继电保护实验5-6

1、五、610KV线路过电流保护实验一、实验目的1、掌握过流保护的电路原理,深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系,为以后各项实验打下良好的基础。3、进行实际接线操作, 掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。二、预习与思考1、参阅有关教材做好预习,根据本次实验内容,参考图5-1、图5-2设计并绘制过电流保护实验接线图,参照图5-3。2、为什么要选定主要继电器的动作值,并且进行整定?3、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件?三、原理说明电力自动化与继电保护设备称为二次设备,二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其

2、他电气设备相连接的电路称为二次回路,或叫二次接线。二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。1、原理接线图原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上,相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起,为了表明这种回路对一次回路的作用,将一次回路的有关部分也画在原理接线图里,这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图51表示610KV线路的过电流保护原理接线图,这也是最基本的继电保护电路。从图中可以看出,整套保护装置由五只继电器组成,电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线

3、圈回路中,即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时,流过继电器的电流超过整定值,其常开触点闭合,接通了时间继电器5的线圈回路,直流电源电压加在时间继电器5的线圈上,使其起动,经过一定时限后其延时触点闭合,接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动,信号继电器6触点闭合,发出6-10KV过流保护动作信号并自保持,中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中,跳闸线圈9通电,跳闸电铁磁励磁,脱扣机构动作,使断路器跳闸,切断故障电路,断路器1跳闸后,辅助触点8分开,切断跳闸回路。原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这

4、套装置所需要的设备,它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的,没有画出它们的内部接线和引出端子的编号、回路的编号;直流仅标明电源的极性,没有标出从何熔断器下引出;信号部分在图中仅标出“至信号”,无具体接线。因此,只有原理接线图是不能进行二次回路施工的,还要其他一些二次图纸配合才可,而展开接线图就是其中的一种。2、展开接线图展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分,仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里,为了避免混淆,属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。展开接线图一般是分成交流电

5、流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几个主要组成部分。每一部分又分成若干行,交流回路按a、b、c的相序,直流回路按继电器的动作顺序各行从上至下排列。每一行中各元件的线圈和触点按实际连接顺序排列,每一回路的右侧标有文字说明。展开接线图中的图形符号和文字标号是按国家统一规定的图形符号和文字标号来表示的。二次接线图中所有开关电器和继电器的触点都按照它们的正常状态来表示,即指开关电器在非动作状态和继电器线圈断电的状态。因此,所谓的常开(动合触点就是继电器线圈不通电时,该触点断开,常闭(动断触点则相反。图52是根据图51所示的原理接线图而绘制的展开接线图。左侧是保护回路展开图,右侧是示意图。从

6、中可看出,展开接线图由交流电流回路、直流操作回路和信号回路三部分组成。交流电流回路由电流互感器1LH的二次绕组供电,电流互感器仅装在A、C两相上,其二次绕组各接入一个电流继电器线圈,然后用一根公共线引回构成不完全星形接线。A411、C411和N411为回路编号。直流操作回路中,画在两侧的竖线表示正、负电源,向上的箭头及编号101和102表示它们分别是从控制回路(+(-的熔断器FU1和FU2下面引来。横线条中上面两行为时间继电器起动回路,第三行为信号继电器和中间继电器起动回路,第四行为信号指示回路,第五行为跳闸回路。 1断路器;2电流互感器;3、4电流继电器;5时间继电器;6信号继电器;7保护出

7、口中间继电器;8-断路器的辅助触点;9跳闸线圈。 图52 610KV 线路过电流保护展开图QS 隔离开关;QF 断路器;1LH 、2LH 电流互感器;1LJ 、2LJ 电流继电器; SJ 时间继电器;XJ 信号继电器;BCJ -保护出口中间继电器;TQ 跳闸线圈。实验线路见图5-3,过电流保护的动作顺序如下:当调节单相自耦调压器和变阻器R ,模拟被保护线路发生过电流时,电流继电器LJ 动作(注:实验中交流电流回路采用单相式,其常开触点闭合,接通时间继电器SJ 的线圈回路,SJ 则动作,经过一定时限后,其延时触点闭合,接通信号继电器XJ 和保护出口中间继电器BCJ 的线圈回路,BCJ 动作,常开

8、触点闭合,接通了跳闸回路,(因断路器QF 在合闸状态,其常开触点QF 是闭合的。于是跳闸线圈TQ 中有电流流过,使断路器跳闸,切断短路电流。同时,XJ 动作并自保持,接通光字牌GP ,则光字牌亮,显示“6-10KV 过流保护动作指示”。通过实验接线整定调试后,我们会深切体会到:展开接线图表达较为清晰,易于阅读,便于了解整套装置的动作程序和工作原理,特别在复杂电路中,其优点更为突出。四、实验设备1LHa1LHbA4111LJC4112LJN411信号回路保护出口电动分闸回路信号继电器中间继电器回路时间继电器 回路直流操作回路A相过流C相过流公共线交流电流回路 五、实验步骤和要求1、选择电流继电器

9、的动作值(确定线圈接线方式和时间继电器的动作时限。(例:设额定运行时的工作电流为3A,选择DL-24C/6型电流继电器,整定动作值4.2A;选择DS-22型时间继电器整定动作时限2.5S;也可根据老师要求进行整定。2、参照实验指导书中实验一和实验二的调试方法分别对电流继电器和时间继电器进行元件整定调试。3、按图53过电流保护实验接线图进行接线。4、将单相调压器,变流器,限流电阻,交流电流表等连接组成电流形成回路,将电流输出端接入电流继电器的线圈。5、检查上述接线和设备,确定无误后,根据实验原理说明加入电流,进行保护动作试验,并认真观察动作过程,做好记录,深入理解各个继电器在该保护电路中的作用和

10、动作次序。六、注意事项注意事项详见操作规程,希望每一位学生集中思想,注意观察,确保实验操作过程中的每一个环节的正确性和安全性。七、实验报告1、本内容安装调试及动作试验结束后要认真进行分析总结,按实验报告要求及时写出过电流保护的实验报告。2、叙述过电流保护整定,试验的操作步骤。3、分析说明过电流保护装置的实际应用和保护范围。 图53 610KV 线路过电流保护实验接线图2(-2Q(a模拟主线路(一相直流回路(b4、通过本实验谈谈你对实际设备与原理接线图和展开接线图对应关系的认识。5、书面解答本实验的思考题。表5-1 六、BFY-12A型晶体管负序电压继电器实验一、实验目的1、熟悉BFY-12A

11、负序电压继电器的实际结构和工作原理。2、理解负序电压继电器特定功能和基本特性,掌握模拟不对称短路时的整定、试验等操作方法。3、掌握模拟两相短路时的动作电压与负序动作线电压之间关系及计算方法。4、掌握模拟三种不同故障时起动电压离散值的计算方法。 二、预习与思考1、BFY-12A 负序电压继电器具有哪些特点?2、在端子-上不加入直流电源时继电器能工作吗?为什么?3、负序电压继电器投入工作时为什么要检查电压为正相序,然后用高内阻电压表测试负序电压滤过器输出的不平衡电压。三、原理说明BFY-12A 负序电压继电器用于发电机和变压器的继电保护线路中,作为电压闭锁元件,以反应不对称短路时线路电压的负序分量

12、。负序电压继电器主要由五部分组成,见图7-1,原理接线图见图7-3。 图 7-1继电器的动作原理分述如下:负序电压滤过器:由C 3、R A (R 7、R 11C 4、R B (R 6、R 12组成阻容式滤过 X C4器。选择R A = 3 X C3、R B = -,可以使得在输入端加以正序电压时, 3滤过器没有输出(只有很小的不平衡电压;而在输入端上加以负序电压时,则滤过器输出电压U mn =1.5 3 U 2Ae j30=1.5U 2ABej30。相量图见图7-2。因为负序滤过器一般都接入系统的相间电压,即零序分量等于零。U a U b U c (a 原理图 (b 加正序电压时 (c 加负序

13、电压时图 7-2电压互感器YH 为降压式变压器,其次级又与R 10、C 5、D 1-6,组成裂相整流电路。其实质就是交流分压移相电路,只要适当选择C 5、R 10、YH 次级参数,在a 、b 、c 、三个输出端子上就能获得对称三相交流电压。经过D 1-6整流后提高直流分量减小脉动系数,不需要滤波,便能大大地提高保护的动作速度。滤过器输出电压通过电压互感器YH ,经裂相整流后加至触发器上。在正常情况下,BG 1饱和导通,BG 2截止,执行元件CJ 不动作;当系统发生不对称短路时,则滤过器的输出电压使触发器翻转,BG 1截止,BG 2饱和导通,执行元件CJ 动作。调整电位器R 13,可以改变继电器

14、的整定值。 图7-3 负序电压继电器原理接线图四、实验设备n 五、实验步骤和操作方法1、继电器内部各元件的检查根据BFY-12A负序电压继电器的电气原理图和内部布线图,观察该继电器的内部结构,电子元器件的组合形式,分析各接线端子的用途。确保试验的安全、准确。2、绝缘检验首先将直流回路进、出线端子用导线连接起来,以免在检验时使晶体管元件遭受损害。然后用1000伏兆欧表测量各个回路之间、各回路及接点对金属框架、引出接点对直流回路之间的绝缘电阻,要求测得的各项绝缘电阻值不得小于10M,如果发现某项绝缘电阻较低,甚至有零电阻的现象,应仔细检查,找出原因进行处理。3、直流回路及触发器检测试验接线见图7-

15、3和7-4,合上直流电源(应注意正、负极性,首先检查WY1、WY2、D9所组成的稳压电路两端的电压是否正确,参考电压为18.7V左右。然后将BG1基极和发射极短接检查触发器工作情况,此时BG1应由导通变为截止,BG2由截止变为导通,出口干簧继电器应立即动作,(本实验装置出厂时已调整好。4、负序电压滤过器平衡调试首先将连接片1LP,2LP打开。在滤过器初级用三相自耦调压器送入正序电压100V(注意:调压器输出绝对不能大于100V,防止继电器烧毁。调整R11、R12使滤过器输出电压趋近零,即U mn0(允许存在很小的不平衡电压,但不得大于1.5V,即可认为滤过器平衡。5、负序动作电压试验按图7-4

16、负序电压继电器电气实验接线图进行接线,将打开的连接片1LP、2LP重新接入,用模拟三种相间短路故障的方法进行试验整定,分别将端子15-16、8-15、16-8短接,同时分别相应地从端子8-(15、16 、16-(8、15、15-(16、8上加入单相交流电压。电器起动。然后改变短路相别,再行测试,三种不同故障模拟的启动电压U KCP的离散值 U大- U小(即U KCP =- 应小于6%。(7-1U小U大:三种模拟相间短路故障时的起动电压U KCP的最大值。U小:三种模拟相间短路故障时的起动电压U KCP的最小值。模拟两相短路时的动作电压U KCP与负序动作线电压U2CP关系式如下:U kCPU2

17、CP=-3 (7-2负序动作线电压整定元件R13在继电器面板上。 图 7-4 负序电压继电器电气试验接线图六、技术数据1、交流额定电压:100V,50HZ。2、直流额定电压:220V。3、负序动作线电压整定范围612V,变差不大于6%。4、继电器允许长期加交流1.1倍正序额定电压。5、直流电压允许变化范围允许在(80110%Ued范围内变化,继电器应正常工作。6、在额定电压下,交流回路总功率消耗不大于5W;直流回路不大于6W。7、BFY-12A继电器有一对常闭接点。8、触点断开容量:在电压不大于220V,电流不大于0.2A的直流有感负荷电路(时间常数不大于510 秒）中，断开容量为 10VA；在交流电路中为 20VA。 9、温度影响：当环境温度在-10+50范围内变化时，继电器任意整定点上的动作线电压与温 度+20时的动作电压之差不超过后者的10%。 七、注意事项 在操作试验前必须熟悉负序电压继电器的内部结构和实验接线， 对于试验原理和测