继电保护试验指导书

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试验一电磁型继电器3

1试验目的3

2试验方法33试验报告4

试验二电磁型时间继电器5

1试验目的5

2试验方法53试验报告5

试验三微机继电保护测试仪的使用及测试7

1试验目的7

2试验仪器73试验方法74试验报告12

试验四阶段式电流保护测试12

1试验目的122试验仪器123试验原理134试验步骤13

4.1试验接线134.2保护相关设置134.3过流保护电流定值测试134.4过流保护时间定值测试154.5过流保护方向元件测试174.6过流保护I、II、III段定值校验185试验报告22

试验五距离保护测试23

1试验目的232试验仪器233试验原理234试验步骤23

4.1试验接线234.2保护设置264.3距离保护I、II、III段定值校验264.4阻抗定值测试284.5阻抗灵敏角测试284.6阻抗特性测试295试验报告31

1

试验六比率差动保护测试32

1试验目的322试验仪器323试验原理324试验步骤33

4.1YH3111差动保护装置设定334.2AD331微机继电保护测试仪设定34

4.2.1差流调整界面344.2.2比率差动速断保护测试344.2.3谐波制动测试38

5试验报告41

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试验一电磁型继电器

1试验目的

1.1了解DL、DJ型继电器的构造，各部分的功用及动作原理。1.2把握DL、DJ型继电器的调整步骤及调整方法。

1.3学会DL、DJ型电压、电流继电器返回系数的调整方法。

2试验方法

DL、DJ型继电器的试验项目较多，我们只做机械部分的检查及电气性能的调整等两项。

2.1机械部分的检查

（1）清除继电器的灰尘和油污，检查弹簧和线圈引出线焊接质量、螺丝、螺母。连接线和轴承德可靠性，应特别注意接点桥及弹簧在轴上的固定螺丝是否拧紧。

（2）检查转轴的纵向横向活动范围，一般大于0.15――0.2mm。

（3）检查舌片与铁芯间的间隙应上下尽量相等且不得与铁芯相碰。舌片活动范围为7?左右。

（4）检查刻度盘把手固定可靠性，当把手放在某一位置，应不自由的活动。（5）检查继电器的螺旋弹簧平面和转轴应垂直，且应平、匀。

（6）检查并调整接点，接点应清洁且无烧焦。接点应用小木条或油石进行。不得用粗砂纸或其他粗糙工具进行。静动接点的分开距离不得小于2mm，闭合时应在距首端1/3时接触2/3时终止。如图1－1。

（7）轴承轴尖的检查应在电气检查中认为需要检查时进行。检查方法是把继电器固定在垂直位置，把手从起始位置向左旋转25°-30°使弹簧全松，此时略把把手转动3°

-5°就可使接点闭合，同时转动时动触点应随把手的渐渐转

动而转动。不应发生跳越。2.2动作、返回试验及返回系数的调整

DL、DJ继电器的试验线路如图1－2和图1－3。图中T为220/10V变压器，TZ为调压器，K2为电源开关，A为电

流表，V为电压表。试验时DL型继电器应平滑的增加电流到动作，读出此时电流值。然后平滑的减小电流到返回，读出电流值。计算返回系数。此项试验应重复三次。每次读数不应超过定值3％，否则是轴承轴尖摩擦力矩增大。DJ型继电器假使作低电压继电器使用时，则释放为动作值，吸合为返回值，试验时应注意，一定要单向变化时、（增加或减少），读取数值，不应在上下波动时读数。

电流继电器的返回系数应不小于0.8。而低电压继电器的返回系数则不大于1.25。假使电流继电器的返回系数在0.9以上，则应检查接点接触的可靠性。假使不合格则需调整舌片吸合位置限位螺杆，但一般不采用调整舌片起始位置螺杆，由于这将改变继电器定值，试验完毕把所得数值填入表1－1中，并计算返回系数。

3

2.3动作值符合标盘刻度值调整

把手在标盘上所指的值应符合实际动作值，假使不符合应做如下调整。

（1）将继电器手把放在最大值，若与指示值不符合应调舌片的起始位置，当动作电流小于指示值时，将舌片起始位置远离铁芯，反之则移近铁芯。

（2）将继电器把手放在最小值，若与指示不符合时，则应调整弹簧。方法是松开手把上固定弹簧的螺丝。然后移动弹簧支杆，顺时针方向电流减小，反之则增加。以上调整相互影响，所以进行该项调整后要进行最大值调整。

（3）若动作电流和把手指示值相差太大时，可检查两线圈的接线极性及线圈内部是否短路。

3试验报告

3.1把试验所得的数据填入表1－1中。

3.2怎样调整DL、DJ型继电器的返回系数？为什么要这样调整？

表1－1整定电流A判定整定电压V判定动作电压V123平均1动作电流A123平均1返回电压V23平均返回系数返回电流A23平均返回系数

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试验二电磁型时间继电器

1试验目的

1.1了解DS型时间继电器的构造。1.2了解DS型时间继电器的调整方法。1.3把握DS型时间继电器的调整方法。

2试验方法

2.1机械部分的检查

（1）清除继电器的灰尘和油污，检查各零件的完好性，焊头的质量，螺丝的松紧等。（2）手按衔铁使其缓慢动作，衔铁应上下灵活无明显摩擦。当按下衔铁时计时器应均匀走动。不应有忽快忽慢跳动或途中中止现象。当释放衔铁时动接点应迅速回零点。

（3）接点应良好，当按衔铁时瞬动接点迅速动作。延时接点应解除良好，当松开固定静接点螺丝时，静接点应围绕刻度盘灵活转动。

2.2电气性能的试验调整

（1）直流电阻的测定

假使有条件尽量采用电桥，其数值不应超过厂家规定的10％。（2）动作返回电压的测定

接线如图3－1，合开关K3调电阻R，使衔铁吸入最低电压为动作值。直流时间继电器动作电压为额定值65％。若动作电压高应检查弹簧合衔铁上下是否灵活。

（3）动作时间的调整（如图2－1）

图中T为电秒表，首先给K1和K2，再给K2，这时周波计和继电器同时动作，等全停下来后，应马上停K2，读取时间应测三次取平均值，但每次不应超过整定值?0.07??。如超过此值，应调整，起始值超过应调刻度盘位置，最大值超过调延时机械部分。

3试验报告

3.1把所得数据填入表2－1中。

附录：电秒表的使用方法

将电秒表电源标有220V的旋钮接于交流电源；若测继电器的触点是常开的，则接于Ⅰ、Ⅱ端子，再将Ⅰ、Ⅲ端子短接，若被测继电器的触点是常闭的，则接于Ⅰ、Ⅲ端子上即可，在测量之前将开关“K〞定于“连续性〞位置，然后，手按回零按钮使指针回到“0〞位置，此时电秒表开始工作。

电秒表可以连续工作8小时，但Ⅰ、Ⅱ或Ⅰ、Ⅲ连续接通时间不能超过15分钟，以免损坏高灵敏继电器。为了缩短Ⅰ、Ⅱ或Ⅰ、Ⅲ连续接通时间测量时，电秒表应单独接于刀闸开关，测毕马上断开。

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表2－1

型号整定值t试验值t规格动作电压90％Ve65％Ve直流电阻判定标准实测

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试验三微机继电保护测试仪的使用及测试

1试验目的

1.1熟悉并把握AD331微机继电保护测试系统的使用1.2熟悉并把握YH3211线路保护测控装置的使用

1.3测量电压、电流、功率等各电量，验证YH3211线路保护测控装置的测量结果是否与AD331微机继电保护测试系统输出一致。

2试验仪器

AD331微机继电保护测试仪、YH3211线路保护测控装置、连接线、线夹、螺丝刀、插排

3试验方法

3.1AD331微机继电保护测试仪简介3.1.1面板说明

图3.1AD331测试仪面板

3.1.2接线端子

（1）VoltageOutput电压输出

一般地，Ua、Ub、Uc分别对应A、B、C三相电压，第4路电压Ux的输出方式由软件设定，N为电压接地端子；

（2）CurrentOutput电流输出

一般地，Ia、Ib、Ic分别对应A、B、C三相电流，N为电流接地端子（Ia、Ib、Ic任意两并或三并输出大电流时，建议将两个N端子并联输出）；

（3）BinaryInput开入量

A与a共用公共端、B与b共用公共端、C与c共用公共端、R与r共用公共端；开入量可以接空接点，也可以接10～250V的带电位接点，如下图示。一般地，A、B、C分别连接保护的跳A、跳B、跳C接点，R连接保护的重合闸接点；

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图3-2AD331微机继电保护测试仪开入量接线图

（4）BinaryOutput开出量

开出量为空接点，接点容量250V/2A，其断开、闭合的状态切换由软件控制；3.1.3指示灯

（1）1、2、3、4：开出量闭合指示灯；

（2）A、B、C、R、a、b、c、r：开入量闭合指示灯；

（3）Ia、Ib、Ic：电流输出回路正常指示灯（电流回路开路时，相应的指示灯亮）；3.1.4操作按钮及键盘

（1）1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，·：数字输入键；

（2）+、-：数字输入键，作“+〞、“-〞号用，亦可作为试验时增加、减小控制键使用；（3）←：退格键，用于数字输入时，退格删除前一个字符；（4）Enter：确认键；（5）Esc：取消键；

（6）PgUp、PgDn：上、下翻页键；

（7）方向键：上、下、左、右光标移动键；（8）Tab：切换键；（9）Help：帮助键；

（10）Start：开始“试验〞的快捷键；

（11）F5、F8、F10：试验过程中的辅助按键，具体功能由相应的测试软件设定。3.1.5本卷须知

启动测试仪前，请确认：

1)测试仪可靠接地（接地线端孔位于电源插座旁）；

2)绝对阻止将外部的交直流电源引入到测试仪的电压、电流输出插孔！3)工作电源误接380VAC将长期音响告警；开始试验前，请确认：

单相电流超过10A时，请按F5或根据提醒选择切换到重载输出！3.1.6操作步骤

（1）关闭所有与测试仪连接的电源；（2）利用专用测试导线：

a、将测试仪的电压、电流输出端子接至被测试的保护屏或其它装置；

b、将被测试保护屏或其它装置上的动作出口接点引回到测试仪相应的开入端子

（注意：A与a共用公共端、B与b共用公共端、C与c共用公共端、R与r共用公共端）；

(3)开启电源开关，启动测试仪，此时液晶屏显示：

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利用方向键移动光标，按Enter选择所要求的测试仪运行方式；

a、脱机运行即测试仪脱机独立运行，使用内置的工控测试软件进行试验操作，测试结果将直接存储在内置硬盘中。该方式省去了外接计算机的接线以及计算机和测试仪之间的连接，比较适合于现场空间狭小的测试场所；

b、外接PC机控制选择该方式时，测试仪内的工控软件将自动退出，测试仪完全由外接的PC机控制；根据提醒，选择测试仪和外接PC机的通讯端口：COM1，COM2，或USB，屏幕显示“提醒：外接PC控制（串口COM1/COM2/通用串行总线USB）〞；启动外接PC机内的ONLLY测试软件WINDOWS版本，根据需要进行操作，如工控机软件上传、工控机软件升级等，双击相应的图标，即可进入相关子菜单界面，若子菜单界面显示“WelcometoONLLY〞，表示上下联机成功，否则将出现“联机失败〞（注:一旦出现“联机失败〞，请确认连接线端口选择否正确，连接是否可靠，然后用鼠标点击界面上方的“联机〞菜单或图标按钮，尝试重新联机）；

c、退出测试仪进入屏幕保护状态；3.1.7主要的软件测试功能

选择脱机运行方式，简单了解以下菜单，具体应用可参考后续试验。

（1）电压/电流测试电压、电流、功率方向、中间继电器等各类交直流型继电器的动作值、返回值，以及灵敏角等。本菜单同时也是整套测试软件中最基本的菜单，可以同时提供4路电压，3路电流；手控试验方式下，各路电压电流的幅值、角度和频率可以任意调整。

（2）时间测试测试电压、电流、功率方向、中间继电器等各类交直流型继电器的动作时间，以及阻抗继电器的记忆时间等。

（3）故障再现将COMTRADE标准格式的录波文件通过测试仪进行波形回放，实现故障再现。

（4）线路保护定值校验测试距离、零序、过流、负序电流以及工频变化量阻抗等线路保护的定值校验，定性分析保护动作的灵敏性和可靠性。

（5）阻抗/方向型继电器测试阻抗/方向型继电器的动作值、返回值、灵敏角，以及动作边界特性，精工电流，精工电压等。

（6）常规继电器测试用于进行单个常规继电器（如电压、电流、功率方向…，时间、中间及信号继电器等）元件测试，可以完成动作值、返回值、灵敏角以及动作时间等的测试。

3.1.8关闭AD331微机继电保护测试仪

按“ESC〞键回到主界面后，继续按“ESC〞键，界面显示“关机〞等选项，移动方向键到“关机〞项，并按确认键。系统提醒“您可以安全的关机了〞后，再关闭外接220V交流电。

3.2YH3211线路保护测控装置简介

3.2.1YH3211线路保护测控装置概述

YH3211线路保护测控装置采用交流采样技术，采样频率1200HZ，保护电量的基波及谐

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波通过数字滤波，用差分和付氏算法求得，可以测量回路的电压、电流、有功、无功、功率因数、频率，直接汉字显示实际值（一次、二次值）。保护配置为带方向（或不带方向）的速断保护、带方向（或不带方向）的过流保护、低压启动的过流保护、低电压和滑差闭锁的低频减载检无压、检同期、三相一次重合闸、重合闸后加速、手合前加速。所有保护种类可便利投退，定值可便利修改。

3.2.2YH3211线路保护测控装置液晶操作说明

装置上电后，按“显示〞键，将显示“数据查询〞“报警查询〞“报警清除〞“时间设定〞“定值设定〞“定值查询〞等二级菜单。按“上方向〞键和“下方向〞键，选择需要设定的二级菜单，按“查询〞键进入。

下面以“定值整定〞菜单介绍，其他菜单操作步骤与此相像。选定“定值整定〞并按“查询〞键后，将显示密码界面“0000〞，光标闪烁。按下“整定〞键，光标不闪烁后，再按“下方向〞键，进入整定界面。按“上方向〞键和“下方向〞键移动菜单项，按“+〞“-〞键可更改保护投退和定值更改，修改完毕按“整定〞键确认。整定完毕后，按下“显示〞键，定位到其他二级菜单进行修改或者观测测量数据。

3.3测量电压、电流等电气量

3.3.1试验接线

YH3211线路保护测控装置与AD331微机继电保护测试仪的接线图如图3-3所示。

图3-3YH3211线路保护测控装置与AD331微机继电保护测试仪的接线图

3.3.2试验步骤

（1）进入“定值设定〞菜单，检查并退出各种保护，重点理解PT、CT变比含义。设置好变比，切到“数据查询〞菜单查看电压、电流、频率、功率及功率因数并结合设置的变比进行手工计算与所测得的结果对照，查看电压电流的大小、相位是否与继保测试仪提供的数据相等。

（2）操作微机继电保护测试系统，在“电压/电流（交流）〞菜单中（如下图）设置电压、电流的有效值和相位。在“电压/电流（交流）〞菜单里，可以用手控和程控两种方式分别更改电压电流的幅值和相位。在程控方式下，电压电流值无需手动输入，自动设为变量变

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化范围中的起点值。在手控方式下，需要手动输入一个起点值。为了便于观测和对比两台装置的数据，本试验采用手控方式。具体页面设置和说明如下所述：（1）“电压电流〞页面设置

1）电压值：自行设定（可以设定57.735V，三相对称）。数值特别低时，对频率的测量有影响。

2）电流值：自行设定，一般低于10A（三相对称）。当超过10A，必需按F5将电流投入重载试验！

3）频率：设为50Hz。（2）“变量选择〞页面设置：

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1）第一变量：自行设定。一般地，根据测试要求选择适合的步长，步长越小，测试精度越高。程控试验时，仅第一变量有效；手控试验时，第一、二、三变量均有效，试验过程中的当前变量可以通过Tab键在三者之间切换。

2）记录变量：试验过程中动作或返回时需要记录的变量，默认和第一变量一致，设为Ia幅值。也可另行选择。

3）程控/手控：设为手控方式，按“+〞“--〞键更改当前变量数值。当设定程控时，当前变量的变化过程完全由程序控制，用户对试验的干预仅限于通过ESC键终止试验。

4）变化范围：程控有效。设置第一变量变化的起点和终点，应保证能覆盖保护的动作范围。设为4.5A（变化起点）→5.5A（变化终点）。

5）变化方式：程控有效。设为始→终。需要测试动作值和返回值时，则设为始→终→始。

6）每步时间：大于保护的动作出口时间（0.5s），设为0.6s。7）返回方式：设为动作返回。8）每步前复归：每步变化前是否需要输出一个复归状态（模拟故障前，以使保护复归）；此处不需要每步前复归，试验过程中，第一变量连续变化；

9）复归时间：复归状态的输出时间，一般取大于保护的复归时间，以保证保护可靠复归，设为1.0s。复归状态为空载状态，即电流输出为0，空载电压由“复归电压〞参数决定。

10)复归电压：设为57.735V。

（3）“开关量〞页面设置：此处不需要考虑。

（4）参数设置完毕后，按测试仪面板上的“Start〞快捷键开始试验，或按“试验F9〞按钮开始试验，手动按加、减键调整继保测试仪的输出值并观测保护装置的数值的变化。注意若任一相电流超过10A，则选择投入重载！试验终止后，根据提醒，选择是否保存试验结果。

4试验报告

4.1将继保测试仪的输出设置为额定值（相电压为100V，相电流为5A），根据继保测试仪的电压输出值和线路保护装置的变比设置，推导出线路保护装置的输入与输出电压、电流的关系（公式），记录测量电流值填表。保护装置的输入值保护装置的输出值理想输出值（计算值）误差（实测值-计算值）/计算值4.2理解并推导出线路保护装置测量的电压、电流量的相位关系。

试验四阶段式电流保护测试

1试验目的

1.1把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。

1.2把握过流保护的电流定值、时间定值和方向元件的测试。1.3把握过流保护I、II、III段定值校验。

1.4进行实际接线操作,把握过流保护的整定调试和动作试验方法。1.5深刻理解继电保护的“四性〞要求。

2试验仪器

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AD331微机继电保护测试仪、YH3211线路保护测控装置、连接线、线夹、螺丝刀、插排。

3试验原理

结合课堂所学及《电力系统继电保护原理》的“第三章电网的相间电流、电压保护和方向性相间电流、电压保护〞一章理解。

4试验步骤

4.1试验接线

4.2保护相关设置

以II段保护为例，在保护装置的“定值设定〞界面仅投“速断II段保护〞，根据需要投入方向保护。

4.3过流保护电流定值测试

在“电压/电流（交流）〞菜单里，可以用手控和程控两种方式分别对过流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的电流定值进行测试。在测试的过程中，为了保证结果的正确性，建议把保护装置的非测试段退出。下面以“过流II段（定值5.0A，时间0.5s，如无特别说明下同）〞为例，来介绍用“电压/电流（交流）〞中的程控方式来测试过流保护电流定值的方法。1“电压/电流〞页面：电压值设为57.735V；在程控方式下，电流值无需手动输入，自动设为变量变化范围中的起点值，在手控方式下，手动输入一个低于保护定值的电流值，如Ia设为4.55A，Ib、Ic为0A；频率为50Hz。

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2“变量选择〞页面：

（1）第一变量：设为Ia幅值，变化步长设为0.1A。一般地，根据测试要求选择适合的步长，步长越小，测试精度越高。·程控试验时，仅第一变量有效；·手控试验时，第一、二、三变量均有效，试验过程中的当前变量可以通过Tab键在三者之间切换。

（2）记录变量：试验过程中动作或返回时需要记录的变量，默认和第一变量一致，设为Ia幅值。也可另行选择。

（3）程控/手控：设为程控方式。试验过程中，当前变量的变化过程完全由程序控制，用户对试验的干预仅限于通过ESC键终止试验。

（4）变化范围：设置第一变量变化的起点和终点，应保证能覆盖保护的动作范围。设为4.55A（变化起点）→5.5A（变化终点）。

（5）变化方式：设为始→终。需要测试动作值和返回值时，则设为始→终→始。（6）每步时间：大于保护的动作出口时间（0.5s），设为0.6s。（7）返回方式：设为动作返回。（8）每步前复归：每步变化前是否需要输出一个复归状态（模拟故障前，以使保护复归）；此处不需要每步前复归，试验过程中，第一变量连续变化；

（9）复归时间：复归状态的输出时间，一般取大于保护的复归时间，以保证保护可靠复归，设为1.0s。复归状态为空载状态，即电流输出为0，空载电压由“复归电压〞参数决定。（10）复归电压：设为57.735V。

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3“开关量〞页面设置：根据实际的试验接线将动作接点设为A接点，其余变量不考虑。4参数设置完毕后，按测试仪面板上的“Start〞快捷键开始试验，或按“试验F9〞按钮开始试验。在动作值测试过程中，采用脉冲式变化按步长增大电流输出值并观测电流的变化过程，直到保护动作出口，开入接点A闭合，记录动作值；而后电流值按步长减小，再次记录动作值；然后自动终止试验并计算出返回系数。分别记录动作值及返回系数试验终止记录动作值和返回系数，填表1。5本卷须知

2此处需要测试返回系数，故电流的变化范围须保证覆盖动作值和返回值，即变化范围不要太小。

2任一相电流大于10A时需投入重载。

4.4过流保护时间定值测试

在“交流时间〞菜单里，可以分别对过流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的时间定值进行测试。在测试的过程中，为了保证结果的正确性，建议把非测试段退出。试验过程分3个状态：状态①→状态②→状态③，一般地，状态①为试验的起始状态，状态②为测试状态，状态③为试验的终止状态。

下面以“过流Ⅱ段〞为例，来介绍用“交流时间〞菜单来测试过流保护时间定值的方法。1“状态①〞页面：状态①模拟正常运行状态，使保护复归。设为空载状态，即电压为额定电压57.735V，电流为0A。

2“状态②〞页面：状态②模拟故障状态，设为BC相间故障，也可以选为其他故障；为保证测试结果的正确，根据规程，应输入1.2倍定值，测试动作时间，故短路电流设为6.0A，即Ib=Ic=6.000A。

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6“模型〞页面设置：

（1）计算模型：一般取“电流恒定〞，即定电流（短路电流）方式。（2）额定电压：保护PT二次侧的额定相电压，一般为57.735V。（3）频率：电压、电流的输出频率，中国大陆地区为50.0Hz。

（4）短路阻抗Zl：设置短路时的阻抗，一般可取默认值1.0∠90°，也可修改，但要保证计算出的短路电压不越限。

（5）补偿系数Kl：短路阻抗Zl的零序补偿系数，为便利理解设为0∠0°，也可修改，但要保证计算出的短路电压不越限。

（6）电流配置：根据实际接线，设为第1组电流输出。（7）其他的参数设置均取默认值，如下图。7试验过程及结果记录：

参数设置完毕后，按测试仪面板上的“Start〞快捷键开始试验，或按“试验F9〞按钮开始试验。在过流保护定值校验过程中，每测试一个子试验项目，测试仪均先输出空载状态（输出时间为故障前时间2.0s），然后自动进入故障状态，直到保护动作出口，开入接点A闭合，记录动作时间（故障状态的最长输出时间为2.020s，等于试验限时+跳闸延时），最终自动终止本次试验，进入下一个子试验项目。等所有子试验项目测试终止后，根据提醒，选择是否保存试验结果。建议试验中可以再另外对临界动作值进行校验（可以更好的理解可靠系数的含义），记录结果于表4并分析试验数据。

试验过程注意观测“项目〞、“故障〞、“模型〞三个界面中变量的变化：当改变左边窗口变量的值时，右边窗口相关的变量也会变化。理解其含义，并以速断I段为例计算验证在1.2倍的额定电流时“模型〞界面里的短路阻抗Zl、补偿系数Kl以及相电压相电流四个变量之间的关系。本卷须知

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—(1)由于此次试验不测试过负荷保护，故有关过负荷的参数可不考虑设置，但在“定值〞页面设置中必需保证T4>T3>T2>T1。

—(2)假使只需要校验过流保护某一段的灵敏性和可靠性，可通过修改“项目〞页面设置中的“测试倍数〞来达到要求。

—(3)合理设置“模型〞页面设置中的短路阻抗Zl和补偿系数Kl，以保证计算出的短路电压不越限。

(4)注意若任一相电流超过10A，则选择投入重载！

5试验报告

5.1什么是继电器的动作电流、返回电流、返回系数及继电特性。返回系数在继电保护装置中的用途。

5.2该试验测试的灵敏角与