电力系统继电保护.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除实验一、DL-31型电流继电器特性实验一、实验目的：1、了解常规电流继电器的构造及工作原理。2、掌握设置电流继电器动作定值的方法。3、学习微机型继电保护试验测试仪的测试原理和方法，并测试DL-31型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。二、DL-31型电流继电器简介：DL-31型电流继电器用于电机、变压器及输电线的过负荷和短路保护中，作为启动元件。DL-31型电流继电器是电磁式继电器，当加入继电器的电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开；当电流降低到返回值（约0.8倍动作值）时，继电器返回，动合触点断开，动断触点闭合。打开电流继电器面板前盖，拨动定值设定指针，可设定电流继电器的整定值。三、实验过程：1 打开试验台总电源，起动计算机。2 实验接线将“电流输出”面板的“A”插口和“N”插口分别与电流继电器面板的“I”插口和“In”插口连接；将“开关量输入”面板的1号绿色插口和黑色插口分别与电流继电器面板的绿色插口和黑色插口连接。3 整定电流继电器拆除电流继电器的塑料外壳，拨动金属指针，使其指向某整定值Izd。4 开启信号发生器面板上的红色电源开关。5 运行计算机中安装的“继电器特性测试系统”软件，开始试验。a) 运行“通用继电器动作特性测试”模块b) 在弹出的窗口中设置试验参数在“控制操作”模块中选择“程控”，信号发生器将根据软件设置自动逐步调整加输出电气信号，加在电流继电器上；在“控制参数”模块中的“变量设置”选项卡中，在“当前变量”下拉菜单中选择“Ia幅值”，并设置“步长”为一个合理的数值x，则信号发生器将根据这一设置，在测试过程中对逐步增加Ia的大小，每次增加幅度为x A；在“程控设置”选项卡中，设置刚才设置的输出量Ia的变化范围，“返回方式”设为“动作返回”。设为“动作返回”意味着信号发生器的动作过程将是：输出量先逐步增大x，当检测到电流继电器的常开触点闭合所发出的开关量信号时（此时窗口右部的“开入量”模块的1号指示灯从红色变为绿色），输出量开始逐步减小x，直到常开触点重新打开（此时窗口右部的“开入量”模块的1号指示灯重新变回红色），试验结束，试验结果显示在窗口顶部。c) 点击“开始试验”按钮，试验开始测出一组试验结果（动作值、返回值、返回系数、动作时间）后弹出“实验结束”对话框，记录试验结果。重复测试4次，记录4组试验结果，填入下表中表1. 电流继电器动作值、返回值和返回系数实验数据动作值(A)返回值(A)返回系数13.603.200.8923.603.200.8933.603.200.8943.603.200.89平均值(A)3.603.200.89误差(%)2.857%变差(%)0返回系数0.889整定值(A)3.6其中误差最小动作值整定值 / 整定值100%变差最大动作值最小动作值 / 四次动作平均值100%返回系数返回平均值 / 动作平均值DY-36型电压继电器特性实验一、实验目的：1、了解常规电压继电器的构造及工作原理。2、掌握设置电压继电器动作定值的方法。3、测试DY-36型电压继电器的动作值、返回值和返回系数。二、DY-36型电压继电器简介：DY-36型电压继电器用于继电保护线路中，作为低电压闭锁的动作元件。DY-36型电压继电器是电磁式电压继电器，当加入继电器的电压降低到整定电压时，继电器动作，动断触点（、端子）闭合，动合触点（、端子）断开；当加入继电器的电压超过整定电压时，继电器动合触点闭合，动断触点断开。如果利用电压继电器的动断触点控制断路器，则继电器工作在低电压方式；如果利用电压继电器的动合触点控制断路器，则继电器工作在过电压方式。打开电压继电器面板前盖，拨动定值设定指针，可设定电压继电器整定值。三、实验过程1.试验过程与电流继电器动作特性试验几乎一样，区别点在于：a) 将信号发生器的A相电压输出接到电压继电器的输入端b) 软件中的“变量设置”下拉菜单选为“Ua幅值”，补偿设为负值将试验结果填入下表表2-2-1 模拟式电压继电器动作值、返回值和返回系数实验数据动作值(V)返回值(V)返回系数162.551.80.82262.551.80.82362.551.80.82平均值(V)62.551.80.82误差(%)25%变差(%)0返回系数0.828整定值(V)62.5LG-11型功率方向继电器特性实验一、实验目的：1、了解常规功率方向继电器的工作原理。2、掌握功率方向继电器的动作特性试验方法。3、测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围。4、测试LG-11功率方向继电器的角度特性和伏安特性，考虑出现“电压死区”的原因。二、LG-11型功率方向继电器简介：功率方向继电器是一种反映所接入的电流和电压之间的相位关系的继电器。当电流和电压之间的相位差为锐角时，继电器的动作转矩为正，使继电器动作，控制接点闭合，继电器跳闸；当电流和电压之间的相位差为钝角时，继电器的动作转矩为负，继电器不动作，从而达到判别相位的要求。功率方向继电器根据其原理可分为感应型、整流型、晶体管型。本实验采用LG-11整流型功率方向继电器，它一般用于相间短路保护。这种继电器是根据绝对值比较原理构成的，由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成功率方向继电器灵敏角的调整可通过更换面板上压板Y的位置来实现。三、实验过程：1 设置功率方向继电器的最大灵敏角为-30度2 实验接线将信号发生器面板上的电流、电压输出插口和开关量输入插口分别与功率方向继电器面板上的电流、电压插口和常开触点开关量信号插口相连。3 动作范围试验a) 试验目的：测试继电器可以起动的角度范围。b) 手动输入测试仪的输出参数：UA=57.735V30，IA=5A，其余信号设置为0求取功率方向继电器的实际最大灵敏角：“控制参数”模块“变量设置”选项卡中的“当前变量”设为Ia相角，并设置选取适当步长，则在试验过程中信号发生器输出大小不变相位逐步变化的A相电流。由于功率方向继电器的动作范围是(lm -90，lm+90)，因此当Ia的相角从动作范围外向动作范围内变化，当继电器起动时对应的角度就是功率方向继电器的动作范围的边界。因此为了测得功率方向继电器动作范围的上下两个边界，需要分别沿顺时针方向测上边界，沿逆时针方向测下边界。测得上下边界后做平均则得到实际的最大灵敏角。试验结果记录到表3.1中。c) 切断信号发生器电源，将功率方向继电器整定到-45，重复上述实验步骤，重新测得上下动作边界和最大灵敏角，填入表3.1中。表3.1 最大灵敏角测试实验数据（保持电流为5A）灵敏角最大灵敏角-4537.4-128.5-45.55-3050.5-117.6-33.554 角度特性试验a) 实验目的：在继电器动作角度范围内取十个角度110，分别测试在每一个角度下继电器的最小起动电压，绘出角度-电压曲线。b) 整定功率方向继电器的灵敏角为-45，在软件界面的“输出参数”模块中设置IA大小固定为5A，在“控制参数”模块“变量设置”选项卡中，选择“当前变量”为Ua幅值，并选择合理的步长，在“程控设置”中设定电压幅值的变化范围。c) Ua从0开始增大，记录下各个角度下的动作电压，试验结果记入下表，精确到小数点后1位表3.2 方向继电器角度特性测试数据3020100-10-20-30-40-50-606.63.72.62.11.81.61.51.41.41.55、伏安特性试验d) 实验目的：测试当相角等于最大灵敏角，输入电流不超过5A时，起动电压与输入电流之间的关系。e) 保持继电器整定角度为-45，测试软件“输出参数”模块中设置Ua角度为45，并在（0,5）的范围内选取一个Ia值，“控制参数”的“变量设置”中选择“当前变量”为Ua幅值，并设置适当的步长，在“程控设置”选项卡中设定Ua幅值的变化范围，从0开始逐步增大。f) 开始试验，测得继电器动作时的Ua值，改变Ia值重复试验，得到10组结果，填入下表，精确到1位小数。表3.3 伏安特性实验数据(保持不变)(A)0.511.522.533.544.55(V)1.41.41.41.41.41.41.41.41.41.4实验二 三段式电流保护实验一、实验目的：1. 掌握三段式保护的基本原理2. 熟悉三段式保护的接线方式3. 掌握三段式电流保护的整定方法4. 了解运行方式对灵敏度的影响5. 了解三段电流保护的动作过程二、实验内容2.1 实验接线将TQWB-III多功能微机保护实验装置的三相电流接线端分别与成组保护接线图的1QF处的电流互感器的三相电流插孔相连，装置的跳闸、合闸接线端分别与1QF处的跳闸、合闸插孔相连，装置的跳、合位端子分别与1QF的两个辅助触点：常开触点、常闭触点相连，装置的跳合位公共端与两个辅助触点的另外一端相连。注意电流公共端也应相连。2.2 保护装置功能配置如果TQWB-III多功能微机保护实验装置当前程序不是10kV成组保护程序，运行“多功能微机保护实验装置管理程序”软件，进入“在线下载继电保护程序”模块，分别下载“10kV线路保护装置保护侧程序”和“10kV线路保护装置监控侧程序”模块到实验装置中。2.3 整定值计算及其下载(1) 整定计算按照模型参数进行整定值计算，注意模型参数为一次侧参数，在进行整定计算后，注意将电流一次整定值转换成二次整定值。二次整定值=（一次整定值）/，其中为保护安装处电流互感器的变比。计算完毕后应进行灵敏度校验，如果灵敏度不满足要求，则可能整定值计算错误或可靠系数选择不合适，重新整定计算。将选定的实验模型序号及各段电流整定计算结果填入表3-14。表3-14 10kV三段电流保护整定值（保护安装处电流互感器变比= ）选定实验模型10kV线路模型 中性点非直接接地 电流速断限时电流速断定时限过电流保护一次整定值（A）0.40.20.178二次整定值（A）0.4/600.2/400.178/40动作时间（S）/0.5180.7 (2) 整定值下载运行软件“多功能微机保护实验装置管理程序”，进入“微机继电保护综合实验”模块进行整定值下载。或者直接按装置面板上的“ESC”键进入菜单进行整定。2.4 模拟系统不同地点发生各种类型的短路实验设置线路AB及BC上各点发生瞬时性三相短路和两相短路故障。步骤：(1) 打开测试仪电源，运行“电力网信号源控制系统”软件，打开相应的实验模型。在线路上设置三相短路故障（或两相短路故障）。方法为：在线路模型上点击右键，选择“设置故障”。用鼠标左键点击AB线路指示处，设置故障。建议“故障限时”不小于2000毫秒或设置为0（0表示最长的故障限时）。(2) 点击菜单中的“设备管理”，选择“设备初始化”。(3) 点击“运行”，等待软件界面左下角状态栏出现“下载数据结束”的提示后，按下实验台面板上1QF处的红色合闸按钮，控制测试仪发出系统正常运行时的电流电压信号。(4) 按下实验台面板上成组微机保护接线图上AB线路下方的“短路按钮”，控制测试仪发出设置的故障状态下的电流电压信号，观察保护装置动作情况，并记录动作值。(5) 设置不同的短路点，重复步骤1-4，测试不同地点发生短路时保护的动作值，并将相应数据填入表3-15中。如果测试的数据较多，可自己增加表格长度。动作值可在保护动作报告中读取，保护动作报告同时显示在装置面板上和“多功能微机保护实验装置管理程序”界面上。表3-15 不同地点发生故障时保护动作记录表故障线路故障点及故障类型保护动作情况AB线路距离A点30%处发生三相短路电流保护 1 段动作，动作电流 8.73 A距离A点50%处发生三相短路电流保护 1 段动作，动作电流 7.82 A距离A点70%处发生三相短路电流保护 1 段动作，动作电流 7.08 A距离A点99%处发生三相短路电流保护 2 段动作，动作电流 6.18 A距离A点30%处发生AB相间短路电流保护 1 段动作，动作电流 7.58 A距离A点50%处发生AB相间短路电流保护 1 段动作，动作电流 6.75 A距离A点70%处发生AB相间短路电流保护 2 段动作，动作电流 6.09 A距离A点99%处发生AB相间短路电流保护 2 段动作，动作电流 5.35 A2.5 三段式电流保护动