实验四距离保护及方向距离保护整定实验

试验四距离保护及方向距离保护整定试验一、试验目的生疏方向阻抗继电器的实际构造、工作原理和根本特性。定调试技能。二、试验仪器序号设备名称使用仪器名称数量1ZBT73整流型方向阻抗继电器组件1台2ZB36数字式沟通电压表2只3ZB35数字式沟通电流表1只4ZBT75数字式相位表1只5ZB03数字式电秒表及开关组件1台6ZB41可调电阻箱3.3Ω、16.8A1台三相沟通电源1路7DZB01三相自耦调压器1台单相自耦调压器1台8DZB02-1变流器1台9DZB02-2可调变阻器6.3Ω、10A双臂可调电阻220Ω、1.2A1台1台10三相沟通移相器1台三、试验原理特别功能的继电器才能满足要求。距离保护就是为适应电力系统中网络消灭的简单性和特别性而设计的。与保护范围对应的距离比较，即可推断出故障点的位置从而打算其动作行为。LZ-21整流型方向阻抗继电器，就是构成距离保护的主要设备，它既能测量中作为测量元件。4-1。图4-1 LZ-21型方向阻抗继电器原理接线图继电器是按比较两个电气量确实定值大小而构成的动作方程式： KY

JKY J

〔4-1〕电压时，继电器动作。式(4-1)中：UKDKB的补偿电压，UY、UJ分别为整定变压器YB，极化变压器JYB的二次电压。UK=KKIcL与测量电流成肯定比例关系〔转动肯定角度〕的电压，KK具有阻抗量纲，为电抗变压器的转移阻抗。KY为一实数，即整定板所表示的百分数。UJ=KJUCLUCL成肯定比例关系的电压，作为参考向量的极化电压，KJ为一实数。)|K

-Y

||J

-K

- J

〔4-2〕4-2。、X4-3。图4-3 LZ-21型继电器动作阻抗轨迹相量图制动、边界条件下，方程式两边相等。(沟通形成，整流比相及执行回路)。1．沟通形成回路LJCJRJ上的U压降。这个回路绝大局部电阻都集中在RJ上，所以RJ上的电压的相位接近于测量元件端子上所加的电压 电压幅值大小对短路阻抗的测量并无影响。UCL它的作用只是判定短路的方向。上述谐振回路，在本保护装置中称为记忆回路，50Hz频率渐渐衰减，故在肯定时间内，极化电压并不完全故在两故障相导线中仍有电流流过，这两个电流可能在相位上和数值上不一样，差，这个电位差便成为极化电压，在记忆作用消逝后，可能使继电器误动作，为R6接至第三相比较臂的沟通测。YB与继电器端子电压准确地保持肯定比例关系，并且相位全都，变压器YB的次级有假设干抽头，用来转变变比，以获得不同YBI段整定板，另一组为第Ⅱ段整定板，正常时第I段经切换继电器触点接通，故障时如短I段整定范围，经切换继电器切换至Ⅱ段。电压UKDKB取得的，假设它次级有电阻负LM此角度时，具有最大阻抗值，故称其最大灵敏角φ ，转变DKB移相绕组所接LMRφ的阻值即可进展灵敏角的调整，DKB移相绕组回路中还串入两个反向并联二4-4。其作用是使不同最大灵敏角下，准确工作电流全都，即在电流Rφ相当未接入一样〔提高了最大灵敏角。在电流大时二使最小准确工作电流在各种灵敏角下，都趋于全都。DKB的初级有两个绕组按相电流之差接入电流。每个绕组由三个小绕组构成，由联接片串连而成，当YB一，次级绕组中点有抽头(QP片位置)可成倍减小整定阻抗。图4-4 LZ-21型阻抗继电器DKB移相回路接线图整流比相回路Y J k Y J k Y J 继电器动作方程│Uk–U │中│U–U +U│与Y J k Y J k Y J Y –U–UY UK-UYUJU1、U2代替，并用电势E1E2U1+U2和U1-U2则继电器动作方程式(4-1)可改为1 │E│≥│E│ 〔4-31 整流比相回路工作原理，可用等效电路图4-5分析说明：Umn为电路的输出电压，RJ1=RJ21>2φ为121=1+2，φ变化时，Umn的正负脉冲宽度分析如下。φ=0°，E1E24-6(a)所示。在正半周时，E1E24-5 E 的极性如图 所示。产生的电流i在 上产生正向电压降4-5 E 1 1 J1 1R E R ，产生的电流i在 上产生反向电压降i R E R J1 2 2 J2 2 J2

i′1′

在 上产生正向电压降i′RJ2 ′R

RJ2，′Ei′E2

在 上产生反向电压降i′RJ1 ′R

RJ1

Umn等RJ1、RJ2上电压降的代数和。由于E1>E2180°范围内，Umn为正脉冲宽度也是180°。图4-5 相敏比较电路的等效电路图φ图4-6 不同角时，相敏比较电路U 的波形分析φmn12RJ1、RJ2φ=0°E1<E，故在180°Umn180°。12φ=90124-3(c21θ1=2。从波形图看，Umn90。φ为其它角度时用同样的方法可以分析U 为正负脉冲的宽度是多少度。φmn1 φ4-7所示。由图可见只有当-90°≤φ≤90°时，Umn为正脉90°(E≥E)。1 图4-7 Umn正脉冲宽度与φ的关系曲线时，也可得到同样的结论。Umn输出的正、负即可到达比相的目的，图4-1在比相电路中增加R1、R2、R3、R4四个电阻，作用是为提高比较输出电压，为极化继电器快速动作制造条件。但电阻增加后，沟通电压也提高了，引起极化继电器接点抖动，于提高阻抗继电器的灵敏度。执行回路侧。四、试验步骤生疏与初检方向阻抗继电器a．检查继电器内各元件的联接应与原理接线图相符相碰，切换片及连接片准确固定在整定位置。现象，全部插接件应连接牢靠并接触良好。绝缘检验(实际工程试验中应进展本项检验，试验教学中可不作要求)检验前，应将极化继电器取掉，短接全部的整流桥、二极管及电容器。然后1000V兆欧表分别测试各局部绕组之间及一次绕组对铁心的绝缘电阻。对于10兆欧。整定变压器YB抽头正确性检测36的Ⅱ段接于端子4-1100V电压时的空载励磁电流值。极化变压器JYB变比检测100V3、45、6间的电2V。(用于检修测试)电抗变压器DKB的检测22、2321、24加0.3~5A电流，用高内阻电压表测量DKB二次1、2和3、4抽头间空载电压，作电流潜动试验匝，YB=100%(99.5%)27、2920Ω电阻短接。2〕22、2321、2405A5A电流时，继电器动合触点RP以到达上述要求。极化回路调整检查端子接第三相电压)，以电源电压为基准将相位电压表调整到零，测量极化回路中的电流与接入的电压之间的夹角为-5°~10°。6°。假设不满足LJ上的抽头来达至要求。(用于检修测试)图4-8 最大灵敏角试验接线图φLM检测4-8。压器DKB的连接片位置放在20匝抽头，二次侧切换片QP投I、Ⅱ位置；整定YBI80%位置，I19.5%处，最大灵敏角72°上。沟通接触器KMQS调整三相调压器U100V。ZOT2R2，使输出I1AR1U15V。φJ0°90°方向增大(即)φ1。φJ增大，此时方向阻抗继电器始终处于动作状态。φφ2并由下式计算最大灵敏角：φLM=(φ1+φ2)/2 〔4-4〕最小动作阻抗测试LM1〕YB=100%(99.5%)，φ=φ 。LM2〕DKB202DKB=20匝(2Ω/φ)DKB=2匝(0.2Ω/φ)时，通入两倍额定电流，在电流稳态于±10%。ZdZ·J=f(IJ)关系曲线并确定准确工作电流。静态测试方法：YB=100%(99.5%),DKB=20匝，QP投Ⅰ、Ⅱ位置。QS、按下接触器合闸按钮SB，调整自耦调压器ZOT

使继电器加H 21A，再调整ZOT1100V，然后调整移相器φJφLM不变。R2IJ4-2中所示的各值。R1，4-2ZdzJ=UJ/2I4-2中。

·

J

〔静〕=f(I)关系曲线。

dz·J

J dz·J J

dz·J于90%整定阻抗时的电流即为最小准确工作电流I ，其值应满足以下JG·ZX要求：··DKB=20匝(2Ω/φ)时，IJGZX0.08A；DKB=14匝(1.4Ω/φ)时，IJGZX··0.8A。SBHφJφLM不变。4-2中所示各值。JJ

值等于·J(静)。·④然后断开接触器，间隔半分钟后再合上接触器，此时方向阻抗元件应动UJ值再做一遍，如此重复数次，求出能使方向阻抗继电器动J dzJ 作的最大U值，即U (动)。假设U=J dzJ · dz·J··不动作，则应稍稍降低UJ值，重复次数，以求出UdzJ(动)。将所得结果记入表ZdZJ(动)。··⑤将所得Z (动)=f(I)关系曲线与静态方法所得曲线比较，两次所得结dz·J J5%，否则即为有允许的动作超越现象。·ZdzJ=f〔φJ〕工作特性圆·LM1〕YB=100%(99.5%)，DKB=20匝，QP投Ⅰ、Ⅱ位置；φJ=φ 。LMZOT2R2使ZOT1使相位表的工作100V。Jφ4-3所列的各值，使继电器的电流与JR1，将电压由高向电压，填入表4-3中。·· 计算各相位角下的阻抗ZdzJ=UJ/2I。最大灵敏角处的动作阻抗应与整定)·· 记忆作用检验检验接线按原电路并承受毫秒表测量时间。YB=100%(99.5%)，DKB=20匝，φLM=72°(实测值)，先不加第三相电压。1〕QSSBHZOT2和可调电阻R21AZOT1使相位表的工作电压100V，然后调整移相器使电流与电压间的相位角为最大灵敏角。R1使参加电压为零。断开KM，而后再快速合上，使电压由100V突然降到零，同时电流由50ms。参加第三相电压，重复上述试验。当电压由100V突然降到零，同时参加2倍准确工作电流，阻抗继电器触点应能牢靠闭合并自保持在闭合状态。方向性检查YB=100%(99.5%),DKB=20匝，将电流极性反接，使电流滞后电压的相反方向)。参加2倍准确工作电流，同时操作KM使电压从100V突然降到零，继电器应牢靠不动作。方向阻抗继电器返回系数测定φLM处测量方向阻抗继电器的返回电压值，计算其返