电气专业综合实验2012

电气专业综合实验(电力系统继电保护部分)实验一 多段线路保护配合实验一、实验目的1、进一步了解和掌握电流三段式保护的电路原理、工作特性及整定原则。

2、理解输电线路阶段式电流保护之间相互配合应注意的问题和原则。

3、掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。

二、预习与思考1、多段线路电流保护为什么要进行各段的保护范围和时限特性配合？2、根据指导教师提供的有关技术参数，你如何对多段线路电流保护进行整定计算？3、多段式线路保护模拟动作操作前是否必须首先对每个继电器进行参数整定？为什么？4、多段式线路保护各段保护时间如何确定？应当根据什么依据进行设置这些时间？三、原理说明实验原理及整定计算均参照实验十二。

本实验以10kV WB1的B馈线作为实验对象。

四、实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1 JB01 电流继电器组件2件2 JB04 中间继电器组件1件3 JB05 时间继电器组件1件4 JB06 信号继电器组件1件5 JB07 闪光继电器、中间继电器组件1件6 ZB35 真有效值交流电流表1件7 面板JB01-3 复归按钮1只直流控制电源、信号电源各1路8 面板JB01-4光字牌1只断路器电动分、合闸回路五、实验步骤1、首先根据线路参数计算10kV WB1的B馈线XL B-1的电流速断和定时限过电流保护各个继电器的动作值和XL B-2的电流速断动作值。

然后根据电流保护整定计算的数值选定合适的继电器并对各段保护的每个继电器进行整定，使之符合上述整定计算的继电器动作值。

2、按图3-13-1所示分别绘制出本次实验的交流回路和直流回路的展开图，然后根据绘制的展开图进行实验接线，接线完毕后进行自检，最后由指导教师确认后方可通电进行实验。

3、将一次系统切换至正常运行方式，变压器故障设置切换至正常位置，故障线路选择XL B-1，线路XL B-1的故障点选择在100%的位置。

4、启动电源控制屏，将“甲线”的隔离开关QS1、QS2、QS7、QS11、断路器QF1、QF4、QF6合上，将1#主变两侧的隔离开关、断路器合上，将10kV WB1上的馈线B支路上的隔离开关QS17、QS18、QS19、断路器合上。

这时系统处于正常运行状态。

将故障线路切换到XL B-2，然后模拟在XL B-2末端进行三相短路实验，这时线路XL B-1的第Ⅲ段应当启动，经过预先整定的时间后跳开XL B-1的断路器QF10、QF11、，然后将XL B-2的短路点设置在20%的位置这时线路XL B-2的电路速断、线路XL B-1的Ⅲ段保护将启动，由于线路XL B-2在20%位置短路的时候短路电流较大故由线路XL B-2的速断保护跳开断路器QF11这时线路XL B-1的Ⅲ段保护返回。

再将故障线路切换到XL B-1，然后模拟在XL B-1末端进行三相短路实验，这时线路XL B-1的第Ⅲ段应当启动，经过延时跳开XL B-1的断路器QF10。

将线路XL B-1的故障点切换至40%或60%的位置在进行短路试验这时线路XL B-1的第Ⅰ段保护应当启动，由保护应立即跳开XL B-1的断路器QF10。

做好每次保护动作的动作记录。

5、根据多段式电流保护参数整定计算，调整各段线路的故障点，分别模拟最大运行方式下的三相短路和最小运行方式下的两相短路进行试验操作，分析研究各段保护的技术特性。

七、注意事项在试验操作前必须熟悉多段式电流保护的实验接线好单电源辐射网络故障模拟接线，认真按照操作规程的要求，正确接线，细心操作，实验中要特别注意直流电压回路和交流电流回路的正确连接，调试中要注意电流表的指示，每一个操作试验环节要确保其正确性和安全性。

八、实验报告实验前要认真阅读实验指导书和有关教材，进行预习准备。

实验结束后要认真总结，针对电流速断、帯时限电流速断、定时限电流保护的具体整定测试方法，按要求及时写出实验报告。

解答实验思考题并以书面形式附在实验报告后。

图3-13-1 多段线路保护配合实验原理接线图实验二 变压器的过电流保护实验一、实验目的1． 了解电力系统中电力变压器的继电保护类型和配置。

2． 掌握变压器过电流保护电路原理及整定方法。

3． 进行实际接线操作, 掌握变压器过电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3-15-1绘制变压器过电流保护的原理图及展开图。

2． 参考教材理解和掌握变压器过电流保护的整定计算方法及注意事项。

三、原理与说明为了防止外部故障引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，变压器还应装设过电流保护。

根据变压器容量和系统短路电流水平的不同，实现保护的方式有：过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等。

本实验只对过电流保护作介绍。

变压器过电流保护的组成、原理与线路过电流保护的组成、原理完全相同，其动作电流整定计算公式与线路过电流保护基本相同。

变压器过电流保护的单相原理接线如图3-15-1所示。

保护装置的启动电流I act 按躲过变压器的最大负荷电流I L.max 整定。

relact .max re=L K I I K 式中 K rel ——可靠系数，一般取为1.2~1.3； K re ——返回系数，取为0.85。

变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑，取其中的较大值作为最大负荷电流代入上式计算过流保护的启动电流。

（1）对并列运行的变压器，应考虑切除一台变压器后的负荷电流。

当各台变压器的容量相同时，可按下式计算：.max .-1L N T nI I n =式中 n——并联运行变压器的最少台数； I N.T ——每台变压器的额定电流。

（2）对降压变压器，应可考虑负荷中电动机自启动时的最大电流，即.max .L Ms N T I K I =式中 K Ms —自启动系数，其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关；对110kV 降压变电站的6~10kV 侧，取K Ms =1.5~2.5；35kV 侧，取K Ms =1.5~2.0。

保护的灵敏系数按下式校验：2.min k sen actI K I =（）式中2.min K I （）——灵敏系数校验点最小两相短路电流。

作为近后备保护，取变压器低压侧母线为校验点，要求K sen =1.5~2.0；作为远后备保护，取相邻线路末端为校验点，要求K sen ≥1.2。

保护的动作时限应比相邻元件保护的最大动作时限大一个阶梯时限△t 。

图3-15-1 变压器过电流保护单相原理接线图四、实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1 JB01 DL-24C/6电流继电器2只2 JB05 DS-22时间继电器1只3 JB06 JX-21A/T信号继电器1只4 JB07 DZB-12B中间继电器1只5 ZB35 真有效值交流电流表1件6 面板JB01-3 复归按钮1只直流控制电源各1路7 面板JB01-4光字牌1只断路器电动分、合闸回路五、实验步骤1、根据过流保护的要求和以上整定计算公式计算电流继电器KA1、KA2的动作电流值，和时间继电器KT 的动作时限。

（例如：KA1、KA2的动作电流为2A，KT的时间为2S）2、根据时间继电器、保护出口中间继电器的技术参数选择直流操作电源。

（本实验直流操作电源采用DC220V）3、按图3-15-2，图3-15-3实验接线图进行实验接线，接线完毕后仔细对照实验接线图进行自检，然后请指导教师检查，确定无误后，接入直流操作电源等待实验。

4、分别启动一次系统控制屏和二次系统控制屏电源，系统运行方式转换开关切换至正常运行方式，变压器故障设置1转换开关切换至过流位置。

先将隔离开关QS1 、QS2、QS7、QS11、QS17、QS18、QS19合上，然后将断路器QF1、QF4、QF6、QF10、QF11合上。

然后将变压器故障设置的带灯自锁按钮按下，先进行两相短路实验，看各个继电器的动作状况做出实验记录，在进行三相短路实验，在观察各个继电器的动作状况做出实验记录。

图3-15-2 变压器过流保护交流回路接线展开图图3-15-3 变压器过流保护直流回路接线展开图七、注意事项在试验操作前必须熟悉变压器过电流保护的整定计算和实验原理。

认真按照操作规程的要求，正确接线，细心操作，实验中要特别注意直流电压回路和交流电流回路的正确连接，每一个操作试验环节要确保其正确性和安全性。

八、实验报告实验前要认真阅读实验指导书和有关教材，进行预习准备。

实验结束后要认真总结，针对变压器过电流保护的要求和设定原则、具体整定测试方法，按要求及时写出实验报告。

解答实验思考题并以书面形式附在实验报告后。

+-实验三 10kV线路微机过电流保护实验一、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、学会用线路微机保护完成该实验，熟练掌握微机保护的操作方法及保护的动作逻辑。

3、进行实际接线操作, 掌握微机过流保护的参数设置方法。

4、掌握用操作键实现手动合闸、手动分闸，学会查看保护动作信息。

二、预习与思考1、参阅有关继电保护和微机保护教材，针对本实验内容做好预习。

2、弄明白保护动作前后“开出量”记录各量有何不同。

三、原理说明本实验原理同电磁继电器继电保护实验。

四、实验步骤和要求1、打开微机保护装置工作电源。

投入电流III段保护软压板，设置其动作电流和动作时限。

（例：设动作值0.6A；设置动作时限2.5S）其它保护软压板退出。

2、按图11-W1-1和图11-W1-2实验接线图进行接线。

检查正确无误后，开始实验。

3、最大运行方式下，QF4, QF6, QF10均处于断开状态，启动屏上电源。

通过微机保护面板上的操作键实现手动合闸，接着手动分闸，再手动合闸（此处重复目的在于让学生熟悉手动合闸、手动分闸）。

4、闭合QF4, QF6, QF10模拟XL B-2线路末端两相短路，经过2.5S延时，过电流保护动作，记下此时微机保护显示电流值与时间值及各光字牌状态。

5、改变系统运行方式，在XL B-1、XL B-2段线路设置不同短路点，重复步骤（3）至（4）。

对几组数据进行比较，深刻理解过电流保护实际意义。

图11-W1-1图11-W1-2五、实验报告1、本内容在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、叙述过电流微机保护设置，试验的操作步骤。

3、分析说明过电流微机保护装置的实际应用和保护范围。

表11-W2-1设 定 值 不 同 短 路 点 不 同 相 间 短 路 动 作 值 A SASASASASASB线负载。