供配电技术实验..

第一部分实验装置使用说明一、微机线路保护接线图

微机线路保护接线总图

二、微机变压器保护接线图

微机变压器保护接线总图

实验一模拟电力系统正常、最大、最小运行方式

一﹑实验目的

理解电力系统的运行方式及其对继电保护的影响。

二、实验原理

在电力系统分析课程中，已学过电力系统等值网络的相关内容。可知输电线路长短﹑电压级数﹑网络结构等，都会影响网络等值参数。在实际中，由于不同时刻投入系统的发电机变压器数有可能发生改变，高压线路检修等情况，网络参数也在发生变化。在继电保护课程中规定：通过保护安装处的短路电流最大时的运行方式称为系统最大运行方式，此时系统阻抗为最小。反之，当流过保护安装处的短路电流为最小时的运行方式称为系统最小运行方式，此时系统阻抗最大。由此可见，可将电力系统等效成一个电压源，最大最小运行方式是它在两个极端阻抗参数下的工况。

作为保护装置，应该保证被保护对象在任何工况下发生任何情况的故障，保护装置都能可靠动作。对于线路的电流电压保护，可以认为保护设计与整定中考虑了两种极端情况后，其它情况下都能可靠动作。

三﹑实验内容及步骤

开始实验前请认真观察实验台布局，正确使用实验台。

1．按“微机变压器保护接线总图”和“微机线路保护接线总图”进行实验接线。

2．合上三相和单相空开电源，按下“启动”按钮，启动控制屏。调节系统调压器，使系统电压达到105V。

3．合上断路器QF1、QF2、QF3，将短路时间设置为40S。将短路电流调到最小位置，系统运行方式打到“最小”档。

4．按下SBa、SBb、SBc，设置系统三相短路，短路点区域设置为“线路”，按下“投入”按钮投入短路电流。在微机线路保护装置的“采样数值”菜单下观察短路电流，记录下短路电流值（由于三相短路时，电流是平衡的，所以记录下平均值）。通过B母线电压表观察母线残余电压，记录下实验数据填入表1-1。将系统运行方式分别打到“正常”档和“最大”档，记录下短路电流和残余电压。期间如果短路时间继电器动作，可以复位投入按钮，从新投入。也可以把短路时间设置长一点。

5．复位“投入”按钮，复位“线路”按钮，复位“SBa、SBb、SBc”退出短路电流。断开断路器QF3、QF2、QF1，将系统调压器调到最小位置。按下“退出”按钮，关闭单相和三相空开电源。结束实验。

四、实验报告

1．根据附录的计算模型，计算各种运行方式下，三相短路时短路电流的理论值。

2．将计算数据和实验中的记录数据填如入下表。

3．分析数据，说明运行方式是如何影响残余电压和短路电流。

4．分析运行方式对电流电压保护的影响。

附：计算三相短路时的短路电流和母线残余电压。

计算公式：

l

x X E I X K 1)3(+=

ϕ

l x I U k cy 1)3(3=

实验二模拟系统短路

一﹑实验目的

1．掌握输电线路相间短路电流和残余电压的计算。

2．了解输电线路短路的各种形式。

3．通过比较实验数据对比和了解各种形式的短路危害。

二﹑实验原理

输电线路的短路故障可分为两大类：接地故障和相间故障。在这里只对相间短路的情况进行研究，因为理解了相间故障的保护原理后，再学习接地保护就变得较简单。基于中性点运行方式是一个综合性问题，它与电压等级﹑单相接地电流﹑过电压水平等因素有关，因而它直接影响输电线路的接地保护形式。另外，即使知道接地故障发生在哪一点，也很难精确计算其短路电流；因为这还涉及短路接地处的接地电阻﹑中性点运行方式等问题，所以在后续的接地短路实验中基本上很难进行精确的计算。一般以零序电流﹑零序电压﹑接地阻抗或装设绝缘监察装置等来判断故障。在装置整定方法上与相间短路有相通之处，只是判断故障的依据不同。这一点希望大家能理解到。

三﹑实验内容与步骤

1．按“微机变压器保护接线总图”和“微机线路保护接线总图”进行实验接线。

2．按前面实验所述方法开启实验设备，并把两台微机保护装置中的各项保护退出，运行方式设置为最小。短路时间设置为60S，期间如果短路时间继电器动作，可以复位短路投入按钮，从新投入即可。

3．将系统电压调到105V，闭合断路器QF1、QF2、QF3。短路电流调到最大位置，运行方式打到“最小”。

4．按下SBa、SBb、SBc，设置系统三相短路，短路点区域设置为“线路”，按下“投入”按钮投入短路电流，记录短路电流。将短路电流调到最小位置，记录短路电流大小。

5．将运行方式打到“正常”档，记录短路电流在最小位置时的电流。将短路电流调到最大位置，记录短路电流大小。将运行方式打到“最大”档，按照上述方法测量在最大，最小位置时的短路电流。

6．复位“投入”按钮，复位“SBc”按钮，按下“投入”按钮，设置系统两相短路，按照上述过程记录“最大”、“最小”、“正常”运行方式下短路电流的最大最小值。

7．复位“投入”按钮，复位“线路”按钮，复位“SBa、SBb、SBc”退出短路电流。断开断路器QF3、QF2、QF1，将系统调压器调到最小位置。按下“退出”按钮，关闭单相和三相空开电源，结束实验。

四﹑实验报告

1．计算两相短路和三相短路时的短路电流和母线残余电压。

计算公式：

三相短路时： l

x X E I X K 1)

3(+=

ϕ

l x I U k cy 1)3(3=

两相短路时：l

x X E I

X K

1)

2(23

+=

ϕ l x I l x I X I U K K L K cy 1)3(1)3()2()2(32

322⋅⋅=⋅⋅⋅

=⋅⋅= ϕ

E ——系统次暂态相电势；

X X ——系统电抗；

1x ——被保护线路每公里电抗；

l ——被保护线路的全长。

注：l x 1在实验计算中，直接用模拟线路电抗值代入。 2．将计算值和实测值填入下表