继保实验报告

实验一线路距离保护I段数字仿真实验
一、实验记录与分析
（1）保护范围内A相接地故障
（a）记录B1处距离保护的三相测量电压（Vs）、电流（Is）变化波形（关注故障瞬间及断路器断开瞬间的）；由电压电流波形分析A相接地故障的特征；断路器是否断开故障线路？
由实验结果图分析可得，A相接地故障时测量电流增大为短路电流，测量电压为保护安装处的残余电压，故障相电压减小，非故障相的相电压和相电流几乎不变。

故障切除后电流为0，电压恢复为电源电压，断路器成功断开故障线路。

（b）各个接地距离、相间距离保护测量阻抗的变化
插入显示测量阻抗变化和整定特性圆的两张XYPlot；从XYPlot分析说明接地距离保护测量阻抗的变化特点，相间距离保护测量阻抗的变化特点：
接地距离保护测量阻抗相间距离保护测量阻抗A相接地时，故障A相测量电压减小，测量电流增大，故在A相接地距离保护测量阻抗减小，并落入了动作区内，接地距离保护动作；由于故障环路不包括B、C相，由图可看出B、C相接地距离保护测量阻抗阻抗值较大，不在动作区内。

相间距离保护中Rab、Rca 减小了，但仍然远离动作区，Rbc不受A相接地故障的影响，相间距离保护测量阻抗值较大，落在特性圆外，相间距离保护不动作。

（2）正向保护范围外A相接地故障
插入显示测量阻抗变化和整定特性圆的两张XYPlot；从XYPlot分析说明接地距离保护测量阻抗的变化特点，相间距离保护测量阻抗的变化特点：
接地距离保护测量阻抗相间距离保护测量阻抗当故障点在保护范围外时，接地距离保护中A相测量阻抗在动作特性圆外，靠近特性圆边界处；B、C相测量阻抗仍然很大，远离动作区。

相间距离保护测量阻抗值较大，落在动作特性圆外。

接地距离保护和相间距离保护都不动作。

（3）保护范围内BC相短路故障
（a）记录B1处距离保护的三相测量电压（Vs）、电流（Is）变化波形（关注故障瞬间及断路器断开瞬间的）；由电压电流波形分析BC相短路故障的特征；断路器是否断开故障线路？
由实验结果图分析可得，发生BC相间短路故障时，B相C相测量电流增大为短路电流，测量电压幅值近似变为原来的2/3，故障相电压降低，非故障相的相电压和相电流几乎不变。

故障切除后电流为0，电压恢复为电源电压，故断路器断开了故障线路。

（b）各个接地距离、相间距离保护测量阻抗的变化
插入显示测量阻抗变化和整定特性圆的两张XYPlot；从XYPlot分析说明接地距离保护测量阻抗的变化特点，相间距离保护测量阻抗的变化特点：
接地距离保护测量阻抗相间距离保护测量阻抗由实验结果图分析可得，BC相短路时，相间距离保护中Rbc减小落在动作区外，相间距离保护部动作。

接地距离保护中，阻抗值大于整定阻抗，落在动作特性圆之外，接地距离保护不动作。

（4）正向保护范围外BC相短路故障
插入显示测量阻抗变化和整定特性圆的两张XYPlot；从XYPlot分析说明接地距离保护测量阻抗的变化特点，相间距离保护测量阻抗的变化特点：
接地距离保护测量阻抗相间距离保护测量阻抗由实验结果图分析可得，BC相短路时，相间距离保护中Rbc减小，但落在动作区外，接地距离保护不动作；接地距离保护中，阻抗在动作特性圆外，相间距离保护不动作。

二、实验总结
为了能在后续课程中熟练的操作PSCAD，在第一次仿真实验课上，我做了预习并练习操作该软件，熟悉了PSCAD软件的用法，由于软件没有汉化，对理解造成了一些不方便，只能按照指导书一步步的完成训练。

完成后，我对软件有了更深的理解。

在本次实验的课堂上，我门做了A相接地保护范围内、外，BC两相短路保护范围内外的实验，并分析了各种情况下接地距离保护和相间距离保护测量阻抗的变化特点。

在实验过程中，遇到了图形无法绘制的问题，经询问老师和同学，发现是漏了一步复制图像的操作。

这次实验让我学到了PSCAD的使用方法，使我对距离保护有了更加深刻直观的理解，帮助我巩固了继电保护的知识点，对这门课程有了更深的认识，也加强了记忆。

实验二变压器纵差动保护数字仿真实验
一、实验记录和分析
（1）3.（3）b电流互感器（Current Transformer (CT)）两侧的单位各是什么？（请看元件help）
左一次：KA,二次：A
右一次：KA,二次：A
（2）变压器两侧电流互感器的变比各是多少？是否与题6.5一致？
变压器左侧电流互感器变比是600/5=120；
变压器右侧电流互感器变比是2=1500/5=300
一致
（3）3.（3）c求差动电流为什么是求和而不是求差？RMS的作用是什么？
两侧电流正方向规定相反
单相RMS值计算任何实际输入变量的RMS值，即求电流的有效值。

（4）3.（3）d动作电流的整定中各个数字量是什么物理含义？（请参照附题）
0.22是△fza变比差系数
0.05是△U变压器调整分接头的相对误差
0.1是0.1*Knp*Kst电流互感器所允许的最大相对误差
1.3是Knp整定系数
9420是6.6kv外部短路的最大三相短路电流
300是二次测电流互感器标准变比
（5）3.（3）d 中9420A并不对应本一次模型变压器外部故障实际的三相最大短路电流。

移动模型中故障设置模块与一次系统的连接线，将故障设置在外部（差动保护范围之外，即两侧电流互感器以外）。

模型参数不变，分别给出发生在星形侧和三角形侧的外部故障的三相短路电流波形，并求出工频有效值，再取其中的最大值；或者由6.5知基准侧，可直接确定在哪一侧设置外部故障。

三角形侧
星型侧
峰值为10.4KV ，有效值为7354A 在二次测设置外部故障
（6）将3.（3）d
中9420A 改为实际外部最大三相短路电流，设置变压器外部A 相接地故障，运行。

记录，两侧A 相电流互感器二次侧的电流及流入A 相差动继电器的电流（将三个电流放在一张图上），并且分析变压器外部短路时纵差动保护不动作的原因；
最大不平衡电流的整定值为11.80A,而A相故障的差动电流明显小于这个值，所以差动保护不动作。

（7）将3.（3）d 中9420A改为实际外部最大三相短路电流，设置变压器内部A相接地故障（将连接线放在两侧CT之间，也就是变压器与左侧CT之间或变压器与右侧CT之间），运行。

记录，两侧A相电流互感器二次侧的电流及流入A相差动继电器的电流（将三个电流放在一张图上），变压器内部A相接地故障时A相纵差动保护动作吗？为什么？
由上图可知，A相内部接地故障时，其差动电流也小于最大不平衡电流的整定值，所以保护不动作。

（8）将3.（3）d 中9420A改为实际外部最大三相短路电流，设置变压器外部BC相短路故障，运行。

记录，两侧B相电流互感器二次侧的电流及流入B相差动继电器的电流（将三个电流放在一张图上），并且分析变压器外部短路时纵差动保护不动作的原因；
由上图可知，外部BC相短路故障也小于最大不平衡电流的整定值，所以保护不动作。

（9）将3.（3）d 中9420A改为实际外部最大三相短路电流，设置变压器内部BC相短路故障，运行。

记录，两侧B相电流互感器二次侧的电流及流入B相差动继电器的电流（将三个电流放在一张图上），变压器内部BC相短路故障时B、C相纵差动保护动作吗？为什么？
由上图可知，内部相短路故障大于最大不平衡电流的整定值，所以保护会动作。

二、实验总结
由于有了上一次实验的基础，我在这次实验变压器纵差动保护实验操作起来更加得心应手了。

但是也遇到了相应的问题，比如由于对继电保护知识掌握不牢固，对以上的问答题不知如何解答。

后来通过期末复习与询问同学得到了帮助，对该课程的掌握又有一些进步。

这次实验最大的收获就是对变压器纵差动保护的实际效果有了一个直观的理解。