电力工程基础实验报告

《电力工程基础课程实验》

实验报告

院－系：工学院

专业：电气工程及其自动化

年级： 2013级

学生姓名：

学号：

指导教师：谢鸿龄

三段式电流电压方向保护实验

一、实验目的

1.熟悉三段电流保护的原理。

2.掌握三段电流保护逻辑组态的方法。

二、实验原理及逻辑框图

三段式电流电压保护一般用于单电源出线上，对于双电源辐射线可以加入方向元件组成带方向的各段保护。反时限对于任何相间故障，包括接近电源的线路发生故障都可以在较短时间内切除，但保护的配合整定比较复杂，主要用于单电源供电的终端线路。

WXH-822装置设三段电流电压方向保护。每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退，通过分别设置保护软压板控制这三段保护的投退。其中电流电压方向Ⅰ段可以通过控制字选择是否闭锁重合闸。过流Ⅲ段可通过控制字YSFS 选择采用定时限还是反时限，（若为0，则过流Ⅲ段为定时限段，若为1～3，则过流Ⅲ段分别对应三种不同的反时限段），根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，本装置采用下列三个标准反时限特性方程，分别对应延时方式的1～3。

反时限特性方程如下： 一般反时限： t I I t 1

)(0.14

0.02-=

(1)

非常反时限： t I I t 1

)(13.5

-=

(2)

极端反时限： p p t I I t 1

)(80

2

-=

(3) 上式中，Ip 为电流基准值，取过流Ⅲ段定值Idz3；Tp 为时间常数，取过流Ⅲ段时间定值T3，

范围为0.05～1S 。其中反时限特性可由控制字YSFS 选择（1为一般反时限，2为非常反时限，3为极端反时限）。

方向元件采用90︒接线，按相起动。为消除死区，方向元件带有记忆功能。动作的最大灵敏角可以通过控制字选择为-45︒或者-30︒，动作范围120︒~－30︒或者105︒~－45︒。方向元件动作区域如图2-1所示：

方向元件动作区域

图2-1 方向元件动作区示意图

逻辑原理框图如图2-2所示:

图2-2 三段电流电压方向保护原理框图

三、实验内容

1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮灯亮。

2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。

3.通过实验装置面板上的“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“远方/就地”开关都打到就地位置。

4.修改保护定值：进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“电流Ⅰ段保护”→按“确认”按钮，进入定值修改界面，如：

电流I段定值 Idz1 1.50 A

电流I段时限 T1 0.50S

电流I段电压定值 Udz 100.00V

-30°灵敏角投退 ALM 1

电流Ⅰ段电压投退 UBS 1

电流Ⅰ段方向投退 DBS 1

闭锁重合闸 BScHz 1

5.投入保护软压板。将电流Ⅰ段保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“电流Ⅰ段保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示“压板固化成功”），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

6.将”故障选择”旋转到位置1（或者2、或者3），在输电线路实验系统的故障模拟区中按下“A相”、“B相”、“C相”、“N相”带自锁的试验按钮中的任意两相，来模拟相间短路或者单相接地实验，跳开断路器QF101实验结束。

7.实验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下两段电流保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。三段保护的实验同上。

8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。

表2-1 三段式电流保护实验数据表

过流加速保护实验

一、实验目的

1.熟悉过流加速保护的原理；

2.掌握过流加速保护逻辑组态的方法。

二、实验原理及逻辑框图

装置设置了独立的加速保护段，可通过控制字选择合闸前加速或合闸后加速，合闸后加速保护包括手合于故障加速跳与自动重合于故障加速跳。前加速一般用于35kV及以下的具有几段串连的辐射形线路上，能快速切除故障，然后靠重合闸纠正这种非选择性动作。当重合于故障或者手合于故障时，后加速保护不带时限无选择性的动作跳闸加速故障的切除。

装置设置了独立的过流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统的保护相比，使保护的配置更加灵活。本保护在断路器处于合位后开放3s。原理框图如图2-3所示：

跳闸

加速保护动作显示、远传保护动作中央信号

加速保护投/

IA ≥IC ≥IB ≥图中：Tjs__加速保护时限

图2-3 过流加速保护原理框图

三、实验内容

1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”

两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮灯亮。

2．按下启动按钮，旋转“10kv 进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。

3.通过实验装置面板上的“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“远方/就地”开关都打到就地位置。

4.修改保护定值：进入定值修改界面，“定值”→“定值”，输入密码后，进入→ “过流加速”→ 按“确认”按钮，定值整定例如下：

过流加速定值 Ijs 2.00A

过流加速时限 Tjs 0.50S 前加速方式投退 QJS 1

5.投入保护压板。将过流加速保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“过流加速”，将其保护软压板投入后→ 按“确认”后显示“压板固化成功”，同），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

6.在重合闸充满电后，首先按照前面的实验方法完成电流Ⅰ段保护实验，然后保护装置进行故障后的重合闸，重合闸后再次给故障时过流加速保护的动作。当然根据过流加速保护逻辑框图也可通过其他方式实现过流加速保护动作。

7.实验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下过流加速保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。

8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。

表2-2 过流加速保护实验数据表