继电保护试验

1、实验一：微机型电网电流、电压保护实验实验台工作原理及接线实验台一次接线如图，它是单侧电源供电的输电线路，由系统电源，AB BC线路和负载构成。系统实验电源由三相调压器TB调节输出线电压100V和可调电阻 R组成；线路AB和BC距离长短分别改变可调电阻 R& Be阻值即可；负载由电阻和灯组成。 A变电站和B变 电站分别安装有 S300L微机型电流电压保护监控装置。线路 AB BC三相分别配置有保护和 测量用的电流互感器，变比15/5。TBABC ；V图电流、电压实验台一次接线线路正常运行日线电压100V,Rs2 ,Rab8,Rbc15, Rf28实验台对应设备名称分别是：(1) 1KM 2KM分

2、另1J为A变电站和B变电站模拟断路器；(2) Rb、Re：分别是线路 AB和BC模拟电阻；(3) 3KM 4KM分别是线路 AB和BC短路实验时模拟断路器；(4) 3QF、4QF:分别是线路 AB和BC模拟三相、两相短路开关；实验内容：1、正确连接保护装置 A站、B站的电流保护回路和测量回路，注意电流互感器接线。2、合上电源开关，调节调压器电压从0V升到100V,根据计算得到：IIIIII111A站1A.set 7 A , I A.set 3 A , I A.set 2 A , t A 0 S , t A S ,IIIt A 1 s ;.I. IIIIIIIB立I八戌 3 A, I -锐 2

3、A , t B 0 S , t B S ,将整定值分别在S300L保护监控装置 A站、B站保护中设定。 注：A站保护配置电流I、II、III段保护， B站只配置电流I、III段保护。3、正常运行：调节Rs 2 ,Rab 8 , Rbc 15 ,分别合上1KM 2KM，使A站、B站投入运行，此时指针式电流、电压表及S300L保护监控装置显示正常运行状态的电气量。表1正常运行A、B的电流、电压值项目A站B站电流(A)电压(V)IaU a 二IaUa 二IbU b =IbUB =IcU c =IcUc =4、故障实验：(1)线路BCIII段动作实验：分别合上 1KM 2KM ,使A站、B站投入运彳T

4、,合上 4KM模拟线路BC末端三相短路，观察保护动作情况B站过电流三段动作，记录I。2A, I b 2 A , I c 2 A 。(2)线路BC远后备实验：在 S300L保护监控装置中，将 B站III段电流保护退出，分别合上1KM2KM ,使A站、B站投入运行。合上 4KM模拟线模拟线路 BC末端三相短路，观察保护 动作情况A站过电流三段动作。(3)线路BCI段动作实3调节 RBc 4 ,然后分别合上1KM 2KM ,使A站、B站投入运行。合上 4KM模拟线路BC首端三相短路，观察保护动作情况B站过电流一段动作 ，记录 1a 3 A , I b 3 A , I c 3 Ao ac(4)线路AB

5、H段动作实验：A站投入I、n、出段电流保护，然后分别合上1KM 2KM , 使A站、B站投入运彳To合上3KM模拟线路AB末端三相短路，观察保护动作情况A 站过电流二段动作。，记录 Ia 7 A.Ib 7A. Ic 0 Aoac(5)线路ABI段动作实3调节 Rab 4 ,然后分别合上1KM 2KM ,使A站、B站投入运行。合上3KM模拟线路AB首端三相短路，观察保护动作情况A 站过电流一段动作,记录 I。 J0_A- , Ib 11 A , I c 0 A 。(6)线路ABH段近后备实验：在 S300L保护监控装置中，将 A站I段电流保护不投入 (整定I段大于上题I段动作值)，然后分别合上1

6、KM 2KM ,使A站、B站投入运行。合上 3KM莫拟线路AB首端三相短路，观察保护动作情况A 站过电流二段动作。保护在线路正常和故障下的工作情况。工程上将电流速断，限时电流速断和定（反）时限过电流保护分别称为电流的一段，二 段，三段保护。一般必须装设一段，三段保护。在速断保护范围内，一段保护为主保护，三段保护为后备保护。在速断保护死区后，三段保护为主保护。 当一段灵敏系数不满足要求时， 加设二段 保护。二段保护可作为一段保护的近后备， 三段保护不仅可以作为一段保护的近后备， 还可 作为下级保护及断路器拒动的远后备。在电网的末端一用户的电动机或其他受电设备上，一段保护采取瞬时动作的过电流即满足

7、要求。其动作电流按躲开电流电动机的最大启动电流来整定。对二段保护来说，应首先考虑采用的过电流保护。对三段保护来说，其过电流保护由于要和二段保护配合。 因此其动作 时限要整定为1。越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就越长，因此一般都需要装置三段式保护。工全线路任何地点发生短路时，如果不繁盛保护或断路拒动的情况，则故障都可以在以内的时间予以切除。实验二：微机变压器差动保护实验变压器实验台工作原理及接线变压器差动保护一次接线如图，它是单侧电源供电的三绕组容量为2kVA的变压器，采用Y/Y/-12-11接线，高、中、低侧线电压分别为380V、230V和115,高、中、低侧额定电流分别为3.05A、5

8、A和6.75A,电流互感器变比为15/5 ,变压器设二次谐波制动比率差动 保护。实验台对应设备名称分别是:(1) 1QF:电源开关；(2) 1KM 2KM 3KM分别是高、中、低压侧模拟断路器；(3) 1R:中压侧模拟三相可调电阻，每相电阻030 ,电流5A,功率750叫(4) 2R:低压侧模拟三相可调电阻，每相电阻015 ,电流7A,功率750叫(5) 4KM 5KM分别是中、低压侧短路实验时模拟断路器；(6) 4QF、5QF:分别是中、低压侧模拟三相短路开关；(7) 1SA、2SA:分别是中、低压侧正常运行(外部故障)和内部故障切换开关；实验内容：1、微机差动保护定值设定采用二次谐波制动以

9、躲过变压器空投时励磁涌流造成保护的误动，装置按三段折线式比率制动特性要求，其动作特性如图。根据给定的有关参数， 将计算结果填入 TOP9720c位压 器差动微机保护。I、dIl I /c；湘IIcdo a b ； IIIIOIr1 I r2Ir差动速断电流定值I d= A ;比率差动电流定值 I cd0= A制动电流1 I r1= A，折线斜率1 Ki = ；制动电流2 I r2= A ；折线斜率2 &=_；中压侧平衡系数 K3M=he/Ime= _;低压侧平衡系数 =Ihe/Ile= _;二次谐波制动比 &2=； TA断线检测：投入，TA断线闭锁：退出。2、正常运行方式实验(1)切换开关1S

10、A 2SA置于“外部正常”位置，将可调电阻1R 2R调到最大，合上实验电流总开关1QF,调节调压器，使电压指示表从0V慢慢上升至380V。(2)分别合上变压器高、中、低压侧模拟断路器1KM 2KM 3KM三侧指针式电流、电压表均有指示，此时变压器一次系统处于正常运行状态。记录数据：高压侧电流Ia _A,Ib_ A,Ic_ A;中压侧电流Ia _J, Ib _A, Ic _A;低压侧电流IaAI bA,I c_A。(3)观察差动电流的大小，并作记录，分析差动电流产生的原因。I a= A ; I b= A ; I c=_A o3、模拟变压器中、低压侧外部短路实验将可调电阻1R 2R调到最大，1SA

11、、2SA置于“外部正常”位置，分别合上1KM 2KM和3KM使变压器在正常方式下运行。(1 )模拟中压侧外部故障：合上4QF模拟外部三相短路， 再通过按钮将4KM模拟断路不动作器合上，造成中压侧外部三相、两相短路，观察差动保护动作情况(2 )模拟低压侧外部故障： 合上5QF模拟外部三相短路， 再通过按钮将5KM模拟断路 器合上，造成低压侧外部三相、两相短路，观察差动保护动作情况不动作 。4、模拟变压器中、低压侧内部故障保护动作实验(1)中压侧内部故障：分别合上1KM 2KM 3KM使变压器运行，将 1SA置于“内故”位置，2SA置于“外故正常”位置，合上4QF模拟内部三相或两相短路，观察差动保

12、护是否动作。记录动作电流：三相I a A , I b A , Ic A ；两相I a A , I babcabA, 1c A o c(2)低压侧内部故障：合上 1KM 2KM 3KM使变压器运行，将 1SA置于“外故正常” 位置、2SA置于“内故”位置，合上5QF模拟内部三相或两相短路， 记录动作电流：三相1a A, Ib_ A,Ic_A;两相 Ia_A, Ib_A, Ic_A。5、输入电流换相，观察差动保护动作情况(1)将中压侧接至保护装置的电流互感器A相和B相互换，1SA 2SA置于“外部正常”位置，分别合上1KM 2KM 3KM观察差动保护是否动作，完成后将线正确接回。答：动作。Ia A

13、; Ib A; Ic A。(2)将低压侧接至保护装置的电流互感器A相和B相互换，1SA 2SA置于“外部正常”位置，分别合上1KM 2KM 3KM观察差动保护是否动作，完成后将线正确接回。答：动作。 A; Ib A;% A。abc6、改变互感器极性，观察差动保护动作情况(1)将中压侧的电流互感器的 A相极性反接，1SA、2SA置于“外部正常”位置，分别合上1KM 2KM 3KM合上4QF模拟内部三相短路观察差动保护是否动作，完成后将线正确 接回。答：动作。 A; Ib A; h A。 abc(2)将低压侧的电流互感器的 A相极性反接，1SA、2SA置于“外部正常”位置，分别合上1KM 2KM

14、3KM合上5QF模拟内部三相短路观察差动保护是否动作，完成后将线正确 接回。答：动作。1a A; Ib A; Ic A。实验一：微机型电网电流、电压保护实验计算题目如图所示，系统参数为：Rqmin二2。(最大运行方式)，Rqg二3)(正常运行方式)，Rsmax二(最小运行方式)，Rab二8。, Rbc二1出,负载Rf二280,KrIel_IIIII1.2, Krel 1.1, Krel 1.2, Kss 1.5 , K0e 0.9。TBRsSz.,L.KMRabRbcIRf站保护配置电流I、II、III段保护，B站配置电流I、III段保护，分别计算它们的整定值，确定动作时限，并校验其灵敏度。计

15、算过程:1、电流速断(I段)(1) A变电站整定值：IAsetKIKBmax 1.2m。6.93 Aa set I ei k b max3(2 8)灵敏度校验:求 I max :1003 2 RgK 11 max100一2 二11.585 2 二 9.5854 4.251求 Imin :100% 79.13%100% 二 Rmx 二6 rab2 %3 4-0min_504 一 R|- -6.93minR|min50二-4-3.226.39lmin % 一雪打00%二等100% 二 40.3%15% ,作动时限：tA 0S(2) B变电站整定值：IBsetVelIKiAmaxb.setiei k

16、 cmax100-1.22.77Av3 2-8-15 .灵敏度校验：求imax ：100近2 - 15+R|2.26maxR|rax 二工177-10 二 104!-10.84 /_3100-lmax% _1100% _ 72.27% ；求 lmin ：-尸 2.77Rmin - 2.77112 + Rmin -15 2 而 415 十 R|min -R|min =50/2.77-12 = 6.050*%二605*100%二40.3%）15%；动作时限：tB 0s 15,.2限时电流速断（II段）（1） A变电站整定值：I Apen 二 Kr|set 二 1.iQ.77 二 3.05A灵敏度校

17、验:要求KIAlsen3 v 100I KBjmin 23 4 8一 _71n c CLI Al set3.05-50/12 _一-1.37 1.3满足灵敏度3.05/动作时限：tA 二 tBI +t 二 0.5S五、过电流保护（田段）整定值：Rf二55。，正常运行时流过线路 AB与BC的负荷电流相同-100I f(max -r1.08A3.6 28十 15-28 . III III - Kkel Kss1.2 1 1.51,I A |set - I B|set 1fhimax -1.08 2.2Aix re0.9灵敏度校验：保护 A近后备:Iaset近二BK =-50-/2.2 = 1.89

18、)1.51IAset 4-8/保护A远后备:IAIset远二吗回 二一50/2.2二 0.84 1.2不满足要求1 IAset 4-8-1550一/保护B近后备：I set|B -/ 2.2 0.84 1.3不满足要求米用复合电压启动的叩 4-8 -15、过电流保护，这里不作要求。动作时限：tBII . 0.5S ； tAI 二tBI 一二 1s实验二：变压器差动保护计算题目已知变压器参数如下：2000VA 380/230/115V , YO/Y/A-12-11 , U=% 电流互感器变比为15/5,计算该变压器的差动速断保护、三段折线的比率制动差动保护的整定值，及平衡系数。、计算各侧一、二次额定电流，选择CT变比名称各侧娄k值额定电压(V)380V230V115Vik叁电流(A)CTk线方YYY使用CT变比15/5=315/5=315/5=3各侧额定(A)(二次侧)3=3=3=二、差动速断保护ISD为差动速断电流定值，应按躲过主变空载投入时可能出现的最大励磁涌流整定，一 般为23Ie(Ie为变压器高压侧的二次额定电流)。I sD=2Ie=2*=三、