《电力系统继电保护》实验报告.docx

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《电力系统继电保护》实验报告

网络高等教育

《电力系统继电保护》实验报告

学习中心：

山西临汾奥鹏学习中心

层次：

专升本

专业：

电气工程及其自动化

年级：

2013年春季

学号：

131326309943

学生姓名：

李建明

实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验

一、实验目的

1.熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性；

2.学习动作电流、动作电压参数的整定方法；

3.总结实验的体会和心得。

二、实验电路

1．过流继电器实验接线图

2.低压继电器实验接线图

三、预习题

1.过流继电器线圈采用并联接法时，电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出；低压继电器线圈采用串联接法时，电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出。

（串联，并联）

2.动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？

动作电流：

由于产生动作电位的结果而流动的微弱电流。

返回电流：

电流低于那个值时电流继电器就不再吸合了。

返回系数：

对于继电保护定值整定的保护，例如按最大负荷电流整定的过电流保护和最低运行电压整定的低电压保护，在受到故障量的作用时，当故障消失后保护不能返回到正常位置将发生误动。

因此，整定公式中引入返回系数，返回系数用Kf表示。

对于按故障量值和按自起动量值整定的保护，则可不考虑返回系数。

四、实验内容

1．电流继电器的动作电流和返回电流测试

表一过流继电器实验结果记录表

整定电流I（安）

2.7A

线圈接线方式为：

串联

5.4A

线圈接线方式为：

并联

测试序号

1

2

3

1

2

3

实测起动电流Idj

2.81

2.70

2.89

5.75

5.40

5.39

实测返回电流Ifj

2.72

2.61

2.85

4.12

4.47

4.75

返回系数Kf

0.98

0.97

0.78

0.56

0.63

0.81

起动电流与整定电流误差%

0.12

0

0.15

0.01

0

0.01

2．低压继电器的动作电压和返回电压测试

表二低压继电器实验结果记录表

整定电压U（伏）

24V

线圈接线方式为：

并联

48V

线圈接线方式为：

串联

测试序号

1

2

3

1

2

3

实测起动电压Udj

24.02

23.98

23.99

48.03

48.01

47.99

实测返回电压Ufj

23.10

23.06

23.01

46.10

46.08

46.07

返回系数Kf

0.96

0.96

0.96

0.96

0.96

0.96

起动电压与整定电压误差%

0.02

0.02

0.01

0.03

0.01

0.01

五、实验仪器设备

设备名称

使用仪器名称

控制屏

EPL-20A

变压器及单相可调电源

EPL-04

继电器

（一）—DL-21C电流继电器

EPL-05

继电器

（二）—DY-28C电压继电器

EPL-11

交流电压表

EPL-12

交流电流表

EPL-11

直流电源及母线

EPL-13

光示牌

六、问题与思考

1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？

电流继电器是过流动作，小于整定值后返回；为了避免电流在整定值附近时导致继电器频繁启动返回，一般要设一个返回值，例如0.97，电流小于0.97才返回。

因此返回值要小于1。

2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？

确保保护选择性的重要指标，让不该动作的继电器及时返回，使正常运行的部分系统不被切除。

在出现故障后，可以保护继电器。

3.实验的体会和建议

（1）有利于培养良好的学习兴趣和习惯。

（2）有利于培养学生的科学态度。

（3）培养交流与学习能力。

实验二电磁型时间继电器和中间继电器实验

一、实验目的

1.熟悉时间继电器和中间继电器的实际结构、工作原理和基本特性；

2.掌握时间继电器和中间继电器的的测试和调整方法。

3.总结学习心得

二、实验电路

1．时间继电器动作电压、返回电压实验接线图

2．时间继电器动作时间实验接线图

3．中间继电器实验接线图

4．中间继电器动作时间测量实验接线图

三、预习题

影响起动电压、返回电压的因素是什么？

影响起动电压、返回电压的因素是电压继电器线圈在通电额定电压的时候，由于衔铁原来处于打开状态，将衔铁吸合动作，需要较大的起动吸合电流（比吸合后的保持电流大好几倍）才能产生足够的磁场吸力。

衔铁闭合动作后，仅需要较低的工作保持电流即能使衔铁维持在吸合状态。

还有就是衔铁存在剩磁等都是影响起动电压、返回电压的因素。

要注意周围环境的温度和工作的频率。

四、实验内容

1．时间继电器的动作电流和返回电流测试

表一时间继电器动作电压、返回电压测试

测量值

为额定电压的%

动作电压Ud（V）

220

99.54

返回电压Uf（V）

192.83

90.56

2．时间继电器的动作时间测定

表二时间继电器动作时间测定

测量值

整定值t（s）

1

2

3

0.25

0.265

0.249

0.248

0.75

0.781

0.756

0.854

1

1.51

1.04

0.99

3．中间继电器测试

表三中间继电器动作时间实验记录表

动作电压Udj（V）

返回电压Ufj（V）

动作时间t（ms）

229

198

30

五、实验仪器设备

设备名称

使用仪器名称

控制屏

EPL-05

继电器

（二）—DS-21C时间继电器

EPL-06

继电器（四）—DZ-31B中间继电器

EPL-13

光示牌

EPL-14

按钮及电阻盘

EPL-12

电秒表、相位仪

EPL-11

直流电源及母线

EPL-19

直流电压表

六、问题与思考

1．根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置电路？

时间继电器室一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器，用在有如过流保护、过负荷、过压、欠压、失磁保护、低周等等电保护装置电路中。

一般带延时继电器都会用到。

2．发电厂、变电所的继电器保护及自动装置中常用哪几种中间继电器？

静态中间继电器、带保持中间继电器、电磁式（一般）中间继电器、延时中间继电器、交流中间继电器、快速中间继电器、大容量中间继电器。

3.实验的体会和建议

言语传递是人多种智能的一种，它能够有效的倾听，能够理解分析并记住别人所说的内容，能够沟通、讨论、解释、说服、创造知识建构意义以及对语言本身进行反思。

在试验中，学生可以感受到科学的气氛，这样可以培养学生科学的实验态度和严谨的实验精神。

实验三三段式电流保护实验

一、实验目的

1.掌握无时限电流速断保护、限时电流速断保护及过电流保护的电路原理，工作特性及整定原则；

2.理解输电线路阶段式电流保护的原理图及保护装置中各继电器的功用；

3.掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。

二、实验电路

三、预习题（填写表格）

序号

代号

型号规格

用途

实验整定值

线圈接法

1

KA1

DL－21C/6

无时限电流速断保护

2A

串联

2

KA2

DL－21C/3

带时限电流速断保护

0.93A

串联

3

KA3

DL－21C/3

定时限过电流保护

0.5A

串联

4

KT1

DS－21

带时限电流速断保护时间

0.75S

5

KT2

DS－21

定时限过电流保护时间

1.25S

四、实验内容

表一

故障点位置

动作情况

AB线路

始端

AB线路

中间

AB线路

末端

BC线路

始端

BC线路

中间

BC线路

末端

最小运行方式

两相短路

Ⅰ段

×

×

×

×

×

×

Ⅱ段

√

×

√

√

×

×

Ⅲ段

√

√

√

√

√

×

三相短路

Ⅰ段

×

×

×

×

×

×

Ⅱ段

√

√

×

√

×

×

Ⅲ段

√

√

√

√

√

√

最大运行方式

两相短路

Ⅰ段

×

×

×

×

×

×

Ⅱ段

√

×

√

√

×

×

Ⅲ段

√

√

×

√

√

×

三相短路

Ⅰ段

×

×

×

×

×

×

Ⅱ段

√

×

√

√

×

×

Ⅲ段

√

√

√

×

√

√

注继电器动作打“√”，未动作打“×”。

五、实验仪器设备

设备名称

使用仪器名称

控制屏

EPL-01

输电线路

EPL-03A

AB站故障点设置

EPL-03B

BC站故障点设置

EPL-04

继电器

（一）—DL-21C电流继电器

EPL-05

继电器

（二）—DS-21时间继电器

EPL-06

继电器（四）—DZ-31B中间继电器

EPL-17

三相交流电源

EPL-11

直流电源及母线

EPL-32

继电器（三）—DL-21C电流继电器

—DS-21时间继电器

六、问题与思考

1．三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合？

三段保护（过负荷、过流、速断）应当互相配合，各个保护区域能够连续，这样，在回路发生故障时，无论电流在什么值，保护都能动作。

如果三段保护范围没有配合，各段保护区域之间还有空挡，而回路故障电流正好在这个空挡中，就没有了保护。

应用时限配合，避免超级跳闸。

2．三段式保护模拟动作操作前是否必须对每个继电器进行参数整定？

为什么？

根据满足需要进行设定.因为保护的动作电流是按躲过线路末端最大短路电流来整定，可保证在其他各种运行方式和短路类型下，其保护范围均不至于超出本线路范围。

保护范围就必然不能包括被保护线路的全长。

因为只有当短路电流大于保护的动作电流时，保护才能动作。

延时不同，需要调整。

3.实验的体会和建议

通过对三段式保护的试验是我深刻的认识到了三段式保护在电力运行中的重要性及三段保护在使用中互相配合，各个保护区域能够连续，这样，在回路发生故障时，无论电流在什么值，保护都能动作。

通过实验，培养了学生的学习兴趣和习惯。

实验四功率方向电流保护实验

一、实验目的

1.熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；

2.进一步了解功率方向继电器的结构及工作原理；

3.掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法。

二、实验电路

图4-1方向电流保护原理图

图4-2功率方向保护实验接线图

三、预习题

功率方向电流保护在多电源网络中什么情况下称为正方向？

什么情况下称为反方向？

为什么它可以只按正方向保证选择性的条件选择动作电流？

要解决选择性问题，可在原来电流保护的基础上装设方向元件（功率方向继电器）。

首先分析不同点短路时短路功率的方向。

规定功率的方向。

规定功率的

方向由母线流向线路的为正，功率的方向由线路流向母线的为负，并由功率方向继电器加以判断，当功率方向为正时动作，反之不动作。

四、实验内容

表一

序号

名称

实验整定值

正方向功率

反方向功率

0.8A

1.0A

0.8A

1.0A

1

电流继电器

0.9A

×

√

×

×

2

功率方向继电器

-45°

×

×

×

×

3

时间继电器

1秒

×

×

×

×

4

信号继电器

×

√

×

×

5

中间继电器

×

×

×

×

6

光示牌

×

√

×

×

7

电流表

×

×

×

×

8

电压表

×

×

×

×

9

相位仪

×

×

×

×

注继电器动作打“√”，未动作打“×”；仪表要填写读数。

五、实验仪器设备

设备名称

使用仪器名称

控制屏

EPL-01

输电线路

EPL-03A

AB站故障点设置

EPL-04

继电器

（一）—DL-21C电流继电器

EPL-05

继电器

（二）—DS-21时间继电器

EPL-06

继电器（四）—DZ-31B中间继电器

EPL-07

继电器（五）—DX-8信号继电器

EPL-10

继电器（十）—功率方向继电器

EPL-11

交流电压表

EPL-11

交流电流表

EPL-12

相位仪

EPL-13

光示牌

EPL-17

三相交流电源

EPL-11

直流电源及母线

六、问题与思考

1．方向电流保护是否存在死区？

死区可能在什么位置发生？

方向电流保护存在死区，可能发生在被保护线路出口发生短路时母线流向线路为正。

2．简述90°接线原理的三相功率方向保护标准接线要求。

90度接线是指一次系统三相对称,且功率因素为1，则加给功率方向继电器电压线圈和电流线圈的电压和电流之间的相位差为90度，称为90度接线如果电压和电流之间的相位为0，则称0度接线。

0度接线的居多，但三线三相制的就有需要90度接线，不过一般装置都是自己识别的，现场只要把电流电压正常接进去就可。

3.实验的体会和建议

通过这次实验是我熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；进一步了解功率方向继电器的结构及工作原理；掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法。

可以培养学生的合作能力。