利用六角图判别功率方向继电器接线的正确性

!"#$%&$ ’() *+,,)-’&).. +/ 0+1), 2%,)-’%+&34 5)436. 7 *+&&)-’%+& 86 9.%&$ :;)<3&$"43, 2%3$,3=:
!"#$ %&’
2 345678*67 9:;<6=;5+ >*++:7: *? @5A:B C:D*4B;:D 568 E+:;AB=; E67=6::B=67F 34567G<*4 H%"0#H I
!< E :< 模拟第 M 段线路， F< E ;< 模拟第 MM 段线路， D< E G< 模拟线路所带负载。
"7"
测试方法：
（!） 先用相序表检查好电压的相序。 （"） 在 !N 和 "N （附图 ! 中两组跨越在相间的刀闸， 用于 模拟线路发生短路故障） 均断开的情况下合上电源闸刀 N， 调节滑线电阻 D<、 使三相负荷电流均为 !J。 A<、 G<， （:） 取 J 相电流表和一只瓦特表的电流线圈串联， 瓦特
第!期
王敏： 利用 “六角图” 判别功率方向继电器接线的正确性
#%
序电压的影响。另外， 该电压与被测电流必须属于同一系 统， 以保证在测试时两者之间有恒定的相位关系。 （!） 在整个测试过程中， 一次电流的大小和相位应尽可 能不变， 这可利用盘面指示的有功和无功功率的大小及正负 来监视。此外， 还要求运行值班人员尽可能保持试验工况不 变， 以保证三次瓦特表读数之和为 "。 测试时， 电流回路应串接电流表， 既监视电流回路是 （#） 否接通又监视电流是否波动。 （$） 电流回路内的接头、 插销、 螺丝等应尽可能少， 并且 整定旋钮应加垫圈， 保证接触良好、 可靠。
在双侧电源电网的电流保护中， 一般加装功率方向继电 器作为方向元件来判别短路电流的方向， 以保证保护动作的 选择性。而在这种具有方向性的保护中， 只有确保功率方向 继电器的正确接线以及加给功率方向继电器的电压与电流 的相位关系正确， 才能保证保护装置的正确动作。所以在这 些保护装置投入运行前， 必须对其接线的正确与否进行检 查。与 “零序功 率 方 向 继 电 器 正 确 接 线 的 判 定 和 校 验” 不
［!］ 同 ， 反应相间故障的功率方向继电器同时与反应相电流的
电流互感器和反应线电压的电压互感器连接， 构成一定的接
［"］ 线方式， 如 G9I接线 。对于这种方向性保护， 要检查它的接
线是否正确， 单靠功率方向继电器本身所标明的极性是不够 的， 生产实践中一般采用测绘 “六角图” 的办法来检验。 为了使学生能够理论联系实际， 为了培养学生的动手能 力， 我校在实践教学环节中， 在继电保护实验室用电阻模拟 线路运行设计了一套该线路的方向电流保护。学生在实习 过程中， 却经常发生保护误动或拒动现象。经故障排查发 现， 故障往往都是因为功率方向继电器接线错误而导致的， 在生产实践中， 这类现象也时有出现。下面介绍检查这套保 护装置接线是否正确的方法— — —用瓦特表测绘 “六角图” 的
’
小结
实践证明， 用瓦特表法测绘 “六角图” 能较准确地判断功
率方向继电器接线的正确与否， 原理简单、 操作方便、 试验工 作量小。但测试时由于电流互感器存在角误差， 测量过程中 潮流有波动， 读数有误差等原因， 就可能造成测试结果有误 图 ,： 向量图与功率方向继电器的动作区 垂线的交点与坐标原点就可求出各相电流向量 （以 # 相为 差。为了尽可能减少误差， 在生产实践中实际测试 “六角图” 时应注意以下事项： （!） 测量时瓦特表的电压线圈应加入线电压， 以避免零
/4,
保护的动作实验
在功率方向继电器按 -.5接线， 方向电流保护根据按相
［’］ 起动连接时 ， 对用纯电阻模拟的线路正反向相间短路进行
（0） 绘出负荷电流向量图， 即 “六角图” 。 （ 1） 画出 "#$、 "$%、 "%#三个线电压向量及反方向延长线。 （2） 将测得的功率标注在电压线上， 正功率标在正方向， 负功率标在反方向， 这样便求得了三相电流在三个线电压轴 上的投影。 （3） 分别从各相电流在三个轴上的投影作垂线， 连接三
广东水利电力职业技术学院学报
第 ! 卷第 " 期 "99: 年 ; 月 #$%&’() $* +%(’,-$’, ./01’20() 3$))/,/ $* 4(5/& </=$%&0/= (’- >)/05&20 >’,2’//&2’, 6$)7 ! 8$7 " #%’/ "99:
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
［:］ 方法 。
"
"7!
测绘方法
接线图： 在实验室设计了如图 ! 所示的接线图， 图中
! 测量原理
当测量 J 相电流时， 瓦特表电流线圈固定接 J 相电流， 使电压线圈分别接在 KJC、 读取瓦特表的读数分 KC3、 K3J 处， 别为 4J 、 、 ， 再用同样的方法可测取 C 相和 3 4J 4J （JC） （C3） （3J） 相电流在各线电压下的瓦特数。这时每三组功率的数值可
>8.’,3-’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
（!） 用瓦特表法测量某一相电流的相位时， 三组瓦特表 读数的代数和等于零。 （,） “六角图” 中电流向量应三相对称， 即大小相等， 相位 互差 !,.5， 且为正序。 （/） 在 “六角图” 中， 分别作出三个继电器的动作区 （ 67 + 并按 -.5 接线） ， 如图 , 所示， 则 !! 型继电器的内角 !8 ’(5， 且在最大灵敏线附近 )$、 )% 应分别落在相应的动作区内， )#、 图 !： 模拟实验接线图 表的电压线圈分别加上电压 "#$、 如图所示。然后 "$%、 "%#， 从瓦特表读取功率 &# 、 、 。若瓦特表指针正 &# &# （#$） （$%） （%#） 转， 功率为正， 指针反转， 功率为负。 （’ ） 按 上 述 方 法 求 取 引 入 其 余 两 相 电 流 时 的 功 率： 、 、 ； 、 、 。 &$ &$ &% &% &% &$ （#$） （$%） （%#） （#$） （$%） （%#） （(） 将测量数据记入表中 （见表 !） 。 表 !： 数据测量值 （瓦特表的读数， 单位： &） 接入电流 接入电压 )# "#$ "$% "%# ’* , + (. )$ + ’* ’( / )% ! + ’’* （以 # 相为例） 。 （’） 根据负荷的性质和潮流的送受方向画出初步的负荷 电力象限， 与测试得到的负荷电流向量图作比较， 以鉴别加 入继电器的电流相别和极性是否正确。 本实验用纯电阻 9 模拟线路的阻抗， 接入继电器的电流 即电源仅向负荷送出有功， 则在所测得的 “六角图” 上以 )# 为 基准作直角坐标系， 线电压应在第 ) 象限 （事实上， )# 滞后于 ， 说明加入继电器的电流的相别和极性正确。如在 "#$ 8 /.5） 现场， 线路的阻抗一般为感性 9 : ;<， 接入继电器的电流 )# 若落在以继电器电压 "$% 为基准作直角坐标系的第 ) 象限， 说明加入继电器的电流的相别和极性正确。