继电保护原理实验报告

继电保护实验报告实验名称_距离保护实验课程名称_电力系统继电保护院系部:_____________________专业班级：___________学生姓名：_______________学号:____________同组人:_____________________________________实验台号:____________指导教师：_______________成绩：___________实验日期________________华北电力大学（北京）一、实验目的及要求：1）了解微机保护装置在大电流接地系统下的整定计算2）熟悉微机保护装置距离保护测试方法二、仪器用具：仪器名称规格/型号数量备注三、实验原理2.1距离保护基本原理与构成利用保护安装处测量电压和测量电流的比值所构成的继电保护方式称为阻抗保护。对于输电线路，由于，所以，还能反映短路点到保护安装处的距离，因此，通常也称为距离保护。其中，为线路单位长度正序阻抗，短路点距离。依据测量阻抗在不同情况下的“差异”，保护就能够区分出系统是否发生故障，以及故障发生的范围——正向范围，或反向。2.2CSL-161B微机保护装置说明：CSL161B线路保护装置配置了闭锁式高频距离和高频零序方向保护、三段式相间距离、三段式接地距离、四段式零序方向电流保护及三相一次重合闸，适用于大电流接地系统的线路保护。1）、硬件构成原理图（1）、硬件构成原理2）、起动元件装置设有一个反映任一相相电流突变量的起动元件，起动元件不起动时，高频、距离和零序保护均不投入。3）、距离保护阻抗动作特性：本装置采用多边形动作特性，为保证出口短路的明确方向性，采用电压记忆，即用故障前的电压顺移两个周波后，同故障后电流比相。4）、高频保护本装置设置了高频相间距离保护和高频零序方向保护，通道方式只考虑闭锁式，不适用于允许式。5）、零序保护零序保护设计为四段零序方向保护。6）、重合闸本装置线路抽取电压的小变压器一次侧的额定电压固定为100伏，抽取电压的额定值则可以为100伏，也可以为57伏。7）、人机对话板（MMI）本装置MMI所采用的单片机片内集成了很强的计算机网络功能，可以通过在片外的网络驱动器（主要是一个耐高压的隔离脉冲变压器）直接连至高速数据通讯网。单片机还设有11个多功能的I/O线可以完成多种功能，例如：键盘和液晶显示器（LCD）。本装置面板上设有六个键和一个液晶显示器，为节省MMICPU的I/O口线，实际电路中MMI同LCD的连线是经过移位寄存器和锁存器相连的。键盘也是经过编码器连接的。键盘和LCD的操作见后面人机对话说明。8）、定值清单表（1）序号代码定值名称整定范围01KG1控制字10000—FFFF02KG2控制字20000—FFFF03KG3控制字30000—FFFF04RDZ阻抗特性电阻分量定值0—99.9Ω05XX1相间距离I段电抗分量定值0—99.9Ω06XX2相间距离II段电抗分量定值0—99.9Ω07XX3相间距离III段电抗分量定值0—99.9Ω08XD1接地距离I段电抗分量定值0—99.9Ω09XD2接地距离II段电抗分量定值0—99.9Ω10XD3接地距离III段电抗分量定值0—99.9Ω11TX2相间距离II段时间定值0—99.9S12TX3相间距离III段时间定值0—99.9S13TD2接地距离II段时间定值0—99.9S14TD3接地距离III段时间定值0—99.9S15I01零序I段电流定值0—99.9A16I02零序II段电流定值0—99.9A17I03零序III段电流定值0—99.9A18I04零序IV段电流定值0—99.9A19T02零序II段时间定值0—99.9S20TO3零序III段时间定值0—99.9S21TO4零序IV段时间定值0—99.9S22TCH重合闸时时间定值0—99.9S23VTQ检同期用同期角度20°—50°24IQD突变量启动元件电流定值0—20.9A25IJW判断静稳破坏电流元件定值0—99.9A26KX电抗分量零序补偿系数0—1.9927KR电阻分量零序补偿系数0—3.9928CT线路CT变比0—99.929PTPT变比0—99.930X1线路每公里的电抗值（一次值）0—99.9定值说明和整定建议：控制字说明：KG1、KG2、KG3为三个十六位二进制控制字，每个控制字相当于十六个软件功能控制开关:表（2）D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0KG1控制字各位定义如下：表（3）位号位取值=1位取值=0含义及作用D0投入退出零序I段带方向D1投入退出零序II段带方向D2投入退出零序Ⅲ段带方向D3投入退出零序IV段带方向D4投入退出加速零序II段D5投入退出加速零序III段D6投入退出加速零序IV段D7投入退出距离I段和零序I段延时150ms动作D8投入退出重合后瞬时加速距离II段D9投入退出重合后瞬时加速距离III段D10投入退出重合后延时1.5s加速距离III段D11投入退出距离I、II段不经振荡闭锁D12IN=1AIN=5A重合后电抗相近原理后加速D13投入退出CT额定值选择D14投入退出M键功能D15投入退出模拟量输入自检，PT、CT断线检查注：运行时D14应为“0”，D14=1仅用于调试。运行时D15应为“1KG2控制字主要用于重合闸及特殊保护功能控制，KG3用于当高频保护压板投入时高频停信元件选择控制。当高频保护不用时，可整定为0000H。这里不再详述。2.3、距离保护保护区阻抗动作特性：本装置采用多边形动作特性，为保证出口短路的明确方向性，采用电压记忆，即用故障前的电压顺移两个周波后，同故障后电流比相。图（2）相间距离保护动作区四、实验方法与步骤:3.1整定值输入：按照定值清单（表4），修改定值。利用面板上的人机对话功能，在四方键盘上按<SET>，使人机对话功能进入SET-LST，LCD显示“S-”，再按<SET>，显示：SN=00，再按四方键盘上(↑↓键)，即可看到各个定值字段及定值。按<↓键>，LCD即显示KG1=ΧΧΧΧ…………。若修改定值(如将KG1=0000，修改为KG1=400F)，用(←→键)选择某位，用(↑↓键)改变数值，每一位都设置完毕，再按<SET>确认。然后再选择下一项定值。所有定修改完毕，按四方键盘<Q>：LCD显示“SENDSETING,Y：SET，N：QUIT”。按<SET>：LCD显示“BURNSETING,Y：SET，N：QUIT。按SET：LCD显示“BURNTO00”按SET：LCD显示：“AreYouSure?Code0000”将Code0000改为CodeΧΧΧΧ(按<SET>：LCD显示“ANSSuccess!”，再按<SET>后显示“SETBURNOK00”，按<Q>键，复归正常。表4KG1=9243KG2=8413KG3=0000RDZ=10XX1=2XX2=5XX3=8XD1=2XD2=5XD3=8TX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.43.2模拟短路故障试验：1）实验接线如图（3），并按下列步骤进行：·按图接线，·请老师检查接线。·使测试仪在工作状态。·在测试仪人-机对话界面设置各量。·测试方法见附录Ⅰ有关章节（建议用整组实验）投入投入距离保护(26号端子与19号端子相连)，根据表5表、表6，电流、阻抗值，测试保护装置每一种保护项目的动作情况，记录动作时间并比较显示的报文与表中所列是否一致。试验注意事项：a)本实验属于采用模拟突然短路的方法进行。b)相间接地距离元件具有记忆特性，在模拟出口短路时，短路之前应加电压，距离保护才能正确动作。图（3）实验接线表5保护项目故障类型电流电抗报文动作时间（秒）重合闸时间（秒）接地距离AN瞬时IAN=InX=0.7XD1X=1.1XD2BN瞬时IBN=InX=0.9XD2X=1.1XD2CN永久ICN=InX=0.9XD3X=1.1XD3注：做接地距离保护实验时，测试仪人-机对话界面设置：故障电流：5安培；故障电阻：1Ω；初始角：0°；PT位置：母线侧；零序电阻补偿系数Kr=2.3；零序电抗补偿系数Kx=0.6。表6保护项目故障类型电流电抗报文动作时间（秒）重合闸时间（秒）相间距离AB瞬时IAB=InX=0.7XX1X=1.1XX1BC瞬时IBC=InX=0.9XX2X=1.1XX2CA永久ICA=IX=0.9XX3X=1.1XX3注：做相间距离保护实验时，测试仪人-机对话界面设置：故障电流：5安培；故障电阻：1Ω；初始角：0°；PT位置：母线侧。2）实验接线不变，将定值按表（7）重新整定，重新作相间距离保护实验见表（8）表7KG1=400FKG2=E210KG3=0000RDZ=2ΩXX1=2ΩXX2=4ΩXX3=6ΩXD1=2ΩXD2=4ΩXD3=6ΩTX2=0.5TX3=1TD2=0.5TD3=1I01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.5VTQ=30°IQD=1.04AIJW=6AKX=0.6KR=2.3PT=1CT=1X1=0.4Ω表8保护项目故障类型电流电抗报文动作时间（秒）重合闸时间（秒）相间距离AB瞬时IAB=InX=0.7XX1X=1.1XX1BC瞬时IBC=InX=0.9XX2X=1.1XX2CA永久ICA=IX=0.9XX3X=1.1XX3五、实验结果与数据处理（可附数据记录表格）：实验三、距离保护实验表5保护项目故障类型电流电抗报文动作时间（秒）重合闸时间（秒）接地距离AN瞬时IAN=InX=0.7XD1X=1.1XD2BN瞬时IBN=InX=0.9XD2X=1.1XD2CN永久ICN=InX=0.9XD3X=1.1XD3注：做接地距离保护实验时，测试仪人-机对话界面设置：故障电流：5安培；故障电阻：1Ω；初始角：0°；PT位置：母线侧；零序电阻补偿系数Kr=2.3；零序电抗补偿系数Kx=0.6。表6保护项目故障类型电流电抗报文动作时间（秒）重合闸时间（秒）相间距离AB瞬时IAB=InX=0.7XX1X=1.1XX1BC瞬时IBC=InX=0.9XX2X=1.1XX2CA永久ICA=InX=0.9XX3X=1.1XX3注：做相间距离保护实验时，测试仪人-机对话界面设置：故障电流：5安培；故障电阻：1Ω；初始角：0°；PT位置：母线侧。表8保护项目故障类