压继电器的结构；2 掌握继电器动作参数的设定方法，观察继电器的接点动作情况；3 掌握继电器启动值和返回值的测试方法、返回系数和误差的计算方法。二、 实验内容和要求认识继电器的构造、动作过程、接线方式、调整方法。继电器内部接线图如图一所示。继电器内部有两组线圈，利用两组线圈的串联或并联可使整定值改变一倍。三、 实验主要仪器设备和材料1DL型电流继电器及DY型电压继电器各一个2 直流稳压电源一台3 DSF2多功能继电保护测试仿真装置一套，其输出电流幅值：030A（有效值）/相，输出电压幅值：0100V（有效值）/相。四、 实验方法、步骤及结果测试1测定电流继电器的启动电流、返回电流并计算返回系数和误差。实验接线图如图二所示。在主功能菜单上用鼠标左键点击“继电测试”按钮进入该测试功能，出现“各类继电器及有关特性测试”界面。测试前。可选择自动测试（或手动测试），再点击“继电器”按钮进行被试继电器类型和相别的设置，以A相为例，可选择A相及电流继电器，然后点击“确认”按钮。屏幕右下方的“增加减少”按钮意思是增加或减少相应的被标注量，变化量的大小由屏幕左下方的各量的步长确定。在手动测试时，只有按“增加减少”按钮时，那些标注了向上或向下箭头的量将按其相应的步长变化，当自动测试时，点击“开始测试”按钮后，那些标注了向上或向下箭头的量将按步长相应地增加或减少。以A相为例，设置电流步长为某一值，再用鼠标右键点击A相电流有效值A的方框，方框内出现减少标志，点击“增加减少”使其减少至0A。用鼠标左键点击A相电流有效值A的左边方框，方框内出现增加标志，点击“增加减少”按钮使其从0A增加至某一值。点击“中断测试”按钮可中断此次测试。（1） 测试启动电流当A相电流有效值A从零按某一步长逐渐增大到某一值，电流继电器常开接点刚刚闭合的最小电流，即为继电器的启动电流，其值与继电器刻度盘指针所指的整定值应相同，允许误差不应超+5%。（2） 测试返回电流 当继电器处于动作位置后，当A相电流有效值A从启动电流开始按某一步长减少，电流继电器常开接点刚刚断开的最大电流值，即为继电器的返回电流。（3） 求返回系数根据启动电流和返回电流计算返回系数： DL系列继电器的返回系数约为0.85左右。（4） 求误差百分数：在实验时按刻度盘的指示选测三点（），可将整定指针放在刻度盘上最大、中间、最小三个位置，将实验结果填入表一：表一测定次数整定值测定值计算值IZ Idz Ih Kh1232 测定电压继电器的启动电压、返回电压并计算返回系数和误差。实验接线图如图三所示。点击“测试设置”按钮选择自动测试，再点击“确认”。点击“参数设置”相应地设置A相电压有效值及电压的步长，再按“确认”。当A相电压有效值V从零按某一步长逐渐增大到某一值，电压继电器常开接点刚刚闭合的最小电压，此电压即为继电器的启动电压，其值与把手所指的整定值相同，允许误差不能超过。当继电器处于动作位置后，按电压步长逐渐减少A相电压有效值V，电压继电器常开接点刚刚断开的最大电压值，此电压即为继电器返回电压。在实验时将电压继电器线圈的联接方式设为串联或并联，按刻度的标度选测三点（），测试后将实验所得结果填入表二：表二测定次数整定值测定值计算值UZ UdzUhKh1233 测定电流继电器动作时间、返回时间，观察时间与启动电流的关系实验接线图如图四。手动测试时，置A相电流有效值A等于1.2（是电流继电器电流整定值），电秒表复位，点击“开始测试”，合刀闸K，电秒表和取得动作信号开始计数，当继电器经过一段时间接合闭合后，则和取得此信号，电秒表的数码管便显示数字，此数字即为电流继电器接点闭合时间。用电秒表的复位按钮把数字灭掉，再拉开刀闸K，数码管再显示的数字即为电流继电器接点返回时间。重复三次。不改变整定值值，再次设置A电流有效值A，使之分别为2、3，测量继电器的接点闭合时间和接点返回时间。把上面所得的一系列数据填入下表内：表三Iz1.2IZ2 IZ3 IZTdz(ms)Th(ms)Tdz(ms)Th(ms)Tdz(ms)Th(ms) t123平均五、 实验报告要求1 分析电流、电压继电器的结构和动作过程；2 比较电流、电压继电器的动作值与返回值，认识返回系数；3 了解继电器的动作时间与返回时间。六、 思考题1、 意义是什么？2DL继电器怎样进行的调整？有哪些调整方法？3DL系列继电器动作时间与返回时间各与电流关系怎样？实验二 基于仿真系统的功率方向继电器的特性实验实验项目性质：综合性所属课程名称：电力系统继电保护实验计划学时：2一、实验目的页：7宋体，四号，加粗，内容仍为宋体，四号，不加粗1熟悉功率方向继电器BG-12型的结构；2认识功率方向继电器的工作原理；3掌握功率方向继电器的动作特性。二、实验内容和要求1、观察功率方向继电器BG-12型的结构。2、相角特性试验。3、伏安特性试验。4、潜动试验。三、实验主要仪器设备和材料1BG-12型功率方向继电器和220V（直流）中间继电器一个；2直流稳压电源一台；3DSF2多功能继电保护测试仿真装置一套，其输出电流幅值：030A（有效值）/相，输出电压幅值：0100V（有效值）/相。四、实验方法、步骤及结果测试1、观察功率方向继电器BG-12型的结构，电流电压线圈的接线和极性关系，改变继电器内角Q的方法。2、相角特性试验：采用如图一所示接线，设置A相电流有效值A为1A，A相电流相位度为0，A相电压有效值V为20V，A相电压相位度为某一角度，记为。“测试方式”选择自动方式，用鼠标左键点击A相电压相位度的左边方框，方框出现向上箭头，再点击“开始测试”，A相电压相位度按电压相位步长变化（粗调时步长可设为15，精调时可设为1）。指示灯亮表示继电器动作，指示灯灭表示继电器不动作，找出动作区与不动作区，求出继电器的最大灵敏角。不动作区动作区最大灵敏角图一3、伏安特性试验：点击“参数设置”，设置A相电压相位为最大灵敏角，A相电流有效值A为1A，A相电流相位度为0，A相电压有效值V为0V，电压步长Ua为某一值，再点击“确认”。点击A相电压有效值V的左边框，方框出现向上箭头，再点击“开始测试”，A相电压有效值V从零伏按电压步长Ua逐渐增长至某一值，继电器动作，记录下最小动作电压值。在其它数据不变的情况下，改变A相电流有效值A使之分别为2A、3A，测出相应的最小动作电压。同理，固定A相电压值为10V、20V、30V，测定继电器的最小动作电流。1A2A3A10V20V30V4、潜动试验：“潜动”指在只加入电压或电流的情况下，继电器就能够动作的现象。接线图如图一所示，在主功能菜单上用鼠标左键点击“继电测试”按钮进入该测试功能，出现“各类继电器及有关特性测试”界面。“测试方式”选择“自动测试”，再点击“参数设置”，设置A相电流相位度为0，A相电压相位为最大灵敏角，A相电流有效值A为0A，相电压有效值V为0V，电压步长Ua为某一值，再点击“确认”返回，然后点击“开始测试”，A相电压有效值V按步长Ua逐渐从0V增大至30V，中断测试可点击“中断测试”按钮，观察继电器是否动作。同理，固定A相电压有效值V为0V，A相电流有效值A按步长Ia逐渐从0A增大至3A，观察继电器是否动作。五、实验报告要求1列出实验过程的表格记录数据，然后作出相应的角度特性和伏安特性曲线；2分析功率方向继电器的伏安特性、角度特性和潜动特性；3分析功率方向继电器的动作范围及死区。六、思考题1功率方向继电器的伏安特性和角度特性说明什么问题？2请解释“电压死区”的原因？3功率方向继电器如有潜动对保护产生什么影响？实验三 单侧电源线路电流保护的实验实验项目性质：普通性所属课程名称：电力系统继电保护实验计划学时：2一、实验目的页：10宋体，四号，加粗，内容仍为宋体，四号，不加粗1 掌握单侧电源辐射形线路过电流及电流速断保护的原理和结构；2 认识电流保护与三相一次重合闸的配合关系；3 学习电流继电器、时间继电器动作值的调整方法。二、实验内容和要求1、观察电流保护装置的结构；2、认识电磁型保护的各种继电器；3、掌握电流保护的动作特性。三、实验主要仪器设备和材料1电力保护装置一套；2DSF2多功能继电保护测试仿真装置一套。四、实验方法、步骤及结果测试（一） 原理接线图被实验网络为单侧电源辐射形电网，如图一所示，线路装有三段式电流保护，第一段为无时限电流速断，用表示；第二段为限时电流速断，用表示；第三段为过流，用表示。线路则装有二段电流保护，无时限电流速断及过流，其表示方法与上相同。 图一 被保护线路示意图（二）实验说明在实际接线图中有以下几点说明：线路中的油开关在实验时是以三相交流接触器代替，因接触器只有一个线圈，故列用两个中间继电器来控制合闸及跳闸其中为合闸继电器，为跳闸继电器。线路不同地点短路时参数模拟及具体操作：线路的一次回路利用五个电抗线圈或电阻器及电阻构成，为了使短路时短路电流不至于过大，一次回路接的交流电源采用220V。为了模拟线路不同地点短路，一次回路中接入四个刀闸（见实验线路总图）手动合闸：首先将三相交流电源刀闸及直流电源刀闸合上，然后用手接按钮，接触器合闸，其具体过程如下： 启动回路合闸继电器启动，接触器线圈带电、开关合上。当主接点闭合后，利用其辅助节点自保持（因手放后，它自动返回，继电器也返回），使接触器保持在合闸状态。 跳闸：跳闸分手动跳闸和自动跳闸两种：自动跳闸即继电保护动作使开关跳闸，当任一套保护动作后其接点闭合起动继电器，起动后常闭接点打开，使接触器线圈失电，所以开关跳闸。手动跳闸时，情况与上相同，不过此时继电器启动的正电源是从跳闸按钮来，当手按下，正电源即送给。自动合闸。继电器由保护动作或其他原因误动作而跳闸时，断路器的辅助常闭接点，即相当于模拟线路中接触器的辅助接点闭合。因此，跳闸监视继电器动作，其常开接点闭合起动重合闸继电器中的时间继电器，经过重合闸的整定时间后，接通了断路的合闸回路，便断路自动合闸断开为止。 本模拟试验中只在线路上装有。的具体接线如下：各种故障情况：A过流动作：减少电阻至过流保护启动，这时相当于本线路或相邻线路发生动作，使开关跳闸，这时可看出信号继电器、掉牌。同时启动将开关重新合上。B线路电流速断动作：合刀闸。相当于线路上速断保护区内发生短路，这时过流及速断都起动，由于过流要经一段限时，而无时限电流速断瞬时动作，将故障切除。这时可看出信号继电器、掉牌。同时启动将开关重新合上。 C合刀闸相当于故障发生在线路无时限电流速断及线路限时电流速断的共同保护范围内，这时两套保护都启动，根据选择性要求，应当由的无时限电流速断动作切除故障。这时可看出信号继电器、掉牌，同时启动将开关重新合上。 D合刀闸相当于线路末端发生短路，这时的限时电流速断及过流均启动，但过流延时较长，所以限时速断动作切除故障，这时可看出信号继电器、掉牌。E合刀闸相当于线路无时限电流速断范围内发生故障，这时保护瞬时启动，将故障切除，信号继电器、掉牌。注意：作上述前三项时，必须保证重合闸继电器中的电容的足够的充电时间，大约为1520秒。要不保护动作，跳开断路器后无法重合。线路不同地点短路时的具体参数。 已知： , 瞬时电流速断的可靠系数 限时速断速断的可靠系数 假设、处的过电流保护参数已知为 电流互感器变比为试根据以上数据选择、处电流速断保护、限时电流速断保护以及过电流保护的动作参数和时限参数。（三）实验步骤1观察保护盘的接线及所用的各电器。2根据计算出来的各种保护装置的整定值，整定各继电器的参数。3合电源刀闸，并给上直流电源（直流电源为单相桥式整流，亦可用汞弧整流电源），按、开关及合闸，然后减少电阻使过流起动，记下此时电流值及保护动作情况。4合刀闸观察线路线路保护动作的情况，并记下动作电流及动作情况与保护动作观察的动作情况，并记录下来。5合刀闸观察线路、线路保护动作情况并记录结果。同时观察的动作情况及与保护的配合关系。6合刀闸观察线路保护动作情况，并记下实验结果。7合刀闸观察线路保护动作情况，并记下实验结果。 五、实验报告要求 1将实验记录结果列出，并分析在各种故障情况下保护的行为是否与理论相符合。 2画出处三段过电流交直流回路的展开图，接线图中设备规范： 名称 编号 型号规范 电流继电器 电流继电器 电流继电器 时间继电器 时间继电器 中间继电器 信号继电器 六、思考题1电流速断保护与过电流保护在保护定值、动作时间、动作范围等方面有何区别；2电流保护与自动重合闸如何配合。实验四 基于变电站仿真系统的继电保护动作特性分析实验项目性质：综合性所属课程名称：电力系统继电保护实验计划学时：2一、实验目的页：17宋体，四号，加粗，内容仍为宋体，四号，不加粗1、认识电力系统变电站仿真系统。通过仿真系统熟悉变电所的一次接线以及变电所控制室的实际控制设备； 2、 熟悉继电保护装置的原理与结构； 3、 仿真分析电力系统发生故障后，继电保护的实际动作情况。二、实验内容和要求1、熟悉变电站仿真系统；2、认识继电保护装置结构；3、掌握故障后继电保护的动作特性。三、实验主要仪器设备和材料1变电站仿真软件系统。四、实验方法、步骤及结果测试（一）系统使用说明a、启动系统1）出现提示符Boot：按回车键；2）出现Type CONTROL-d to proceed with normal Startup,按 CTRL+D；3）出现Enter new time (YYMMDDhhmmss)：按回车键；4）出现SCO框图ggd login：输入sdsP