电力系统继电保护试验指导书

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1、 . . . 电力系统继电保护实验指导书 奎 素英 编写中国矿业大学信息与电气工程学院二零一零年三月51 / 63实验须知实验是教学的重要环节之一。通过实验可以巩固和反复已学到的理论知识，发现和讨论新的问题，掌握实验方法，培养操作技能。为保证实验的正常进行，提高实验质量，实验应按以下程序和要求进行。1、实验前应对实验容进行预习，写好预习报告，弄清所需仪器设备规、性能、使用方法与实验步骤。否则，不允许做实验。进入实验室后，仪器设备不得随意进行调整、拆开。2、按实验接线图接线，接线要整齐清晰，线路接好后必须经指导教师检查，才可接通电源进行实验。3、按实验步骤逐项进行实验，每项实验完毕，应将实验数据

2、交指导教师检查正确后，再进行下一项实验。4、在实验过程中改变接线，必须先拉开电源然后接线，如遇异常事故，先切断电源，并报告指导教师处理。5、实验完毕，应将全部数据填入原始实验数据记录表交指导教师审阅、签字后，切断电源，再拆除接线，将仪器设备放回原处，实验用线整理好后方可离去。6、实验报告在实验结束后一周交指导教师批阅。目 录JTC-IIIA型继电器特性测试台简介1实验一 电流、电压、时间继电器特性实验 4电压电流线路保护屏系统简介 8 实验二 电流电压保护线路系统实验17实验三 电流电压保护线路微机系统实验 20实验四 功率方向继电器特性实验23实验五 方向阻抗继电器特性实验26实验六 DCD

3、5型差动继电器特性实验28WBB-II变压器保护屏简介34实验七 变压器系统保护屏常规保护实验46实验八 变压器系统保护屏常规保护实验48实验九 设计组合性实验50继电器特性测试台简介本测试台由电源部分、多种继电器与测量表计等组成。可以用来进行电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器、功率方向继电器、方向阻抗继电器等常规继电器的特性测试，也可以根据需要设计多种继电器组合保护实验。桌台 柜2图1 型继电器特性测试台外观立体图XD5XD4XD3信 号继电器XD1直流198V交流380V交流220V单相刀闸三相刀闸单相刀闸ZKDKSK继电器动作信号灯直流电源指示灯三相电源指示灯继电

4、器动作信号灯XJYJLJ 型继电器特性测试台外观立体图如图1所示，台正面由实验面板、桌台和两个柜子组成；台后面全封闭；电源线从台下方通过，再进入部端子排。XD2单相电源指示灯LGJ电 压继电器电 流继电器功率方向继电器DCD5A方向阻抗继电器LZJA3A1A2VV1SJZJ交流电流表交流电压表时 间继电器中 间继电器CG5CG4CG3CG6ocbaCG20aCG1BK0a整流桥三相输出直流输出TY2输出TY1输出+操作开关启动端口停止端口电秒表测量端口差动继电器DB调压器TY1CG7相位表XB调压器TY2电秒表图2 JTC-III 型继电器特性测试台实验面板布置图测试台实验面板布置如图2所示，

5、面板上各符号名称如下：XD1 继电器动作信号灯ZJ 中间继电器XD2 交流220V电源指示灯LGJ 功率方向继电器XD3 三相电源指示灯LZJ 方向阻抗继电器XD4 直流220V电源指示灯V1、V2交流电压表XD5 功率方向继电器动作指示灯A1、A2、A3交流电流表BK 备用刀闸DB 电秒表ZK 直流220V电源刀闸XB 相位表SK 测试台三相电源刀闸YJ 电压继电器DK 交流220V电源刀闸LJ 电流继电器XJ 信号继电器DCDJ差动继电器SJ 时间继电器CG1 交流220V电源（单相调压器TY1）输出接线柱（a，0）CG2 三相交流电源输出接线柱（a，b，c，o）CG3 直流220V电源输

6、出接线柱（+，-）CG4交流220V电源（单相调压器TY2）输出接线柱CG5整流桥CG6 电秒表接线柱CG7 相位表接线柱 电源操作说明如下： （1）图2中，当刀闸全部拉开时，所有指示灯都不亮，实验台上各元件、接线柱、移相器、调压器均不带电。（2）当合上测试台三相电源刀闸（SK）时，测试台电源指示灯（XD3）亮，移相器、调压器带电；三相交流电源输出接线柱（CG2）带电，其电压值和相位由调压器和移相器控制，同时交流220V电源刀闸（DK）和直流电源刀闸（ZK）原方带电。（3）当合上交流220V电源刀闸（DK）时，交流电源指示灯（XD2）亮，交流220V（单相调压器TY1）输出接线柱（CG1）上有

7、a、0相交流0220V电压，交流220V（单相调压器TY2）输出接线柱（CG4）上有交流048V电压（单相调压器TY2经隔离变压器输出到CG4上）。 （4）当合上直流电源刀闸（ZK）时，直流电源指示灯（XD4）亮，直流220V输出接线柱（CG3）上有直流220V电压。打开电秒表（DB）和相位表电源开关，电秒表和相位表的电源指示灯亮。 JTC-型继电器特性测试台电源系统如图3所示。TY2单相调压器隔离变压器XD2TY1单相调压器DKa0SK0CBA移相器三相调压器bc+-ZKXD4XD3a0图3 JTCIII电源系统图注意事项1、型继电器特性测试台，工作电流和工作电压不得超过允许值。实验电流较大

8、(大于3A)时，不得长期工作。 2、实验前检查所有刀闸应在断开位置，电源信号灯均熄灭，此时才能接线。 3、接线过程中密切注视刀闸位置，以防误操作引起事故。 4、接线完毕，要由教师检查线路。 5、实验中不允许带电改变操作。实验一电流、电压、时间继电器特性实验（一）实验目的 1熟悉几种常见继电器（如电流继电器、电压继电器、时间继电器等）结构与特点。 2掌握电流、电压、时间继电器基本参数的测量与调整方法 3了解电磁型继电器的时间特性。（二）电流继电器原理与特性实验1. 电流继电器原理DL-30系列电流继电器，用于电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护线路中，作为起动元件。结构和原理 继电器系电磁式，

9、瞬时动作，磁系统有两个线圈，线圈出头接在底座端子上，用户可以根据需要串并联，因而可使继电器整定变化一倍。 继电器名牌的刻度值与额定值对于电流继电器是线圈串联的(以安培为单位)转动刻度盘上的指针、以改变游丝的反作用力矩，从而可以改变继电器的动作值。 继电器的动作：电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开。当电流降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合。部接线2实验容：（1）观察电流继电器的部结构，熟悉动作原理。 （2）测定电流继电器动作、返回电流值与计算其返回系数。 3实验方法与步骤 （1）实验线路接线图如图1-1所示：LJI220VR TY

10、130/5A2A A 图1-1 电流继电器动作电流值测试实验接线图（2）所用设备 三相电源开关、单相电源开关、直流电源开关、220V可调变压器、30欧姆/5安可调电阻、电流表02A（ZSPX-1型智能多功能表）、直流电源、电流继电器、指示灯、导线若干。（3）实验步骤A按图接线，将继电器线圈串联，调整把手置于刻度盘的某一刻度（整定值），TY1置最小位置。 b合上Sk、DK、ZK空气开关，缓慢调节TY1使电流均匀上升到接近把手值时，用可调电阻进行微调直到继电器刚好动作时(动合触点闭合，指示灯亮)的电流，即为动作电流Idz ，记下读数；然后缓慢减少电阻使电流均匀下降，使继电器刚好返回时(动合触点断开

11、，指示灯熄)的电流，即为返回电流I fh ，记下读数，填入下表。 c改变刻度位置，重复上述步骤，并记下读数。每个刻度重复三次，取其平均值以求返回系数K fh。 d继电器线圈改为并联接法，重复上述步骤。e要求：K fh在08509之间，误差不大于3为合格。电流继电器特性实验数据表把手位置两线圈串联两线圈并联最小中间最大最小中间最大电流值（A）10.550.480.830.721.000.881.010.921.681.372.001.6820.520.480.810.731.000.860.990.891.621.401.991.7030.500.480.810.721.010.850.990.

12、851.621.382.011.70平均值返回系数（三）电压继电器原理与特性实验1.电压继电器原理 DY-30系列电压继电器，用于继电保护线路中，作为过电压保护或低电压闭锁的动作元件。 结构和原理，继电器为插拔式结构，嵌入式安装，并有透明的塑料外罩，可以观察继电器的整定值和规格等。继电器系电磁式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，线圈出头接在底座端子上，用户可以根据需要串并联，因而可使继电器整定围变化一倍。继电器铭牌的刻度值与额定值对于电流继电器是线圈串联时的(以A为单位)，对于电压继电器是线圈并联时的(以V为单位)。转动刻度盘上的指针，以改变游丝的反作用力矩从而可以改变继电器的动作值。继电器的动作

13、：对于过电流(压)继电器，电流(压)升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开。当电流(压)降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合，对于低电压继电器，当电压降低到整定电压时，继电器就动作，动合触点断开，动断触点闭合。2实验容（1）观察电压继电器的部结构，熟悉动作原理。 （2）测定电压继电器动作、返回电压值与计算其返回系数。3实验方法与步骤 (1) 实验接线图如下图12所示：0150VYJ220VTY1V 图1-2 电压继电器动作值测试图（2）所用设备三相电源开关、单相电源开关、直流电源开关、220V可调变压器、电压表0150V（ZSPX-1型智

14、能多功能表）、直流电源、电压继电器、指示灯、导线若干。（3） 实验步骤a按图接线，将继电器线圈串联，调整把手置于刻度盘的某一刻度（整定值），TY1置最小位置。b合上Sk、DK、ZK空气开关，缓慢调节TY1使电压均匀上升，直到继电器刚好动作时(动合触点闭合，指示灯亮)的电压，即为动作电压Udz ，记下读数；然后缓慢减少TY1使电压均匀下降，使继电器刚好返回时(动合触点断开，指示灯熄)的电压，即为返回电压U fh ，记下读数，填入下表。c改变刻度位置，重复上述步骤，并记下读数。每个刻度重复三次，取其平均值以求返回系数K fh 。d继电器线圈改为并联接法，重复上述步骤。e要求：K fh在08509之

15、间，误差不大于3为合格。电压继电器动作值、返回值测试把手位置两线圈串联两线圈并联最小中间最大最小中间最大电流值（A）132.5326.4246.8441.4958.9251.9216.5313.7122.7320.0529.2225.69232.6227.3346.5441.9357.1351.9216.9313.1822.8320.2128.8325.61331.8227.3246.6742.1957.8151.8316.7013.2122.0020.4028.9325.53平均值返回系数（四）时间继电器特性实验 1. 实验原理DS-30系列时间继电器，作为辅助元件用于各种保护与自动装置线路

16、中，使被控元件达到所需要的延时，在保护装置中用以实现主保护与后备保护的选择性配合。继电器起动部分系按电磁原理构成继电器是带有延时机构的螺管线圈式继电器，具有交流和直流规格。继电器的交流规格继电器部装有桥式整流器，将交流电源整流后供给电磁机构，每台继电器具有两副瞬时转换触点，一副滑动延时触点，一副延时主触点。当加电压于线圈两端时，铁心克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时转换触点进行瞬时转换，同时延时机构启动，经过一定的延时，然后闭合滑动延时触点和延时主触点。主触点接触后由于上挡限制机构的转动，机构停止，从而得到所需延时。当线圈断电时，在塔形弹簧的作用下，使唧子和延时机构返回原位,延时一致性不大于0

17、.125s2.实验容（1）观察时间继电器的部结构与其动作原理。（2）测量时间继电器的动作时间。3实验方法与步骤 (1) 实验接线图如下图14所示+BKDC 220VSJZXPX-I启动停止输入2输入1公共线公共线端口图1-4 时间继电器动作时间测试原理图 （2）所用设备200V直流电源、BK操作开关、ZSPX-1型智能多功能表、时间继电器、导线若干。（3）实验步骤为： （1）按图1-4接好线路，调整时间整定值，将静触点时间整定指针对准一刻度中心位置；（2）合上BK，记录电秒表显示的读数，然后复位； （3）测量三次，取平均值，结果填入表1-4中。（4）计算动作时间误差。 表1-4 时间继电器特性

18、实验数据t1（3”）t2(4.5”)备注一次二次三次一次二次三次测量值（ms）293729292947440143744309误差（六）思考题1电磁型电流继电器、电压继电器和时间继电器在结构上有什么异同点？ 答：电磁型电流继电器、电压继电器是瞬时动作电磁式继电器，当电磁铁线圈中有电流（电压）通过时，产生电磁力矩，使舌片克服反作用力矩而动作。而时间继电器带有延时机构的螺管线圈式继电器，它的的线圈可由直流或交流电源供电。在交流时间继电器，装有桥式整流器，将交流电源整流后供给电磁机构，每台继电器具有两副瞬时转换触点，一副滑动延时触点，一副延时主触点。 2如何调整电流继电器、电压继电器的返回系数？ 答

19、：影响返回系数的有下列两因素，其调整也循此进行 （1）机械因素：轴承的质量和清洁度；轴尖的光洁度和研磨的准确性；静触点的位置等。可检查轴承轴尖，调整静触点片弹力，改变触点位置等。 （2）电磁因素：舌片端部与磁极间的间隙；舌片开始转动好终止时舌片与磁极间的相对位置等。舌片动作终止时，其端部与磁极间隙愈大，返回系数愈大，反之愈小。调整安装在磁极左下方的限制螺杆，改变舌片终止位置，舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，这是因为舌片与磁通轴所夹的角增加时，继电器动作电流（电压）大为增加，而返回电流（电压）并不发生变化，若将舌片起始位置移近磁极下面，则返回系数最大，并可能引起刻度值改变与触点压力

20、减小，此时可调整舌片起始位置的止档螺丝。必要时，还可将可动部分卸下，用平口钳将舌片端部稍向弯曲。放回原位后，重复检验。 注意：返回系数高，表明剩余转矩小，触点压力弱，在提高返回系数时，应保证触点接触可靠。电压电流线路保护屏系统简介WLBIII线路保护屏是由电磁型电流电压保护和微机保护组成用于教学的线路保护实验屏。一、系统结构线路保护屏一次系统如图2-1所示，其原理图如图22所示。A站装有无时限电流速断保护与定时限过电流保护和微机线路保护。B站装有电流电压联锁速断保护和定时限过电流保护。C变电站A变电站B电源负载 图2-1 线路保护一次系统图 保护元件动作值的整定图2-1中若取电源线电压为100

21、V，系统阻抗分别为Xs.min=2，XS.N=4，Xsmax=5），线路AB段和BC段的阻抗均为10。设AB段最大负荷电流为1.2A，BC段最大负荷电流为1.0A。无时限电流速断保护可靠系数K1=1.25，过电流保护可靠系数Km=1.15，继电器返回系数Kh=0.85，自启动系数Kzq=1.0，。根据给定条件，理论计算A、B站保护各元件的整定值，根据计算结果，对A、B站保护各元件进行整定。由于本实验装置采用三相两继电器不完全星星接线（完全星星接线）接线系数为1。首先计算在线路BC末端发生短路由于B站装有电流电压联锁速断保护与定时限过电流保护，所以按正常运行方式进行整定，但不能保护线路的全长，只

22、能保护线路全长的75%。继电器的动作电流所以5LJ、6LJ电流整定为2.7A；1YJ、2YJ、3YJ电压整定为35V.线路BC末端的过流保护的动作电流（按躲开本线路最大负荷电流整定）因为负载为电阻，所以Kzq=1 按本线路末端发生最小短路电流来校验故继电器整定满足要求。所以7LJ、8LJ电流整定为1.4AAB末端发生短路由于A站装有无时限电流速断保护与定时限过电流保护，所以按最大运行方式进行整定，首先计算三相短路电流继电器的动作电流灵敏度校验（按最小运行方式校验）故继电器整定满足要求。所以1LJ、2LJ动作电流整定为6A线路AB末端的过流保护的动作电流（按躲开本线路最大负荷电流整定）因为负载为

23、电阻，所以Kzq=1 动作时间 （对定时限） （对反时限）校验：（1）近后备，按本线路末端发生最小短路电流来校验故继电器整定满足要求。 （2）远后备，按相邻线路末端发生最小短路电流来校验故继电器整定满足要求。所以3LJ、4LJ动作电流整定为1.6A，1SJ整定为1秒。16图22 WLBIII线路保护屏屏面原理图系统阻抗RS10 112 391128410 98 76 54 314 13216.3V1SKPO2SKP6.3V2KMO2SKP2ZJ2SKB相1SC1SB1SA14+-+去2SKP1ZJ微机保护B站保护出口常开触点1ZJB相B相LP6LP7B站保护出口A站保护出口常开触点去1SKPL

24、P3+COMLP1LP2-2SK1813COMJAJAD1D2D32QC6R5R4R2SC 2SB 2SA1SKB相1ZJ1SKP1SK3R2R1R1QC56 7bcABCTB-1KM5364121LJ2LJ3LJ1SJ2XJ1XJ1ZJ5LJ6LJ1YJ2YJ3YJ7LJ8LJ2SJ4XJa1VBCAC2345687439101112Aa4LJ111214 133XJ4321图22 WLBIII线路保护屏常规保护屏面原理图系统阻抗RS10 112 391128410 98 76 54 314 132163V1SKPO2SKP63V2KMO2SKP2ZJ2SKB相1SC1SB1SA+-+1ZJ

25、1ZJB相B相LP6LP7B站保护出口A站出口常开触点去1SKPLP3+LP1-2SKJAJAD1D2D32QC6R5R4R2SC 2SB 2SA1SKB相1ZJ1SKP1SK3R2R1R1QC56 7bcABCTB-1KM1LJ2LJ3LJ4LJ1SJ2XJ1XJ5LJ6LJ1YJ2YJ3YJ7LJ8LJ2SJ4XJ3XJa1VBCAC2345687439101112AaA站保护出口B站出口常开触点WLBIII线路保护屏LP1LP2LP3LP4LP5LP6LP7LP81SC相间故障选择c相AaVBCAcA相电流系统线电压C相电流WH1YJ2YJ3YJ微机线路保护B站电流电压速断B站电流电压速

26、断B站电流电压速断1SK1SKP2SK2SKP1LJ2LJ5LJ6LJA站速断保护A站速断保护B站速断保护B站速断保护3LJ4LJ7LJ8LJA站过流保护A站过流保护B站过流保护B站过流保护1XJ2XJ3XJ4XJA站过流信号A站速断信号B站过流信号B站速断信号1SJ1ZJ2SJ2ZJA站过流时间A站保护出口B站过流时间B站保护出口Qc线路阻抗切换1QcA站短路开关2QcB站短路开关1SA相间故障选择a相2SC相间故障选择c相1SB相间故障选择b相2SA相间故障选择a相2SB相间故障选择b相JA复位开关A站常规保护出口A站微机保护出口备1备2备3备4B站常规保护出口备5图23 WLBIII线路

27、保护屏平面布置图 1屏面布置图（如图2-3）。 图中的符号所对应的设备名称如下所示。其中： WH微机线路保护装置。 Qc系统运行方式选择开关。有“最大”（Rs=2），“最小”（Rs=5）和“正常”（Rs=4）三种运行方式供选择。 1SK、2SK分别为A站和B站模拟断路器的合闸按钮。 1SKP、2SKP分别为A站和B站模拟断路器的跳闸按钮。 JA解除自保持的复归按钮。 1QC、2QC分别为A、B站的短路操作开关。开关手柄垂直为短路接通状态。1SA、1SB、1SC、2SA、2SB、2SC分别为A站和B站对应相短路模拟开关。开关手柄垂直为短路接通状态。 LP1、LP7分别为A站和B站常规保护出口投退

28、连接片。 LP2A站微机保护出口投退连接片。 LP3、LP6分别为A站和B站保护出口常开触点。 LP4、LP5、LP8为备用端子。1YJ2YJ220V1ZJLP201LJ2LJ1SJ3LJ4LJ5LJ6LJLP11ZJ7LJ8LJ2SJLP72ZJ+12V1ZJ1SJ2SJ4XJ3XJ1XJMSDMGL2XJ3YJ图24线路保护屏接点展开图 2屏接点展开图（如图24）3屏背面视图（如图2-5）KM4R5R6RDC1R2R3RRS 图2-5线路保护屏背面布置示意图1R、2R、3RAB线路段三相模拟阻抗，阻值分别为10。4R、5R、6RBC线路段三相模拟阻抗，阻值分别为10。 R s模拟系统阻抗，

29、Rs.min=2，RS.N=4，Rs.max=5。1KM、2KM分别为A站和B站模拟断路器。DC直流电源，Sk为直流电源开关，手柄垂直为接通状态。 4微机线路保护装置面板布置（如图2-6）10987521918171615141312134611图2-6 微机线路保护装置面板布置图 1）显示屏正常运行时，分别显示三相电流：1A、1B、1C为A、B、C三相电流；保护动作时，显示动作信息：“Sd”表示速断动作；“GL”表示过流动作；“GFh”表示过负荷动作。2）正常灯工作正常时，该灯闪亮。3）速断灯速断保护动作时，该灯亮。4）过流灯过流保护动作时，该灯亮。5）过负荷灯过负荷动作时，该灯亮。6）电源

30、灯电源开关合上时，该灯亮。7）17 信号复位用于保护动作后复位信号。8）跳闸按钮。9）选控按钮。10）合闸按钮。11）电源开关。12）选下一项按钮用于选择各种整定参数单元。13）选上一项按钮用于选择各种整定参数单元。14）15）改变参数单元值按钮。16）画面切换按钮用于选择微机的显示画面。17）信号复位18）未用。19）主机复位主机CPU复位按钮。 5微机保护的整定 将微机保护装置运行在正常状态下； 按压画面切换键，直到显示出“PA-000”，再按+键输入密码，按压键结束，此时，若密码正确就可显示出 01单元值，并且能够通过+键改变保护选择单元的选择值； 通过+、键改变保护参数单元整定值大小；

31、 通过、键可往后或往前选择各种参数单元（注意：最好先确定好保护的整定值的数值大小，后确定相应的保护的投入选择）。在确定完各种参数以后，按压画面切换键，显示出“y n”，此时，若按压+键，则保存整定值（断电、复位也不会改变），若按压键，则新整定值在断电或复位时将被清除，又恢复旧值。（注：微机保护的固定密码为“200”，如果忘记所设定的密码，则可用“200”密码） 保护参数单元名称与意义01：速断保护选择单元“on”为投入，“off”为切除；02：过流保护选择单元“on”为投入，“off”为切除；03：过负荷保护选择单元“on”为投入，“off”为切除；04：CT断线判断单元“on”为投入，“of

32、f”为切除；05：电流比例系数单元用于调整三相电流显示数值；06：速断保护动作时间单元（秒）；07：过流保护动作时间单元（秒）；08：过负荷动作（告警）时间单元（秒）；09：速断保护整定值单元（A）；10：过流保护整定值单元（A）；11：过负荷整定值单元（A）。 本装置现设定：01on 02on 03on 04off 051.0 060071 084 096.01 101.61 111.5 6微机显示信息正常运行时，微机处于测量状态，显示屏循环显示A、B、C三相电流值；故障时，微机保护动作后显示屏上前面二位表示故障类型，“Sd”表示速断保护动作，同时速断灯亮；“GL”表示过流保护动作，同时“过

33、流灯”亮；“GFh”表示过负荷保护动作，同时“过负荷灯”亮。注意：当显示画面为非正常运行显示画面时，在10秒钟若没有键盘输入信号，则装置将自动切换到正常运行时的显示画面。7微机复位 主机复位：工作不正常时，可按压该键； 信号复位：当微机保护动作后，须按压该键进行复位。二、主要实验功能 （一）模拟系统正常运行方式实验； 1将Q c置于“正常”位置； 2AB段和BC段模拟线路阻抗调到最大处； 3合上实验电源，调节调压器的输出，使屏上电压表指示从0V慢慢升到100V为止； 4合上A站和B站模拟断路器。模拟系统即处于正常运行状态。 实验结束后，将调压器输出调节器回零，最后断开实验电源。（二）模拟短路故

34、障方式实验（切断直流电源开关）1、 选择所需的系统运行方式；2、 根据实验要求将各段模拟线路阻抗调到所需位置；3、 合上实验电源，调节调压器输出，使屏上电压表指示从0V慢慢升到100V为止；4、 合上有关开关，此时，根据短路类型，负荷灯泡全部熄灭或部分熄灭。电流表指示数值较大。模拟系统即处于短路故障方式。短路故障发生后，应立即断开短路操作开关，以免短路电流过大烧坏设备。断开短路操作开关。即可切除短路故障。 实验结束后，将各相短路模拟开关断开，调压器输出调回零，最后断开实验电源。 （三）保护装置的动作电流、动作电压、动作时间实验。 （四）常规保护和微机线路保护实验 （五）常规保护动作配合实验 （

35、六）常规保护与微机线路保护配合实验 （七）连接片的使用 研究线路常规保护，后备保护与微机保护，借助投退连接片，可使相应的保护出口跳闸。三、注意事项1、 WLBIII线路保护屏允许使用的调压器输出线电压，最大值不得超过100V。2、不要带电调整滑线电阻器。3、调整时间继电器动作值时，要断开直流电源。4、做短路实验时，短路故障电流的持续时间不要过长。实验二 电流电压保护线路常规系统实验 一、实验目的： 1掌握电网相间短路的电流电压保护工作原理与整定方法。 2进一步认识系统运行方式变化对电流电压保护灵敏度的影响。 二、实验容与要求 （一）常规保护（合上直流电源开关） 1最小运行方式下AB、BC段模拟

36、线路三相短路、两相短路实验； （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定； （2）将AB、BC段模拟线路阻抗滑动头移动到10处 （3）运行方式选择，置为“最小“处； （4）将屏面下部的A站的常规保护出口连接片接通（LP1和LP7）。 （5）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮； （6）合上A站的1SA、1SB、1SC短路模拟开关； （7）合上A站的短路操作开关1Qc。模拟系统发生三相短路、两相短路故障。（8）观察并记录保护的动作类型情况，并填入表21中。然后按复位开关。重复步骤（5） （9）合上B站的2SA、2SB、2SC短路模拟开关； （10）合上B站的短路操作开关2Qc。模拟系统发生

37、三相短路、两相短路故障。 （11）观察并记录保护的动作类型情况，并填入表21中。然后按复位开关。 （12）在B站发生三相、两相短路时，只A站的常规保护出口投入（LP1），B站的常规保护出口（LP7）断开，观察并记录保护的动作类型情况，并填入表21中。表21 常规保护配合（XLAB=XLBC=10，）故障地点线路AB末端发生短路线路BC末端发生短路故障类型K（2）K（3）K（2）K（3）A、B站保护出口投入A站保护出口投入A、B站保护出口投入A站保护出口投入动作保护ABBCACABCABBCACABBCACABCABCAIIIAIIIAIIIAIIIBIIIBIIIBIIIAIIIAIIIAII

38、IBIIIAIII 2、最小运行方式下模拟线路50%处三相、两相短路实验； （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定；（2）将AB段模拟线路阻抗滑动头移动到5处，BC段模拟线路阻抗滑动头移到10处； （3）运行方式选择，置为“最小“处； （4）将屏面下部的LP1和LP7接通； （5）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮； （6）合上A站的1SA、1SB、1SC短路模拟开关； （7）合上A站的短路操作开关1Qc。模拟系统发生三相、两相短路故障。观察并记录继电器和微机保护的动作情况，并填入表22中。 （8）将AB段模拟线路阻抗滑动头移动到10处，BC段模拟线路阻抗滑动头移到5处发生三相、两

39、相短路实验方法同上。观察并记录继电器和微机保护的动作情况，并填入表22中。表22.常规保护配合故障地点线路AB末端发生短路线路BC末端发生短路故障类型K（2）K（3）K（2）K（3）A、B站保护出口投入A站保护出口投入A、B站保护出口投入A站保护出口投入动作保护ABBCACABCABBCACABBCACABCABCAIIIAIIIAIIIAIIIBIIIBIIIBIIIAIIIAIIIAIIIBIIIAIII 3、正常运行方式下模拟线路30%处三相短路实验 （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定； （2）将AB段模拟线路阻抗滑动头移到10处，将BC段模拟线路阻抗滑动头移到3处； （

40、3）运行方式选择，置为“正常“处； （4）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮； （5）将屏面下部的LP1和LP7接通； （6）合上B站的2SA、2SB、2SC模拟短路开关； （7）合上B站短路操作开关2Qc，模拟系统即发生三相短路故障。观察并记录继电器动作情况，填入表23中。 （8）将AB段模拟线路阻抗滑动头移到3处，将BC段模拟线路阻抗滑动头移到10处；发生三相、两相短路实验方法同上。观察并记录继电器动作情况，填入表23中。表23 常规保护配合故障地点线路AB末端发生短路线路BC末端发生短路故障类型K（2）K（3）K（2）K（3）A、B站保护出口投入A站保护出口投入A、B站保护出口投入A站保

41、护出口投入动作保护ABBCACABCABBCACABBCACABCABCAIAIAIAIBIBIBIAIIIAIIIAIIIBIAIII4A站速断常规实验在70%处发生三相短路时是过流动作还是速断动作；在A站50%、40%、30%、20%处发生两相短路时是过流动作还是速断动作。填入表24。步骤自己整理。表24 A站速断常规故障地点线路AB末端发生短路故障类型K（3）K（2）705040%30%20%动作保护AIIIAIIIAIIIAIAI实验结束后，将调压器输出调回零，断开直流电源开关，断开开短路模拟开关，断开A、B站模拟断路器，最后断开实验电源。实验三 电流电压保护线路微机系统实验一、实验目

42、的： 1掌握电网相间短路的电流电压保护工作原理与整定方法。 2进一步认识系统运行方式变化对电流电压保护灵敏度的影响。 二、实验容与要求（一）常规保护和微机线路保护实验（合上直流电源开关） 1最小运行方式下AB、BC段模拟线路三相短路、两相短路实验； （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定； （2）将AB、BC段模拟线路阻抗滑动头移动到10处 （3）运行方式选择，置为“最小“处； （4）将屏面下部的A站的微机保护出口（LP2），B站的常规保护出口（LP7）连接片接通， （5）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮； （6）合上A站的1SA、1SB、1SC短路模拟开关； （7）合上A站的短

43、路操作开关1Qc。模拟系统发生三相短路、两相短路故障。 （8）观察并记录保护的动作情况，并填入表31中。然后按复位开关。 （9）将屏面下部的AB站的常规保护出口连接片接通（LP7），合上B站的2SA、2SB、2SC短路模拟开关； （10）合上B站的短路操作开关2Qc。模拟系统发生三相短路、两相短路故障。 （11）观察并记录保护的动作情况，并填入表31中。然后按复位开关。 （12）在B站发生三相、两相短路时，只A站微机保护出口投入，观察并记录保护的动作情况，并填入表31中。表31 微机与常规保护配合（A站微机，B站常规）故障地点线路AB末端发生短路线路BC末端发生短路故障类型K（2）K（3）K（

44、2）K（3）A、B站保护出口投入A站保护出口投入A、B站保护出口投入A站保护出口投入动作保护ABBCACABCABBCACABBCACABCABCAIIIAIIIAIIIAIIIBIIIBIIIBIIIAIIIAIIIAIIIBIIIAIII2、最小运行方式下模拟线路50%处三相、两相短路实验； （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定； （2）将AB段模拟线路阻抗滑动头移动到5处，BC段模拟线路阻抗滑动头移到10处； （3）运行方式选择，置为“最小“处； （4）将屏面下部的LP2和LP7接通； （5）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮； （6）合上A站的1SA、1SB、1SC短路模

45、拟开关； （7）合上A站的短路操作开关1Qc。模拟系统发生三相、两相短路故障。观察并记录微机保护的动作情况，并填入表32中。 （8）将AB段模拟线路阻抗滑动头移动到10处，BC段模拟线路阻抗滑动头移到5处发生；三相、两相短路实验方法同上。观察并记录微机保护的动作情况，并填入表32中。表32微机与常规保护配合（A站微机，B站常规）故障地点线路AB末端发生短路线路BC末端发生短路故障类型K（2）K（3）K（2）K（3）A、B站保护出口投入A站保护出口投入A、B站保护出口投入A站保护出口投入动作保护ABBCACABCABBCACABBCACABCABCAIIIAIIIAIIIAIIIBIIIBIII

46、BIIIAIIIAIIIAIIIBIIIAIII 3、正常运行方式下模拟线路30%处三相短路实验 （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定； （2）将AB段模拟线路阻抗滑动头移到10处，将BC段模拟线路阻抗滑动头移到3处； （3）运行方式选择，置为“正常“处； （4）将屏面下部的LP2和LP7连短接； （5）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮； （6）合上B站的2SA、2SB、2SC模拟短路开关； （7）合上B站短路操作开关2Qc，模拟系统即发生三相短路故障。观察并记录继电器和微机保护的动作情况，填入表33中。 （8）正常运行方式下AB段模拟线路30%处发生三相、两相短路实验方法同上

47、。观察并记录继电器和微机保护的动作情况，填入表33中。表33微机与常规保护配合（A站微机，B站常规）故障地点线路AB末端发生短路线路BC末端发生短路故障类型K（2）K（3）K（2）K（3）A、B站保护出口投入A站保护出口投入A、B站保护出口投入A站保护出口投入动作保护ABBCACABCABBCACABBCACABCABCAIAIAIAIBIBIBIAIIIAIIIAIIIBIAIII4保护动作配合实验（实验结果自己整理） （1）各保护元件动作值按前面预习时计算整定值来整定； （2）将B站时间继电器置于2处； （3）将AB段模拟线路阻抗滑头移到10处，将BC段线路阻抗滑动头移到10处；（4）系统

48、运行方式选择，置于“最大“；（6）合上A、B站模拟断路器，负荷灯全亮；（8）如微机保护投入，将屏面下部的LP2和LP7也接通；（9）合上B站2SA、2SB、2SC短路模拟开关；（10）合上B站短路操作开关2Qc，模拟系统发生三相短路故障。此时，负荷灯全熄。A站III段保护因小于B站而先动作，跳掉A站模拟断路器。断开B站短路操作开关，按“自保持解除”按钮，可重新合上A站模拟断路器，即恢复模拟系统的无故障运行。实验结束后，将调压器输出调回零，断开直流电源开关，断开开短路模拟开关，断开A、B站模拟断路器，最后断开实验电源。 实验四 功率方向继电器特性实验一、实验目的 1学会运用相位测试仪器测量电流和

49、电压之间相角的方法。 2了解整流型（LG-11）功率方向继电器的构造与特点，进一步掌握功率方向继电器的动作原理、接线方式与动作特性的试验方法。 3研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。二、LG-11型功率方向继电器简介在电力系统中,反映双电源输电线路相间短路的继电保护，某些地方必须安装LG-11型功率方向继电器。功率方向继电器是根据输入的电流和电压的矢量值判别其是否动作的。功率方向继电器的出口处发生短路，此时母线残压很低,以至功率方向继电器的动作功率小于整定的动作功率，这是功率方向继电器不动作的死区。为了消除这一死区，LG-11型功率方向继电器可采用90接线

50、，经可行性分析证明：功率方向继电器90接线在各种相间短路情况下都会可靠动作。LG-11整流型功率方向继电器应用在方向的保护中作为功率方向的判别元件，其中，LG-11用于相间短路保护，LG-12型用于接地短路保护。本实验采用LG-11整流型功率方向继电器为实验对象。这种继电器是根据绝对值比较原理构成的。它由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成，如图4-1所示。4530*8BZ256W1W3W4DKBBZ1*1W2W3*235412347W1W25678910*YBLP67R1R2R3R4C1*BZ1BZ2JJR5R6C2C3C4JJ常开触点1112R7C5*图4-1 LG-II 功率方向继

51、电器原理接线图 图41中继电器电流回路中DKB为铁芯带有气隙的电抗变压器，当电流通过DKB的一次绕组W1时，在其两个二次绕组W2、W3上得到相等的电压，Z称为DKB的补偿阻抗，超前电流一个角，改变DKB二次绕组上的调灵敏角电阻R3或R4，可以改变角的大小，从而改变继电器的最大灵敏角。LG-11型继电器的电压回路采用谐振变压器YB，YB的一次绕组设有抽头，另外还有一附加绕组。改变抽头的位置和加入或减去附加绕组可以对谐振回路进行调整。在谐振变压器的一次绕组加入系统电压时，在其两个二次绕组得到相等的电压为，且K值为复数，当谐振时，超前的角度为90，如下图所示制动区AB动作区区 60（45）图4-2 LG-11型功率方向继电器的灵敏角和动作区LG-12型继电器的电压回路所用的变压器YB就是一般的变压器，当系统线电压加于YB的一次绕组时，在其两个二次绕