实验一 变压器差动保护实验及线路距离保护及重合闸

实验一变压器差动保护实验
差动保护作为变压器的主保护，配置有波形对称原理的差动保护和差动电流速断保护。

其中，差动电流速断保护能在变压器区内严重故障时快速跳开变压器的各侧开关。

实验步骤：（差动动作值测试）
1、按图3-1接线，将保护柜上的差动保护压板1XB投入，确认接线正确后合上保护柜
直流电源。

2、操作装置键盘，按←┛键，进入主菜单，选择“定值”对话框，选择“显示和打印”命令控件。

3、按←┛键，选择差动保护模件，查找到差动定值1A和差动速断定值3A。

4、用测试仪（选交流试验模块）依次在保护柜端子排的高、中、低压侧的A、B、C 相加入单相电流（大于整定值。

注意，由于CT二次电流的相位校正，高、中压侧的加入电
流应大于整定值的3倍），使差动动作，记录实验数据。

差流越限的整定值为差动电流整
定值的0.57倍。

差流越限实验，经延时后装置发差流越限信号。

实验接线见图3-1，测量各组数据填入表3-1。

图3-1 差动动作值测试实验接线
说明：按图示接线，测完高压侧A相电流后，依次把测试
仪上的单相电流加到B、C相；中压侧的A、B、C
相；低压侧的A、B、C相上；分别测得各侧各相
差动电流。

5．实验记录
请填下表：（1）从装置中读到的整定值；
（2）差动保护每侧做一相的实验即可。

高压侧做A相，中压侧做B相，低压侧做C相。

以高压侧A相差动保护为例，每个空要包括三个信息：用测试仪在高压侧A
相加入电流大小，差动出口继电器（或差动速断出口继电器）是否动作，装
置上显示的差动电流测量值，譬如：2/测量值1.99（差动出口）。

5.实验结果分析
首先在差动保护模件中，查找到查找到差动定值1A和差动速断定值3A，记录好差流越线值0.57A；当变压器出现严重的区内故障，电流大于整定值3A时，差动电流速断保护瞬间动作，切除故障；当变压器流过电流大于整定值1A时而小于3A，电流差动保护动作；当电流大于0.57A而小于1A时，电流越线保护动作。

变压器差动保护作为变压器的主保护不但能够区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除区内各种故障。

实验九距离保护的模拟短路实验
实验目的
加深对距离保护原理的理解；
清楚事件报告中每一项事件消息产生的原因，并了解事件消息产生在时间上的顺序性；
分析录波图，比较永久性故障和瞬时性故障引起的保护动作上的差异。

实验接线见图3-8。

实验步骤（以瞬时性的距离Ⅰ段内的AB两相接地短路为例）
1.按图3-8接线，退出压板1LP13（高频保护退出）、1LP16（零序Ⅰ段退出）、1LP17（零序Ⅱ段退出）、1LP18（零序总投入退出），其余压板全部投入。

确认接线正确后合上保护柜直流电源。

将1QK打到综重位置；重合闸控制字整定为检无压；距离保护控制字中与永跳相关的控制字均改成永跳退出；11QK1、11QK2打到本线。

2. 按←┛键，进入主菜单，选择“定值”对话框，选择“显示和打印”命令控件。

3.按←┛键，选择距离零序保护模件，查找到距离Ⅰ段阻抗定值为4Ω，线路正序阻抗角
为80°，零序电阻、电抗补偿系数均为0.67。

4.打开“继保之星”中的“整组试验”；在整定阻抗栏填入距离Ⅰ段阻抗定值4Ω，线路正
序阻抗角为80°，零序电阻、电抗补偿系数均为0.67，短路阻抗设为0.7倍的整定阻抗，故障类型选为“AB相短路”，故障方向选正向，故障类型选瞬时性，PT位置选母线侧，选定接点控制，开关断开延时设为40ms, 开关合闸延时设为50ms ，实验持续时间设为200ms。

5.开始试验，注意装置信号灯的变化；结束试验后，复归信号。

6.将故障性质改为永久性，其它条件不变，再作一次试验，将两次事件进行比较
分析，加深理解。

类似，将“整组试验”中的整定定值分别改为距离Ⅱ段或距离Ⅲ段的定值，作其它故障
类型的模拟短路试验，观察动作情况并分析之。

7.实验结果记录
（2）瞬时性AB相间短路，距离Ⅰ段
a. 故障前三相电压、电流（由继保装置显示屏读取）；
名称幅值相位直流偏移
Ia 0.010A 48.21 -0.001
Ib 0.009A -69.08 -0.007
Ic 0.001A 4.329 -0.015
Ua 57.72V 0.000 -0.028
Ub 57.92V -120.0 -0.077
Uc 57.83V 120.0 -0.006
b. 故障后三相电压、电流（由继保测试仪显示屏读取）；
名称幅值相位
Ia 4.0A -170
Ib 4.0A 10
Ic 0A 0
Ua 31.2V -159
Ub 31.2V 159
Uc 57.7V 0
c. 瞬时性故障跳闸、合闸时间；（由继保测试仪显示屏读取）；
跳闸 0.013s
合闸 1.042s
d. 有时间顺序性的各种事件消息（由继保装置显示屏读取）。

00000ms高频保护启动
00000ms 综重电流启动
00000ms后备保护启动
00007ms距离Ⅰ段动作
00007ms后备保护三跳出口
00015ms 相间距离Ⅰ段动作
00037ms故障类型测距
AB相间6.93Km
00037ms测距阻抗
0.452+j2.771Ω
01070ms综重重合闸启动
01117ms综重重合闸复归
05059ms综重电流复归
05062ms后备保护整组复归
05062ms高频保护整组复归
（3）永久性AB相间短路，距离Ⅰ段
永久性故障跳闸、合闸、再跳闸各自的时间。

0.021s 1.042s 0.035s
（4）永久性AB相间短路，距离Ⅱ段
a. 测量阻抗
0.676+j4.153Ω
b. 何段距离保护动作
相间II段动作
（5）瞬时性A相接地短路，距离Ⅰ段
b. 故障后三相电压、电流（由继保测试仪显示屏读取）；
名称幅值相位
Ia 4.0A -73
Ib 0A 0
Ic 0A 0
Ua 11.5V 0
Ub 57.7V -120
Uc 57.7V 120
e. 何种接线方式距离Ⅰ段动作事件消息（由继保装置显示屏读取）。

00000ms综重电流启动
00000ms后备保护启动
00015ms接地距离I段动作
00015ms后备保护A跳出口
00033ms高频保护启动
00037ms故障类型和测距
A相接地4.11Km
00038ms测距阻抗值
0.452+j2.748Ω
00078ms综重重合闸启动
01079ms综重合闸出口
01122ms综重重合闸复归
01139ms距离重合加速动作
01139ms后备保护永跳出口
01156ms故障类型和测距
A相接地 6.87Km
01157ms测距阻抗值
01169ms接地距离I段动作
01236ms综重重合闸启动
02237ms综重重合闸复归
06191ms综重电流复归
06196ms后备保护整组复归
06196ms高频保护整组复归
8.实验结果分析
当发生A相接地故障时，保护按时间顺序依次动作，保护柜显示各类保护的时间和显示故障距离和测量阻抗，并能够显示重合闸情况和保护复归情况。

通过本次实验，加深了对距离保护的理解，保护柜记录了故障前后动作信息，电压电流值，测量阻抗值等等，可以看到由测量阻抗来判断故障距离的距离保护具体动作顺序。