电力系统自动化及其微机保护实验

1、2. 实验中应连接的线：开入测继电器的动作值和返回值必须设置为“动作返回”方式 答： （1）弹簧的反作用力 （2）绕组匝数（连接方式） （3）舌片的初始位子 答：（1）返回系数就是返回电流与动作电流的比值Kre ，Kre=Ire/Iop （2）返回系数太大则接点在整定点接触压力减小会造成接触不稳定。太小在穿越故障切除后不能及时返回，造成保护误动。为了保证动作后输出状态的稳定性和可靠性，过电流继电器和过量动作继电器的返回系数恒小于1 。在实际应用中，常常要求较高的返回系数. 串联说明：该继电器已作为过电压继电器。答： （1）弹簧的反作用力 （2）绕组匝数（连接方式） （3）舌片的初始位子（1）返

2、回电压除以动作电压就是“返回系数”。 (2）返回系数过大，则电压波动时会频繁动作（吸合），返回系数过小，则上时间不动作，返回系数的大小主要是继电器断开的时间长断，对保护的可靠性和动作的灵敏度都有影响。开入-90+90(2)答： 1、对各种两相短路都无死区； 2、适当选择继电器的内角，对线路上的各种故障都能保证方向性； 3、适当选择与d匹配的内角，使继电器动作在最大灵敏线附近。 上图所示为功率方向继电器的动作特性， 以为参考相量，当落在阴影区域里时功率方向继电器动作。k=-时 同相位，工作电压与制动电压差值最大，继电器工作在最灵敏状态，称此时的k为灵敏角sen，显然sen=- 。 二、 实验原理

3、及实验说明当AB段末端发生短路时，希望保护1能够瞬时动作切除故障，当相邻线路BC末端发生故障时，希望保护2瞬时动作切除故障，但是实际上，和点短路时流经保护1的短路电流之几乎一样，则可知希望点短路时速断保护1能动作，而保护2不动作，这就是动作的选择性问题，为保证选择性，则保护装置的起动参数的整定上保证下一出口处短路时不起动。则可知保护装置1的动作电流必须大于短路时的最大短路电流。对于保护1来说，应有。可选取 (3-20)其中可靠系数取1.21.3。如图3-14所示，当系统最大方式下运行时（图示线I），电流速断的保护范围为最大，当出现其它运行方式或两相短路时，速断的保护范围都要减小，而当出现系统最

4、小运行方式下的两相短路时（图示线II），电流速断的保护范围为最小，但总的来说，电流速断保护不能保护线路全长，并且保护范围直接受运行方式的影响。动作时间：电流保护I段无时限动作，动作时间为断路器固有的动作时间。灵敏度校验方法：表示。 (3-21)要求最小保护范围不得低于15%20%线路全长。式中：线路的单位阻抗，一般0.4/km；系统最大短路阻抗。图3-14 电流速断保护动作特性分析。如图3-15 ，由于要求带时限电流速断保护必须保护本线路AB的全长，因此，伸到下一线路中去，为了使AB上的带时限电流速断保护1获得选择性，它必须和下一线路BC的保护2 的电流速断保护配合，且保护1的限时电流速断动作

5、电流必须大于保护2的电流速断动作电流，如图3-15所示，引入可靠系数，取1.11.2。 (3-22)保护本线路的全长，限时电流速断保护必须在系统最小运行方式下，线路末端发生两相短路时具有足够的反应能力，这个能力通常用来衡量，对保护1的限时电流速断而言，即应采用系统最小运行方式下线路AB发生两相短路时的短路电流作，且要求>1.31.5。过电流保护是指其起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护装置，它在正常运行时不应该起动，而在电网发生故障时，则能反应于电流的增大而动作，在一般情况能保护本线路的全长，而且能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。当点短路时，短路电流将通过保护5，4，3

6、，这些保护都要起动，但是按照选择性要求由保护3动作切除故障，然后保护4和5由于电流减小而返回。保护3的动作电流为： (3-23)其中，为可靠系数；为自启动系数；为返回系数。保护时，即采用在最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验=，且要求>1.31.5；当作为相邻线路的后备保护时，则应采用最小运行方式相邻线路末端两相短路时的电流进行校验=，且要求>1.2。图3-16 定时限过电流保护时间配合 图 3-22 10kV微机线路保护实验一次系统图三、实验内容注意将三相电流公共端短接。下载需要1分钟左右时间，下载时请勿在PC机上做其他操作计算完毕后应进行灵敏度校验，如果灵敏度不满足要求， 中性点非直接接地 图3-24 设置故障方法示意图表3-16 三段式电流保护保护范围记录表表3-17 10kV线路保护录波数据记录表注意 ： 答：不一定。这要通过线路实际联结方式运行方式、短路类型、线路长度、负荷性质及整定计算等因素决定。一般情况需采取三段式保护，只有特殊情况可以把后备和过流保护合二为一，例如末端设备 答：三段式电流保护，第三段