继电保护实验报告-实验四

1、电力系统继电保护实验实际检验报告实验名称实验4输电线路距离保护阻抗特性的测量姓名学生身份证日期，2018-5-18位置电力大楼306教师陈新吉李江电气和气动工程研究所东南大学1.实验目的：(1)熟悉并掌握智能变电站综合自动化系统输电线路距离保护装置的设置方法、模拟电网故障的设置以及继电保护测试仪的操作方法。(2)通过输电线路短路故障实验，记录和观察故障电压和电流值，了解输电线路故障动作过程以及接地距离和相间距离阻抗特性的测试原理。(3)通过输电线路故障电压、电流的数值分析和保护装置动作行为的分析，学习阻抗特性曲线的绘制方法，了解和掌握短路类型、故障点阻抗和保护整定值对输电线路距离保护阻抗特性的

2、影响。2.实验内容：1)相间和接地距离段保护阻抗特性曲线的测量在本实验项目中，分别对相间距离和接地距离的保护动作边界进行了搜索和测试，绘制了PSL 603U保护装置相间距离和接地距离的实际阻抗特性曲线。根据保护整定值和保护算法，计算并绘制了PSL 603U装置相间距离和接地距离保护的理论阻抗特性曲线，比较了它们之间的误差，验证了阻抗特性的正确性。2)相间保护阻抗特性曲线和接地距离的测量本实验项目分别对相间距离和接地距离的保护动作边界进行了搜索和测试，绘制了PSL 603U保护装置相间距离和接地距离的实际阻抗特性曲线。根据保护整定值和保护算法，计算并绘制了PSL 603U保护装置相间距离和接地距

3、离的理论阻抗特性曲线，比较了它们之间的误差，验证了阻抗特性的正确性。3)相间和接地距离保护阻抗特性曲线的测量本实验项目分别对相间距离和接地距离的保护动作边界进行了搜索和测试，绘制了PSL 603U保护装置相间距离和接地距离的实际阻抗特性曲线。根据保护整定值和保护算法，计算并绘制了PSL 603U保护装置相间距离和接地距离的理论阻抗特性曲线，比较了它们之间的误差，验证了阻抗特性的正确性。3.实验原理(实验的理论基础):本实验基于安装在智能变电站综合自动化实验系统中的PSL 603U线路保护装置。变电站线路一次接线图如图1所示。图中Zk为安装的PSL 603U线路保护装置，其电压和电流输入量与实验

4、1相同，均来自安装在220千伏母线和断路器2201之间的电压互感器EPT和电流互感器ECT的测量量，即基于IEC 61850标准的SMV信号量。根据电力系统继电保护的相关原理和PSL 603U线路保护装置说明书中描述的工作原理，可知PSL 603U线路距离保护主要由三级相间距离继电器、接地距离继电器和辅助阻抗元件组成，相间接地距离继电器主要由偏置阻抗元件、全阻抗辅助元件和正序方向元件组成，其中接地距离继电器含有零序电抗元件。实验中模拟了输电线路不同点的故障，利用保护测试仪搜索距离保护装置的动作边界，绘制出保护装置的实际阻抗特性曲线。根据继电保护的相关理论和保护装置的整定值，给出了保护装置的理论

5、阻抗特性曲线应当注意，如果保护正序方向元件在一定距离处投入运行，则保护动作区域正序方向元件F1的极限应该在F1的虚线上方的区域内。当搜索阻抗边界时，如果有搜索阻抗线或终端阻抗的手段，必须避免阻抗角大于135或小于-25的情况。4.实验方法和数据处理(实验步骤和数据处理方法，包括原始数据、图表等。):(1)继电保护装置整定值的整定根据PSL 603U保护装置的原理，为了进行继电保护装置的实验和保护动作验证，必须根据实验需要设置装置的保护整定值，并且利用变电站综合自动化监控主站PS 6000自动监控系统软件平台仍可以查看和修改保护装置的整定值。(2)实验保护测试仪或测试装置的参数设置在本实验中，继

6、电保护测试仪仍被用作实验测试装置。根据实验要求，变电站综合自动化系统所需的电压和电流信号由继电保护测试仪产生，通过光纤连接到变电站综合自动化系统的SMV和GOOSE网络开关，用于模拟变电站内的合并单元。测试仪的运行和测试由通过网络电缆与测试仪相连的后台PC机主机软件进行。在实验过程中，点击测试仪后台PC机桌面上的“功率测试”应用程序，点击程序主界面上的特殊测试搜索阻抗边界列表，然后点击确定按钮，进入“搜索阻抗边界”测试程序。然后点击【主菜单】中的【模板文件】【打开】菜单，在弹出的对话框中选择相应的实验项目模板。测试仪中的“通用参数”应根据实验对象的固定值进行设置，以便点击程序界面左下角的通用参

7、数按钮进行设置。零序补偿系数的计算方法选择KR，KK。实验所需的SMV和GOOSE信号的参数已经预设，无需修改。(3)继电保护装置的状态检查和整定设置好保护测试仪的测试环境和参数后，需要检查几个保护装置的状态，按下PSL 603U保护装置面板左侧的“复位”按钮，清除原有的警告信息和警告指示灯，并检查液晶触摸屏上的保护装置信息。(4)模拟故障测试操作设备状态检查完成后，可以开始模拟测试实验。点击保护测试仪上位机软件窗口底部“运行状态和测试控制”栏中的F2按钮，开始实验。然后，测试人员将根据搜索线搜索动作边界，并且在每个搜索线的搜索完成之后将标记边界点。在实验过程中，多条搜索线的测试是连续的，不应

8、中断。故障信息可以在保护装置的液晶屏上查看，保护动作信息也可以在监控背景的【报警信息】窗口中查看。如果搜索行在实验中没有得到测试结果，可以在搜索结束后单独重新测试。(5)获取并记录实验数据测试完成后，记录保护装置的动作信息和阻抗边界点信息，同时通过操作PSL 603U保护装置的液晶屏界面查看相关信息并记录。表中显示了记录的故障信息和数据。命令数字继电保护测试仪或实验测试装置PSL 603U继电保护装置故障边界点的阻抗幅值/故障边界点的阻抗角/故障电压/电流故障类型故障定位故障阻抗/16.983-0.126.9103.035.04910.943.45722.65.019A英国国民银行4.958公

9、里3.196 j3.12951.96789.062.084109.471.690125.280.967180.091.499-41.8105.073-11.4117.003-5.9(6)各阶段实验的操作步骤根据本实验项目的要求，各分项实验的主要操作大致如上述步骤(1)至(5)所述，但有所不同实验测试项目距离保护距离保护距离保护距离保护1-输入0-退出0-退出距离保护0-退出1-输入0-退出距离保护0-退出0-退出1-输入零序电流保护0-退出0-退出0-退出零序过流段纵向0-退出0-退出0-退出零序反时限0-退出0-退出0-退出另外，在实验项目开始前，需要检查保护控制面板上保护压板的切换状态，并

10、证明相关保护功能的投入。b .首先选择步骤(2)中保护测试仪或测试设备的模板文件在不同的实验项目中，保护测试仪的模板文件选择如下：接地距离保护二段选择模板文件“PLS 603U线路接地距离保护二段”；对于相间距离保护，选择模板文件“PLS 603U线路相间距离保护阻抗特性测试”。5.实验结果及其分析(实验结果及问题的解释和分析):根据实验数据，制作了PSL 603U的实际阻抗特性曲线，如下图所示。r分量的偏移阈值如下：R=min0.5RZD,0.5ZZDx分量的偏移阈值与额定电流IN有关：x=最大5 in，0.25ZZDI也就是说，当额定电流为5A时，取1 和0.25倍距离阻抗的较大值，当额定电流为1A时，取5 和0.25倍距离阻抗的较大值。参考参考书PSL 603U设备设置表中的数据RZD=7、ZZD=2和ZD=80，计算结果如下：R=X=1实验原理与理论分析一致，验证了阻抗特性的正确性。6.实验结论和经验：这次实验使我掌握了测量保护装置阻抗边界和验证保护装置正确性的方法。我学习