电力系统继电保护实验三(距离保护)资料讲解

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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。

表2 线路阻抗保护实验时整定值设置代码表

(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。

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