电力系统继电保护实验三(距离保护)

实验三 输电线路的微机距离保护实验

（多边形阻抗保护动作特性实验）

一、 实验目的

1．熟悉阻抗继电器原理、特性及调整整定值方法。

2．根据实验数据确定I 段阻抗保护的动作区域，绘出动作区域简图。

二、 接线方式及微机保护相关事项

阻抗保护实验一次系统图如图1所示。实验原理接线图如图2所示。

A相负载

B相负载

C相负载

图2实验原理接线图

微机的显示画面：画面切换——用于选择微机的显示画面。微机的显示画面由正常运行画面、故障显示画面、整定值浏览和整定值修改画面组成，每按压一次“画面切换”按键，装置显示画面就切换到下一种画面的开始页，画面切换是循环进行的。

信号复位 —— 用于装置保护动作之后对出口继电器和信号指示灯进行复位操作。主机复位 —— 用于对装置主板CPU 进行复位操作。

表1 微机保护装置故障显示项目

图1 阻抗保护实验一次系统图

图3 微机距离保护软件基本框图

为了提高耐过渡电阻的能力，以及提高躲负荷的能力，方向阻抗继电器的特性如图4所示较为理想。图中A可以沿R移动，C点可沿jX轴移动，以改变保护动作区域范围。本试验台微机阻抗保护部分的阻抗特性采用了图4的特性。

图4 多边形阻抗保护动作

图4 多边形阻抗保护动作

阻抗特性电阻分量r1（A点）,电抗分量H1（C点）是整定值，可以整定。改变移相器的角度ϕ，相当于改变了线路阻抗角（测量电压与测量电流间的相角），不同移相角ϕ下，I段的保护范围Z I是不同的，如图4所示

三、实验内容与步骤

实验内容：多边形阻抗保护动作特性实验。

实验要求：调整移相器移相角，改变滑动变阻器阻值的大小（阻值为滑动变阻器刻度除以10）。合上故障模拟断路器3KM，模拟系统发生三相短路故障。将多边形阻抗保护特性实验数据记录于表3中（1表示动作，0表示不动作）。通过在不同的移相角度和短路电阻下，经过多次实验，确定I段保护的动作区域。

四、实验过程及步骤

（1）按图2完成实验接线。

（2）合上三相电源开关和直流电源开关，合上模拟断路器1KM、2KM，调节调压器输出，使试验台微机保护单元电压显示值升到50V，负载灯全亮。

（3）合上微机装置电源开关，将微机阻抗保护整定值按表2进行整定。

整定值设置方法：

按压“画面切换”键，进入整定值修改显示画面“-------”，之后，通过同时按压触摸按键“▲”、“▼”可选择不同的整定项目，再通过按“▲”或“▼”选择准备修改的整定项目。对投退型（或开关型）整定值，通过按压触摸按钮“+”可在投入/退出之间进行切换；对数值型整定时，通过触摸按钮“+”、“-”对其数据大小进行修改。当整定值修改完成之后，按压“画面切换”触摸键进入定值修改保存询问画面，这时，选择按压触摸键“+”表示保存修改后的整定值；若选择按压触摸键“-”，则表示放弃保存修改后的整定值，仍使用上次设置的整定值参数。

例如，要修改微机距离保护相间距离II段保护动作延时时间为1.5秒，可依下面的步骤进行：

（1）按压“画面切换”键，进入整定值修改显示画面“-------”；

（2）同时按压触摸按键“▲”和“▼”直接进入整定值修改画面，这时显示画面应为“E1-OFF”；

（3）按压触摸按键“▼”，使显示画面为“t2-XXX”（XXX为上次设置的相间距离II段保护动作延时时间）；

（4）按压触摸按键“+”或“-”键，使显示画面中的XXX为1.5；

（5）按压触摸按键“画面切换”键，这时显示画面应该为“y n-”（它提醒操作人员：选择按压触摸按键“+”键，就可保存已经修改了的整定值；若选择按压触摸按键“-”键，则表示放弃当前对整定值参数所进行的修改，继续使用上次设置的整定值。）；

（6）按压触摸按键“+”键，保存对整定值参数所作的修改。

整定值修改完成之后，可通过整定值浏览画面观察修改后的参数设置情况。

（4）将台面右上角的LP1（微机出口连接片）接通。

（5）合上模拟线路的SA、SB和SC短路模拟开关。

（6）合上故障模拟断路器3KM。模拟系统发生三相短路故障。

此时负荷灯全熄灭，微机装置显示“11-XXX”（第一个“1”，表示I段保护动作，第二个“1”表示AB相短路;XXX为测量阻抗模值的大小），“I段动作”指示灯点亮，由I段保护动作跳开模拟断路器，从而实现保护功能。

（7）断开故障模拟断路器3KM，按微机保护的“信号复位”按钮，可重新合上模拟断路器2KM，负荷灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。

（8）以1Ω为步长，移动短路电阻滑动头，重复步骤（6）和（7），直到I段保护不动作，记下此时的短路电阻值。滑动变阻器从1Ω开始往上调节，这样，如果1Ω时短路时不跳闸，说明I段整定阻抗大了，请将I段整定阻抗调小，并记录下I段整定阻抗值。

（9）按表3中给定的值将移相器调整到另一个角度，以1Ω为步长，移动短路电阻滑动头，重复实验步骤（6）至（8），将实验结果记录在表3中。

（10）实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。

四、微机保护装置使用注意事项

（1）调整整定值参数时，应先确定是否运行在正确的程序中（可通过正常运行时的显示画面情况进行判定）。

（2）改变连接片状态（接通或断开）时，要先使微机的三段保护指示灯处在熄灭状态（通过按压触摸键“信号复位”键来完成）。

（3）做短路实验时，短路故障电流的持续时间不要过长。

（4）微机保护一旦动作后，必须先按微机保护装置上的“信号复位”按钮，才能重新合上模拟断路器。

（5）当使用微机保护装置上的合闸选控键进行合闸操作时，操作完毕后必须按“信号复位”按钮，否则回路被闭锁，保护分闸不能成功。

（6）在正常运行状态下，若面板左上角的“正常运行”指示灯闪烁规律不正确（每2秒钟变化一次），则需要按“复位”键对主机进行复位。

五、实验分析及结论

表3 多边形阻抗保护特性实验数据记录表（1表示动作，0表示不动作，对任一移相角ϕ，调节滑动变阻器的电阻从1开始往上调，动作时，记录下动作阻抗模值，即微机保护屏上