《电力系统继电保护》课程实验教学大纲

PAGE13《电力系统继电保护》课程实验教学大纲目录TOC\h\z\u\t"标题2,1,样式标题1+黑体小四非加粗,1,样式标题2+宋体小四行距:多倍行距1.25字行,2,副标题,2"一、课程简介 48二、课程实验教学的目的、任务与要求 48三、实验方式与基本要求 48四、实验项目设置 48五、教材（讲义、指导书） 49六、实验报告要求 49七、考试(考核)方式 49八、使用说明 49《电力系统继电保护》课程实验项目1 50《电力系统继电保护》课程实验项目2 53《电力系统继电保护》课程实验项目3 55《电力系统继电保护》课程实验项目4 57课程名称：电力系统继电保护课程编号：056227英文名称：PowerSystemRelayProtection课程性质：非独立设课课程属性：专业应开实验学期：第7学期学时学分：课程总学时32实验学时--8课程总学分2实验学分0.5实验者类别：本科生适用专业：电气工程及其自动化先修课程：电气工程基础、工厂供电一、课程简介本课程是电力系统自动化技术、供用电技术专业的一门重要的专业必修课,是一门理论与实践并重的学科。主要讲述各种常用的继电器的基本特性，电力系统中线路、变压器、发电机等设备保护的基本原理、分析方法和整定原则，并注意加强微机保护的现场应用，反映继电保护的一些新技术成就。该课程在本专业中占有重要地位。二、课程实验教学的目的、任务与要求本实验课程主要用来培养学生综合运用所学的知识，对继电保护中的各种继电器进行实验的能力，使学生对继电器的原理及特性形成直观的感性认识；培养学生进行实验方案的设计，仪器、仪表的选择与应用，实验电路的接线与操作、数据处理与误差分析等方面的能力；通过此专业实验课，培养学生对实验结果进行分析，得出结论和编写科学实验报告的初步能力。三、实验方式与基本要求实验方式：学生7到10人一台实验设备，小组实验。基本要求：实验前，学生要认真预习实验指导书，了解实验目的和实验内容；实验时，要认真上机，做好实验记录；实验后，按要求编写实验报告。四、实验项目设置序号实验编号实验项目名称实验内容提要实验时数实验类型实验类别实验要求每组人数电磁型继电器特性实验掌握继电器的基本特性2验证专业必修7~10过电流保护实验熟悉过电流继电保护的原理2综合专业必修7~10自动重合闸装置实验掌握自动重合闸的原理2综合专业必修7~10三段式过电流保护实验掌握三段式过电流继电保护原理2综合专业必修7~10五、教材（讲义、指导书）：教材：《电力系统继电保护》，张保会编，中国电力出版社，出版时间：2004参考书：《电力系统继电保护原理》，贺家李编，中国电力出版社，出版时间：2004六、实验报告要求每个实验均按统一格式编写实验报告。七、考试(考核)方式实验课表现及实验报告分。

《电力系统继电保护》课程实验项目1实验项目名称及实验项目编号电磁型继电器特性实验，01课程名称及课程编号电力系统继电保护，*******实验目的1.了解电磁型电流继电器、中间继电器、信号继电器的结构。2.掌握电流、电压继电器的动作值、返回值及返回系统的测试、调整方法。3.观察接点工作可靠性。实验原理本实验是验证性实验，当继电器线圈中通入电流时，产生磁通,经铁心、衔铁和气隙形成回路，衔铁被磁化，产生电磁力,当克服弹簧反作用力，衔铁被吸起，触点接通，继电器动作实验内容1、认识电磁型继电器的结构。（1）DL—20C系列电流继电器DL—20C系列电流继电器用于发电机、变压器及输电线路的过负荷和短路的继电保护线路中。该继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中有电流通过时，衔铁克服反作用力矩而处于动作状态。当电流升高至整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作。常开接点闭合，常闭接点断开。当电流降低至0.8倍整定值时，继电器立即返回，常开接点断开、常闭接点闭合。继电器名牌上的刻度值为继电器线圈串联时的刻度值。继电器线圈并联时，名牌上的刻度值´2为线圈实际通过的电流值。转动刻度数上的指针，改变游丝的作用力矩，从而可以改变继电器的动作值。过流继电器在1.2倍整定值的动作时间不大于0．15秒，过流继电器在3倍整定值时动作时间不大于0.03秒。（2）DZ－30B系列中间继电器DZ－30B系列中间继电器用于直流操作的各种保护和自动控制线路中，作为辅助继电器，以增加接点数量和接点容量。该继电器为电磁式动作继电器，当电压加在线圈两端时，衔铁向闭合位置运动，此时常开接点闭合，常闭接点断开。断开电源，衔铁在接触片的压力作用下，返回到原始状态，常开接点断开，常闭接点闭合。动作电压：不大于额定电压的70％返回电压：不小于额定电压的5％动作时间：在额定电压下不大于0．05S功率消耗：在额定电压下不大于5W接点长期允许通过电流不大于5A（3）DX型信号继电器信号继电器作为继电器保护装置和自动装置整组或个别元件动作后的信号指示。继电器是以电磁动作原理构成，当线圈带电时，衔铁被吸，信号掉牌出于动作而掉下，同时使接点闭合，继电器需人工复归掉牌和接点。串联电流信号继电器，为保证可靠动作，保护装置动作时，通过信号继电器线圈中的电流，应为大于1.5倍额定电流，而其压降应大于全回路电压降的10%。并联电压信号继电器应保证全回路在80％额定电压下可靠动作。继电器的动作值：1）电流启动的继电器的动作值不超过额定电流。2）电压启动的继电器的动作值不超过70%的额定电压。2．测定和校验起动电流3．测定返回电流并计算返回系数4．测定触点闭合时间，是否满足现程要求。实验方法与步骤1．按实验接线图接好线。2．使调压器的指针处于最低位，使滑线电阻器处于最高电阻值，准备测动作电流及返回电流的测定。3．接同电源，通过改变调压器和滑线电阻，增大电流达到使继电器动作的最小电流称为动作电流，此时继电器接点闭合，电秒表停转。4．断开电源，电秒表归零。重新接通电源，此时电秒表指示继电器的动作时间。而后减小电流，待接点打开为止，此电流为返回电流。每个整定值测三次，并记录其动作时间，取平均值。返回系数要在0.85—0.9才算合格，规程规定动作电流的1．5倍时的动作时间不超过0.15s，2倍时的动作时间不超过0.02s。5．测1.5倍动作电流的动作时间及2倍动作电流的动作时间。6．填写继电器特性测试记录表格。整定电流值实测次数实测起动电流实测返回电流返回系数动作时间1.5倍动作时间2倍动作时间刻度合格否1.5A2.4A平均值实验要求写实验报告具体的要求与规范格式实验考核评价要求场地、设备与器材（1）DL—20C系列电流继电器（2）DZ－30B系列中间继电器（3）DX型信号继电器《电力系统继电保护》课程实验项目2实验项目名称及实验项目编号时间继电器特性实验，02课程名称及课程编号电力系统继电保护，*******实验目的1.了解电磁型时间继电器的构造及工作原理。2.了解时间继电器的基本特性。实验原理本实验是验证性实验，当继电器线圈中通入电流时，产生磁通,经铁心、衔铁和气隙形成回路，衔铁被磁化，产生电磁力,当克服弹簧反作用力，衔铁被吸起，触点接通，继电器动作实验内容1、认识电磁型时间继电器的结构。（1）DS20系列时间继电器DS20系列时间继电器作为各种保护和自动控制线路中的辅助元件，用以使被控制元件的动作得到可调节的延时。该继电器是带有延时机构的吸入继电器，有一付瞬动转换接点，一付滑动主接点和一付终止主接点。当电压加在线圈两端时，活动铁芯克服塔形弹簧的作用力被吸入，瞬动常开触点闭合，常闭接点断开。同时延时机构开始启动，经过一定的整定时间后，先闭合滑动主接点，再经过一定时间后，闭合终止常开主接点从而得到所需的延时。当线圈断电时在塔形弹簧的作用下，使活动铁芯和延时机构返回原位。延时调整：可以移动静接点位置的方法调整，并由指针在刻度盘上指出。继电器的可靠动作电压：对于DS－21－24／C不大于75％额定电压。继电器的返回电压：不低于5％额定电压。（2）ST3PA—A型时间继电器ST3PA—A型时间继电器采用大规模专用集成电路，并选用高性能电子元器件，简化了线路，减少了元器件数量，缩小了体积，提高了可靠性，提高了抗干扰性能，并降低了功耗。采用高精度振荡回路和高分频率分频回路，保证了高精度及长延时。采用单刻度刻度板和大型整定旋钮，时间整定方便，刻度清晰。多档式规格具有四挡不同的延时范围，用装在刻度板后面的转换开关能很方便地选择所需要的延时范围。安装方式为插拔式。该时间继电器集数字式时间继电器与阻容式时间继电器之特长而成，线路由延时整定、振荡、分频（可编程控制）、电源及执行等五部分组成。其内部接线和时间整定选择位置如图2—3所示。2．利用电秒表校验时间继电器的动作时间。实验方法与步骤1．按实验接线图接好线。2．使滑线电阻器处于最低电阻值，把电秒表置于零位，准备测动作时间。3．投入刀闸，测定各标度下的动作时间，实验时对每个标度处进行三次试验，取其平均值。看是否合格，否则调整之。填写校验继电器动作时间记录表格。时间继电器整定0．5s12345第1次测量结果第2次测量结果第3次测量结果平均值实验要求写实验报告具体的要求与规范格式实验考核评价要求场地、设备与器材（1）时间继电器 ST3PA—A（2）电秒表 408（3）DS20系列时间继电器《电力系统继电保护》课程实验项目3实验项目名称及实验项目编号三段式过流保护实验，03课程名称及课程编号电力系统继电保护，*******实验目的1． 掌握三段式电流速断保护原理。2． 掌握三段式电流速断的整定配合。实验原理无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，不能作为下一线路的后备保护，为此必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。实验内容（1）对实际的过流保护时限配合的输电线路做模拟实验。（2）对模拟实验线路的各级保护的动作电流进行整定。（3）确定配合时限级差。实验方法与步骤（1）首先按模拟实验线路接线。（2）确定三段电流值。（3）确定级差Dt＝ls。（4）先合交流电源，后合直流电源。按下启动按钮，调整交流回路电流，确定D1、D2、D3三个短路点，断开交直流电源。重新合上交直流电源，观察各点短路时的保护配合情况。填写继电器特性测试记录表格，并画出时限配合图形。短路点项目D1D2D3=1*ROMANI段整定值=2*ROMANII段整定值III段整定值电路中的电流值时间配合是否具有选择性实验要求写实验报告具体的要求与规范格式实验考核评价要求场地、设备与器材名称型号单相调压器1KVA电流继电器DL—21型时间继电器ST3PA—A中间继电器DZ接触器交流220V滑线变阻器38.8W电流表0—5A信号灯起动按钮《电力系统继电保护》课程实验项目4实验项目名称及实验项目编号自动重合闸装置实验，04课程名称及课程编号电力系统继电保护，*******实验目的了解自动重合闸装置在电力系统中的作用。实验原理把控制开关KK打在自动位置，使KK1接通，给自动合闸装置加上电源。如图1所示，正常工作状态下线路上的断路器都在合闸位置，则线路上的断路器的常闭辅助触点都是断开的，无电压继电器KV1、KV2的常闭触点与同步继电器KSY的常闭触点也都是断开的，自动合