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電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 王荊中編著 2014年4月  目 錄 第一章 學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則…………………………………………………1 第二章 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)………………………………………5 實(shí)驗(yàn)一 電流、電壓繼電器實(shí)驗(yàn)............................ ....5 實(shí)驗(yàn)二 功率方向繼電器特性實(shí)驗(yàn)........................ .......9 實(shí)驗(yàn)三 電流速斷保護(hù)及電壓聯(lián)鎖................................11 實(shí)驗(yàn)四 方向性過流保護(hù).............................. .........15 實(shí)驗(yàn)五 電流保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)........................... ...... .17 實(shí)驗(yàn)六 方向阻抗繼電器特性實(shí)驗(yàn)...................... .......21 實(shí)驗(yàn)七 負(fù)序電壓繼電器特性測試................ ...................25 實(shí)驗(yàn)八 自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)實(shí)驗(yàn).............. .........27 實(shí)驗(yàn)九 差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn).............. ...............31 實(shí)驗(yàn)十 變壓器保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn).................... ......33 附TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)說明………………………….37 第一章 學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保證人身安全，設(shè)備安全，愛護(hù)國家財(cái)產(chǎn)，培養(yǎng)科學(xué)作風(fēng)。為此，在本實(shí)驗(yàn)室應(yīng)遵守下列守則： 1、嚴(yán)守紀(jì)律，按時(shí)開始實(shí)驗(yàn)。 2、特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源24V電源和電壓源出口嚴(yán)禁短接。 3、嚴(yán)禁帶電拆線、接線。 4、非本次實(shí)驗(yàn)用的設(shè)備器材，未經(jīng)教師許可不得動(dòng)用。 5、實(shí)驗(yàn)中如有異常情況要保持鎮(zhèn)定，立即停止實(shí)驗(yàn)，迅速切斷電源， 并向教師報(bào)告。 6、若自己增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，須事先征得教師同意。 7、保持實(shí)驗(yàn)室整潔、安靜，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不得吸煙、喧嘩，亂扔雜物， 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上嚴(yán)禁放書包，衣物。 8、實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。必須將設(shè)備關(guān)閉 電源，整理好桌椅后征得指導(dǎo)老師同意再離開教室。 9、實(shí)驗(yàn)完成后須按時(shí)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 第二章 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一：電流、電壓繼電器實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解常規(guī)電流、電壓繼電器的構(gòu)造及工作原理，動(dòng)作定值的方法； 2、測試DL-31型電流繼電器的動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù)。 3、測試DY-36型電壓繼電器的動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù)。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、DL-31型電流繼電器 3、DY-36型電壓繼電器 4、導(dǎo)線若干 三、實(shí)驗(yàn)原理 1、DL-31型電流繼電器用于電機(jī)、變壓器及輸電線的過負(fù)荷和短路保護(hù)中，作為啟動(dòng)元件。DL-31型電流繼電器是電磁式繼電器，當(dāng)加入繼電器的電流升至整定值或大于整定值時(shí)， 繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開；當(dāng)電流降低到0.8倍整定值左右時(shí)，繼電器返回， 動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。 繼電器有兩組電流線圈，可以分別接成并聯(lián)和串聯(lián)方式，接成并聯(lián)時(shí)，繼電器動(dòng)作電流可以擴(kuò)大一倍。繼電器接線端子見圖，串聯(lián)接線方式為：將④、⑥短接，在②、⑧之間加入電流；并聯(lián)接線方式為：將②、④短接，⑥、⑧短接，在②、⑧之間加入電流。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可任意選擇一種接線方式（出廠時(shí)電流繼電器線圈默認(rèn)為串聯(lián)方式）。 2、DY-36型電壓繼電器用于繼電保護(hù)線路中，作為低電壓閉鎖的動(dòng)作元件。 DY-36型電壓繼電器是電磁式電壓繼電器，當(dāng)加入繼電器的電壓降低到整定電壓時(shí)，繼電器動(dòng)作，動(dòng)斷觸點(diǎn)⑤、⑦端子閉合，動(dòng)合觸點(diǎn)①、③端子斷開；當(dāng)加入繼電器的電壓超過整定電壓時(shí)，繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。 繼電器有兩組電壓線圈，可以分別接成并聯(lián)和串聯(lián)方式，接成串聯(lián)時(shí)，繼電器動(dòng)作電壓可以擴(kuò)大一倍，并聯(lián)和串聯(lián)接法可查看繼電器表面接線說明（出廠時(shí)電壓繼電器線圈默認(rèn)為并聯(lián)方式）。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、常規(guī)電流繼電器特性實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示，將特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源的電流輸出端與電流繼電器的電流輸入端子，連接，繼電器的動(dòng)作接點(diǎn)連接到信號(hào)燈的控制回路中。 電流繼電器特性測試實(shí)驗(yàn)接線圖 （2）整定值設(shè)置。打開電流繼電器面板前蓋，撥動(dòng)定值設(shè)定指針，可設(shè)定電流繼電器的整定值，設(shè)置電流繼電器整定值為3A（或自定）。 （3）將三相調(diào)壓器調(diào)節(jié)到“0”位置，按照?qǐng)D示接線，合上特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源開關(guān)。 （4）平穩(wěn)地調(diào)整調(diào)壓器，增大電流輸出，直至電流繼電器動(dòng)作，此時(shí)燈亮，讀出電流表讀數(shù)，記錄動(dòng)作電流。 （5）平穩(wěn)地調(diào)整調(diào)壓器，減小電流輸出，至繼電器返回，信號(hào)燈熄滅，記錄返回電流。 （6）不改變繼電器整定值，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測三組數(shù)據(jù)，將測試結(jié)果填入表1。 2、常規(guī)電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)（低電壓工作方式下） (1)實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示，將特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源的電壓輸出端與電壓繼電器的電壓輸入端子，連接，繼電器的動(dòng)作接點(diǎn)連接到信號(hào)燈的控制回路中(注意應(yīng)連接繼電器的常閉觸點(diǎn))。 電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)接線 （2）整定值設(shè)置。打開電壓繼電器面板前蓋，撥動(dòng)定值設(shè)定指針，可設(shè)定電壓繼電器整定值，設(shè)置電壓繼電器整定值為60V（或自定）。 （3）在未調(diào)節(jié)調(diào)壓器前，電壓繼電器輸入電壓為0，繼電器常閉接點(diǎn)合上，指示燈亮。 （4）逐漸增加調(diào)壓器輸出電壓，使繼電器常閉接點(diǎn)打開后（即指示燈滅后），再平穩(wěn)降低電壓至繼電器接點(diǎn)閉合，信號(hào)燈亮。記錄此時(shí)的電壓，即繼電器的動(dòng)作電壓。 （5）平穩(wěn)地調(diào)整調(diào)壓器，增加繼電器電壓，至繼電器返回，信號(hào)燈熄滅，記錄此時(shí)的電壓，即繼電器的返回電壓。 （6）重復(fù)上述步驟，測試三組數(shù)據(jù)，將結(jié)果填入表2。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 返回系數(shù)＝返回平均值 / 動(dòng)作平均值 表1 模擬式電流繼電器動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（整定值設(shè)為3A） 動(dòng)作值(A) 返回值(A) 返回系數(shù) 1 2 3 平均值(A) / 返回系數(shù) 表2 模擬式低電壓繼電器動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（60V） 動(dòng)作值(V) 返回值(V) 返回系數(shù) 1 2 3 平均值(V) / 返回系數(shù) 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 單次實(shí)驗(yàn)測試后應(yīng)將調(diào)壓器電壓調(diào)節(jié)至零后再進(jìn)行下環(huán)節(jié)測試。 七、思考題 1、什么是繼電器的返回系數(shù)？ 2、欠量繼電器與過量繼電器返回系數(shù)有什么差別？ 實(shí)驗(yàn)二：功率方向繼電器特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、掌握常規(guī)功率方向繼電器的工作原理及動(dòng)作特性試驗(yàn)方法。 2、測試LG-11型功率方向繼電器的最大靈敏角、動(dòng)作范圍和角度特性。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、LG-11型功率方向繼電器 三、實(shí)驗(yàn)原理 LG-11型功率方向繼電器是一種反映所接入的電流和電壓之間的相位關(guān)系的繼電器。當(dāng)電流和電壓之間的相位差為銳角時(shí)，繼電器的動(dòng)作轉(zhuǎn)矩為正，使繼電器動(dòng)作，控制接點(diǎn)閉合，繼電器跳閘；當(dāng)電流和電壓之間的相位差為鈍角時(shí)，繼電器的動(dòng)作轉(zhuǎn)矩為負(fù)，繼電器不動(dòng)作，從而達(dá)到判別相位的要求。 功率方向繼電器動(dòng)作范圍示意圖 LG-11型功率方向繼電器是根據(jù)絕對(duì)值比較原理構(gòu)成的，由電壓形成回路、比較回路和執(zhí)行元件三部分組成.動(dòng)作條件是工作電壓大于制動(dòng)電壓，其動(dòng)作方程為： 功率方向繼電器靈敏角的調(diào)整可通過更換面板上連接片的位置來實(shí)現(xiàn)。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示，，將特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源的電壓輸出分別與功率方向繼電器的，端子連接，特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源的I1電流輸出與功率方向繼電器，端子連接。繼電器的動(dòng)作接點(diǎn)連接到信號(hào)燈的控制回路中。 功率方向繼電器特性測試接線圖 2、測試LG-11功率方向繼電器的最大靈敏角 （1）整定值設(shè)置。打開功率方向繼電器面板前蓋，改變靈敏角連接片，可設(shè)定功率方向繼電器的整定值，首先設(shè)置靈敏角為-30。 （2）保持電流為5A(或合適值)，電壓為57V(或合適值)，搖動(dòng)移相器，測出使繼電器動(dòng)作的兩個(gè)臨界角度和，紀(jì)錄于表1。 （3）計(jì)算最大靈敏角。 （4）改變功率方向繼電器的靈敏角為-45，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將測量和計(jì)算結(jié)果填入表1。 3、測LG-11功率方向繼電器的伏安特性 （1）整定功率方向繼電器的靈敏角為-45。固定加入到繼電器中的電壓和電流的相角，使＝（該最大靈敏角為上述實(shí)驗(yàn)實(shí)測值，而非整定值）。 （2）從5A開始依次減小電流，測出每一個(gè)不同電流下使繼電器動(dòng)作的最小起動(dòng)電壓。將數(shù)據(jù)填入表2。 （3）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制功率方向繼電器的伏安特性曲線。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 功率方向繼電器的最大靈敏角為： 表1 最大靈敏角測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（保持電流為5A） 靈敏角 最大靈敏角 -30 -45 表2 伏安特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(保持不變) (A) 5 4 3 2 1 (V) 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、數(shù)字相位表的電壓電流輸入不應(yīng)接與相同線圈； 2、繼電器的伏安特性測試時(shí)應(yīng)保證繼電器電壓電流相位保持為實(shí)測最靈敏角。 3、最小起動(dòng)電壓可用萬用表測得。 七、思考題 LG-11型功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū)是否等于180度？為什么？ 實(shí)驗(yàn)三：電流速斷保護(hù)及電壓聯(lián)鎖 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、掌握電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的構(gòu)成和基本原理。 2、掌握電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的整定方法。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、DL-31型電流繼電器 3、DY-36型電壓繼電器 4、導(dǎo)線若干 三、實(shí)驗(yàn)原理 (1) 電流速斷保護(hù) 僅反映于電流增大而瞬間動(dòng)作的電流保護(hù)，稱為電流速斷保護(hù)。為保證選擇性，必須保證下一出口處短路時(shí)保護(hù)不起動(dòng)，因此電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必須大于最大運(yùn)行方式下下一線路出口處發(fā)生短路的短路電流。 即電流速斷保護(hù)的整定值為：。 式中：為系統(tǒng)的等效相電勢；為最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值電抗；為線路單位長度電抗；為線路全長；為可靠系數(shù)，考慮到整定誤差、短路電流計(jì)算誤差和非周期分量的影響等，可取1.2~1.3。 電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單可靠，動(dòng)作迅速，其缺點(diǎn)是不能保護(hù)線路全長，而且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響很大，當(dāng)被保護(hù)線路的長度較短時(shí)，速斷保護(hù)可能沒有保護(hù)范圍，因此不能采用。 (2) 電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大時(shí)，電流速斷保護(hù)的保護(hù)區(qū)可能很小，不能滿足靈敏度要求，為了提高靈敏度可以采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)。 電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)是由過電流元件和低電壓元件共同組成的保護(hù)，只有當(dāng)電流、電壓元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)保護(hù)才能動(dòng)作跳閘。由于電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)采用了電流和電壓的測量元件，因此，在外部短路時(shí)，只要一個(gè)測量元件不動(dòng)作，保護(hù)就能保證選擇性。 保護(hù)整定主要考慮保證在正常運(yùn)行方式下有較大的保護(hù)范圍。為保證選擇性，在正常運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)為： 其中，為可靠系數(shù)，一般取1.3~1.4。 則電流繼電器的動(dòng)作電流為： 式中：為系統(tǒng)的等效相電勢；為正常運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值電抗；為線路單位長度電抗；=0.75。 就是在正常運(yùn)行情況下，保護(hù)范圍末端發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流。由于在該點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，低電壓繼電器也應(yīng)該動(dòng)作，因此電壓繼電器的動(dòng)作電壓應(yīng)設(shè)置為： 由于電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的電流繼電器整定值小于電流速斷保護(hù)的電流整定值，因而具有更高的靈敏度。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、常規(guī)電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn) （1）實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示完成實(shí)驗(yàn)接線。 電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖 （2）整定值設(shè)置。根據(jù)系統(tǒng)一次模型結(jié)構(gòu)及參數(shù)，進(jìn)行整定計(jì)算，將電流整定值填入表1，并對(duì)DL-31電流繼電器進(jìn)行整定。 （3）測試線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作情況 設(shè)置系統(tǒng)為最大運(yùn)行方式，設(shè)置線路首末端三相短路，測試電流速斷保護(hù)的動(dòng)作情況，將結(jié)果記入表2中。 2、電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn) (1) 實(shí)驗(yàn)接線 電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖 (2) 整定值設(shè)置 對(duì)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，將整定值填入表1，并對(duì)電壓繼電器和電流繼電器進(jìn)行整定 (3) 測試電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的動(dòng)作情況 設(shè)置系統(tǒng)為最大運(yùn)行方式，設(shè)置線路首末端三相短路，測試電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的動(dòng)作情況，將結(jié)果記入表2中。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 表1 電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)整定值表 電流整定值(A) 電壓整定值(V) 電流速斷保護(hù) / 電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 表2 各種運(yùn)行方式下電流速斷和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)動(dòng)作記錄表 電流速斷保護(hù)動(dòng)作情況 電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)動(dòng)作情況 最大運(yùn)行方式 線路首端三相短路 線路末端三相短路 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算整定數(shù)值（計(jì)算過程記錄于實(shí)驗(yàn)原理中）。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 分析電流速斷保護(hù)與電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)四：方向性過流保護(hù) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握方向性過電流保護(hù)基本原理。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、DL-31電流繼電器、LG-11功率方向繼電器、DS-32時(shí)間繼電器和DZY-202中間繼電器 三、實(shí)驗(yàn)原理 在單側(cè)電源供電的電網(wǎng)中，電流保護(hù)僅利用相間短路后電流幅值增大的特征來區(qū)分故障與正常運(yùn)行狀態(tài)，以動(dòng)作電流的大小和動(dòng)作時(shí)限的長短配合來保證有選擇地切除故障。 但在雙端電源供電網(wǎng)絡(luò)中，只靠簡單電流保護(hù)的電流定值和動(dòng)作時(shí)限不能完全保證動(dòng)作的選擇性，為此，必須在保護(hù)回路中加方向閉鎖，構(gòu)成方向性電流保護(hù)。一般規(guī)定保護(hù)的正方向是從母線指向線路，則方向性電流保護(hù)只有在功率方向由母線流向線路（正方向）時(shí)才動(dòng)作。 方向性過電流保護(hù)由功率方向元件和電流元件構(gòu)成，既利用了電流的幅值特征，又利用了功率方向的特征。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、 模擬正方向短路故障實(shí)驗(yàn)接線， 方向性過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線如圖1所示。由于電流繼電器的觸點(diǎn)容量比較小，不能直接接通跳閘線圈，因此利用DZY-202中間繼電器的觸點(diǎn)（容量較大）去跳閘。 為使短路電流不致過大，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器輸出為380V。 圖1 方向性過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線 2、整定值設(shè)置。整定動(dòng)作電流定值為2.5A，時(shí)限為1s。 3、模擬正方向短路故障。在線路正常運(yùn)行方式下設(shè)置出線末端三相短路故障，觀測方向性 過電流保護(hù)的動(dòng)作情況，將結(jié)果記入表中。 4、模擬反方向短路故障 如圖2，將1TA的Ia和In端子反接，設(shè)置出線末端三相短路，模擬線路反方向短路故障，觀測保護(hù)動(dòng)作情況，將結(jié)果記入表中。 圖2 方向性電流保護(hù)反方向短路故障實(shí)驗(yàn)接線圖 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 方向性電流保護(hù)動(dòng)作記錄表 保護(hù)是否動(dòng)作 正方向三相短路 反方向三相短路 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算整定數(shù)值（計(jì)算過程記錄于實(shí)驗(yàn)原理中）。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 方向性過電流保護(hù)的正方向是如何定義的？ 實(shí)驗(yàn)五：電流保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、理解電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式以及它對(duì)繼電保護(hù)的影響。 2、掌握電流保護(hù)基本原理及整定方法。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 三、實(shí)驗(yàn)原理 1、電力系統(tǒng)最大、最小運(yùn)行方式 通過保護(hù)安裝處的短路電流最大時(shí)的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗為最小。反之，當(dāng)流過保護(hù)安裝處的短路電流為最小時(shí)的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗最大。由此可見，可將電力系統(tǒng)等效成一個(gè)電壓源，最大最小運(yùn)行方式是它在兩個(gè)極端阻抗參數(shù)下的工況。 2、階段式電流保護(hù) 電流速斷（簡稱Ⅰ段），限時(shí)電流速斷（簡稱Ⅱ段）和定時(shí)限過電流保護(hù)（簡稱Ⅲ段）組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷保護(hù)加過電流保護(hù)，或限時(shí)速斷保護(hù)加過電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。 （根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行電路三段式電流保護(hù)整定計(jì)算！） 3、階段式電流保護(hù)整定計(jì)算（根據(jù)附表實(shí)驗(yàn)臺(tái)參數(shù)進(jìn)行整定） 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線 圖1 實(shí)驗(yàn)一次主接線圖 圖2 電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖 2、整定值設(shè)置 按照線路參數(shù)進(jìn)行整定值計(jì)算， 整定值如表1,。 表1 電流保護(hù)整定參考值 電流速斷 限時(shí)速斷 過電流 整定值（A） 動(dòng)作時(shí)間（S） 3、模擬系統(tǒng)各種發(fā)生各種類型的短路實(shí)驗(yàn) 按附表操作QS1~QS9，將系統(tǒng)組成正常運(yùn)行方式。 在線路首端和末端分別設(shè)置三相短路和兩相短路。 分別測試三種情況下（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)均投入運(yùn)行；（2）只Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)均投入運(yùn)行；（3）只Ⅲ段保護(hù)均投入運(yùn)行時(shí)電流保護(hù)動(dòng)作情況，將結(jié)果記入表3。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 表3 電流保護(hù)動(dòng)作記錄表 何保護(hù)動(dòng)作 動(dòng)作電流（A）及時(shí)間（S） Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)均投入運(yùn)行 線路首端三相短路 線路首端兩相短路 線路末端三相短路 線路末端兩相短路 Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)投入運(yùn)行 線路首端三相短路 線路首端兩相短路 線路末端三相短路 線路末端兩相短路 Ⅲ段保護(hù)投入運(yùn)行 線路首端三相短路 線路首端兩相短路 線路末端三相短路 線路末端兩相短路 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算整定數(shù)值（計(jì)算過程記錄于實(shí)驗(yàn)原理中）。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 1、分析電力系統(tǒng)運(yùn)行方式對(duì)繼電保護(hù)靈敏度的影響。 2、三段式電流保護(hù)的保護(hù)范圍是如何確定的，在輸電線路上是否一定要用三段式保護(hù)，用兩段可以嗎？ 實(shí)驗(yàn)六：方向阻抗繼電器特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解阻抗繼電器的結(jié)構(gòu)，掌握設(shè)置繼電器動(dòng)作定值的方法。 2、掌握阻抗繼電器的基本調(diào)試和測試方法。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、LZ-21型方向阻抗繼電器 三、實(shí)驗(yàn)原理 1、LZ-21型方向阻抗繼電器工作特性。方向阻抗繼電器在保護(hù)安裝處于正向出口發(fā)生金屬性短路時(shí)，其測量電壓值小于繼電器的最小動(dòng)作電壓，繼電器將拒絕動(dòng)作，稱為方向阻抗繼電器的死區(qū)，阻抗繼電器特性如圖所示的虛線。為消除死區(qū)，LZ-21型方向阻抗繼電器通過引入第三相電壓，在比較電氣量中引入與測量電壓同相位的帶有記憶作用的極化電壓。引入第三相電壓后LZ-21型方向阻抗繼電器的特性如所示的實(shí)線圓。 LZ-21型方向阻抗繼電器特性圖 LZ-21型方向阻抗繼電器YB整定板及其內(nèi)部接線示意圖 2、LZ-21型方向阻抗繼電器整定值的整定和調(diào)整。。阻抗整定值與電抗變壓器DKB的模擬阻抗和電壓變換器變比有關(guān)。 （1）改變模擬阻抗可以通過改變電流回路的DKB位置實(shí)現(xiàn)（可查閱相關(guān)資料）。出廠時(shí)，LZ-21阻抗繼電器DKB原方匝數(shù)默認(rèn)為20匝，即模擬阻抗為2Ω。 （2）改變電壓變換器YB的變比可以通過在阻抗繼電器面板上選擇合適的插孔插入螺釘實(shí)現(xiàn)。如圖所示，YB副方線圈內(nèi)部有4段繞組，每段繞組匝數(shù)不同，每段繞組必須且僅插入一個(gè)螺釘。如果某段繞組不需要選擇數(shù)值時(shí)，將螺桿插入該段繞組的0插孔中。 例如：若要求整定阻抗為=2.01Ω，則=99.5%，即應(yīng)設(shè)定電壓變換器YB副方線圈匝數(shù)為原方匝數(shù)的99.5%，應(yīng)選擇80匝、15匝、4匝、0.5匝插孔插入螺釘. 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示完成實(shí)驗(yàn)接線。 阻抗繼電器特性測試接線圖 2、最大靈敏角測試 （1）整定值設(shè)置。打開繼電器面板前蓋，改變靈敏角連接片，可設(shè)定功率方向繼電器的整定值，首先設(shè)置整定阻抗設(shè)為=2.01Ω（或自定），靈敏角為72。 （2）設(shè)置I1電流輸出為5A，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使電壓輸出為8V左右，這樣當(dāng)阻抗角在最大靈敏角附近時(shí)測量阻抗在繼電器動(dòng)作圓內(nèi)（0.8*=8.04V）。 （3）調(diào)節(jié)移相器改變電壓相角，測出使繼電器動(dòng)作的始角度和終角度，并算出使繼電器剛好動(dòng)作的相角和。將結(jié)果填入表1。 （4）通過改變繼電器面板上的壓板連接片，調(diào)節(jié)靈敏角為65和80，，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將測量結(jié)果填入表1。 3、整定阻抗校驗(yàn) （1）設(shè)置I1電流輸出為5A，靈敏角為72，設(shè)置輸入電壓和電流之間的相角差為實(shí)測的最大靈敏角。 （2）將阻抗整定螺釘分別旋入表2中所要求的阻抗對(duì)應(yīng)的插孔。 （3）測取繼電器剛好動(dòng)作時(shí)的電壓填入表2。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 繼電器的最大靈敏角 表1 阻抗繼電器最大靈敏角測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 靈敏角 最大靈敏角 誤差△% 72 65 80 表2整定阻抗校驗(yàn)表 （整定值） (99.5%) 2.01 (67％) 3 (40%) 5 （V） （計(jì)算值） 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 整定阻抗校驗(yàn)時(shí)應(yīng)設(shè)置輸入電壓和電流之間的相角差為實(shí)測的最大靈敏角 七、思考題 分析方向圓阻抗繼電器為何出現(xiàn)電壓死區(qū)？如何消除電壓死區(qū)？ 實(shí)驗(yàn)七：負(fù)序電壓繼電器特性測試 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解常規(guī)負(fù)序電壓繼電器的構(gòu)造及工作原理。 2、掌握設(shè)置負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作定值的方法。 3、測試DY-４型負(fù)序電壓繼電器的動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù)。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、DY-４型負(fù)序電壓繼電器 3、導(dǎo)線若干 三、實(shí)驗(yàn)原理 繼電器由負(fù)序電壓濾過器(以下簡稱濾過器)和一個(gè)作為執(zhí)行元件的電磁機(jī)構(gòu)組成，執(zhí)行元件的線圈繞組接到濾過器的輸出回路中，內(nèi)部接線圖如圖所示。 濾過器由兩組電阻器和兩個(gè)電容器C1和C2，組成，RA=R1+ R2，RC=R3+R4，其中R2和R4為可調(diào)電阻，Xa=1/(2πfc1)，Xc=1/(2πfc2) ，當(dāng)電阻值 Ra=Sqrt(3)*Xa，Rc=Xc/Sqrt(3) 時(shí)，在濾過器輸入端上加正序電壓，濾過器沒有輸出(只有很小的不平衡電壓)；而在濾過器輸入端上加負(fù)序電壓時(shí)則空載時(shí)的輸出電壓為1.5UL2 (UL2為負(fù)序線電壓)。由于加的是線電壓，因此不存在零序電壓分量。 改變執(zhí)行元件的指針位置即可進(jìn)行動(dòng)作值的整定。 負(fù)序電壓繼電器內(nèi)部接線圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示完成實(shí)驗(yàn)接線。 負(fù)序電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)接線圖 2、整定值設(shè)置。打開電壓繼電器面板前蓋，撥動(dòng)定值設(shè)定指針，可設(shè)定電壓繼電器整定值，首先設(shè)置電壓繼電器整定值為8V（或自定）。 3、打開特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源開關(guān)。調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器，緩慢增大電壓，繼電器動(dòng)作指示燈亮?xí)r停止，記下動(dòng)作值。 4、調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器減小電壓，繼電器返回指示燈滅時(shí)停止，記下返回值，并將三相調(diào)壓器調(diào)節(jié)到“0”位置。 5、測試3組數(shù)據(jù)，將結(jié)果填入表中。。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 模擬式負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（整定值設(shè)為8V） 動(dòng)作值(V) 返回值(V) 返回系數(shù) 1 2 3 平均值(V) / 誤差(%) 變差(%) 返回系數(shù) 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源24V電源和電壓源出口嚴(yán)禁短接。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 分析負(fù)序電壓繼電器加入正序電壓或零序電壓時(shí)動(dòng)作情況。 實(shí)驗(yàn)八：自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、掌握三相一次重合閘的基本原理。 2、了解三相一次重合閘與繼電保護(hù)之間如何配合工作。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、DL-31電流繼電器 3、DZY-202中間繼電器 4、JCH-4A型三相一次重合閘裝置 三、實(shí)驗(yàn)原理 JCH-4A型三相一次重合閘裝置主要用于電力系統(tǒng)二次回路中，作為實(shí)現(xiàn)三相一次重合閘的主要元件。 JCH-4A型三相一次重合閘的工作原理示意圖如圖1。圖中各符號(hào)含義如下： HQ——斷路器合閘線圈 DL1～DL2——斷路器的輔助觸點(diǎn) TQ——斷路器跳閘線圈 SJ——時(shí)間繼電器 ZJ——中間繼電器 圖1 重合閘用于單側(cè)電源線路的接線示意圖 1、正常運(yùn)行處于合閘狀態(tài)。 在投入前應(yīng)將重合閘放電（端子3、6短接一次）完畢。當(dāng)線路正常運(yùn)行斷路器處于合閘時(shí)，對(duì)充電回路的電容器充電，此時(shí)如果輸電線路存在故障，則斷路器很快又被切除。由于電容器充電時(shí)間短沒有達(dá)到門坎電壓，中間繼電器控制回路不能接通，避免了斷路器發(fā)生重合閘。若線路正常，則經(jīng)15～25s后，電容器充滿電，重合閘準(zhǔn)備動(dòng)作。 2、斷路器由保護(hù)動(dòng)作或其它原因而跳閘。 此時(shí)斷路器的輔助觸點(diǎn)DL1返回接通，啟動(dòng)時(shí)間繼電器SJ。經(jīng)延時(shí)后，接通中間繼電器控制電路，ZJ(V)動(dòng)作后，接通斷路器合閘電路（KM+→端子②→SJ1→ZJ（I）→DL2→HQ→KM-），HQ通電后，實(shí)現(xiàn)一次重合閘。由于ZJ（I）的作用，ZJ1能保持直到斷路器完成合閘，其輔助觸點(diǎn)DL2斷開為止。如果線路上是瞬時(shí)故障，則重合閘成功后，電容器自行充電，經(jīng)15～25s后，重合閘重新處于準(zhǔn)備動(dòng)作狀態(tài)。 3、線路上存在永久性故障。 此時(shí)經(jīng)一次重合閘后，斷路器第二次跳閘（重合閘不成功），SJ仍啟動(dòng)，但這段時(shí)間小于恢復(fù)時(shí)間（15～25s），不能接通控制電路使ZJ（V）動(dòng)作，因而保證重合閘只動(dòng)作一次。 4、中間元件的觸點(diǎn)ZJ1卡住或熔接。 為防止在這種情況下，斷路器多次合閘于故障線路，采用繼電器TBJ加以避免。當(dāng)斷路器跳閘，接通合閘回路，同時(shí)使TBJ（I）經(jīng)TBJ1自保持，并通過TBJ2斷開合閘回路，防止斷路器多次重合閘。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線 常規(guī)三相一次重合閘實(shí)驗(yàn)接線如圖2所示，將保護(hù)安裝處（1QF）的電流互感器的端子、分別與DL-31電流繼電器的電流輸入端子和連接。電流繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)連接至中間繼電器電壓線圈上，中間繼電器的上面一對(duì)動(dòng)作觸點(diǎn)與斷路器1QF的跳閘信號(hào)接孔連接，控制1QF跳閘。重合閘繼電器的合閘觸點(diǎn)1控制1QF合閘。 圖2 常規(guī)三相一次重合閘實(shí)驗(yàn)接線 2、整定值設(shè)置 根據(jù)系統(tǒng)一次模型結(jié)構(gòu)及參數(shù)進(jìn)行整定計(jì)算，并對(duì)DL-31電流繼電器進(jìn)行整定，整定動(dòng)作電流值為 A。重合閘時(shí)間整定為5S。 3、測試保護(hù)和三相一次重合閘動(dòng)作 將重合閘端子3、6短接，使重合閘放電，此時(shí)重合閘面板上的充電指示燈滅。手動(dòng)合上斷路器1QF，等待20S，使重合閘充滿電，此時(shí)重合閘面板上的充電指示燈亮。 4、瞬時(shí)性故障：按下出線上的首端相間短路故障按鈕，觀測保護(hù)動(dòng)作情況，待保護(hù)跳開1QF后，釋放按鈕，觀測重合閘的動(dòng)作情況及重合閘面板上的充電指示燈狀態(tài)。 5、永久性故障：按住出線上的首端相間短路故障按鈕，保持到重合閘動(dòng)作后保護(hù)再次跳開1QF時(shí)釋放，模擬系統(tǒng)發(fā)生永久性故障的情況，觀測整個(gè)過程中保護(hù)和重合閘的動(dòng)作情況。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 自動(dòng)重合閘保護(hù)動(dòng)作記錄表 保護(hù)動(dòng)作情況 瞬時(shí)性故障 永久性故障 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算整定數(shù)值（計(jì)算過程記錄于實(shí)驗(yàn)原理中）。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間是否越短越好？為什么？ 實(shí)驗(yàn)九：差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解常規(guī)差動(dòng)繼電器的工作原理，掌握設(shè)置繼電器動(dòng)作定值的方法。 2、掌握差動(dòng)繼電器特性的測試方法，測試差動(dòng)繼電器的比率制動(dòng)曲線特性。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 1、TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 2、LCD-4型變壓器差動(dòng)繼電器 三、實(shí)驗(yàn)原理 LCD-4型變壓器差動(dòng)繼電器用于變壓器差動(dòng)保護(hù)中，作為主保護(hù)。LCD-4型差動(dòng)繼電器為整流型繼電器，由差動(dòng)元件和瞬動(dòng)元件兩部分組成。差動(dòng)元件由差動(dòng)工作回路、二次諧波制動(dòng)回路、比率制動(dòng)回路和直流比較回路所組成。 LCD-4型變壓器差動(dòng)繼電器內(nèi)部未設(shè)置平衡繞組及抽頭，因TA變比不一致而引起的不平衡電流通過專用自耦變流器補(bǔ)償消除。諧波制動(dòng)系數(shù)通常調(diào)整在0.2-0.25之間。通過切換片1QP實(shí)現(xiàn)三種不同的比率制動(dòng)系數(shù)0.4、0.5、0.6。過切換片2QP獲得1、1.5、2、2.5A四個(gè)不同的整定值。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線。如圖所示完成實(shí)驗(yàn)接線。 差動(dòng)繼電器特性測試實(shí)驗(yàn)連線圖 2、整定值設(shè)置。將差動(dòng)繼電器動(dòng)作值整定為2A，制動(dòng)系數(shù)設(shè)置為0.5。 3、打開特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源開關(guān)。調(diào)節(jié)I2輸出到2A，然后調(diào)節(jié)I1輸出使得I1逐漸增加，當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)記錄I1電流值，將值記入表1中。 4、改變I2輸出電流值為2.5A、3A、3.5A、4A、4.5A、5A重復(fù)步驟3，將數(shù)據(jù)記入表1中。 5、將“制動(dòng)系數(shù)”整定為0.4和0.6，重復(fù)步驟3-4，再次測試?yán)^電器的制動(dòng)曲線，將三次測試得到的曲線 = f() 畫在同一個(gè)坐標(biāo)圖中進(jìn)行比較。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 表1 差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn)(制動(dòng)系數(shù)0.5) I2 2 4 5 6 7 8 9 I1 表2 差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn)(制動(dòng)系數(shù)0.4) I2 2 4 5 6 7 8 9 I1 表3 差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn)(制動(dòng)系數(shù)0.6) I2 2 4 5 6 7 8 9 I1 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、特性實(shí)驗(yàn)信號(hào)源24V電源和電壓源出口嚴(yán)禁短接。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 1、為什么有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器的靈敏度比無比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器高？ 2、帶有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器是怎樣可靠的躲開區(qū)外故障的？ 實(shí)驗(yàn)十：變壓器保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、掌握差動(dòng)保護(hù)的基本原理。 2、熟悉變壓器保護(hù)的接線方式。 3、掌握變壓器保護(hù)的整定方法，分析其誤差來源。 4、了解比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)原理，分析保護(hù)動(dòng)作情況。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材 TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)系統(tǒng) 三、實(shí)驗(yàn)原理 1、 電流平衡變換系數(shù)的計(jì)算方法如下： 　　 　 和分別為高壓側(cè)和低壓側(cè)電流互感器的變比，為變壓器的變比。 2、差動(dòng)速斷保護(hù)整定 差動(dòng)速斷的整定值按躲開最大勵(lì)磁涌流來整定，，其中，為變壓器的額定電流。 3、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)整定 比率制動(dòng)式差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流隨外部短路電流按比率增大，既能保證外部短路不誤動(dòng)，又能保證內(nèi)部短路有較高的靈敏度。 比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流按下面兩個(gè)條件進(jìn)行計(jì)算，選較大者為基本動(dòng)作電流。 （1）躲開變壓器的勵(lì)磁涌流： 式中，為可靠系數(shù)，可取1.5，為變壓器參考側(cè)的額定電流。 （2）躲開變壓器外部短路時(shí)的最大不平衡電流： 式中，為外部短路時(shí)，流過變壓器參考側(cè)的最大短路電流，為CT的10%誤差，為變壓器分接頭位置的改變范圍，最大為15%。 比率制動(dòng)系數(shù)可取0.4~0.6，二次諧波制動(dòng)系數(shù)通常為0.15~0.2。 4、不帶起動(dòng)元件的過電流保護(hù)整定 動(dòng)作電流按躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定。 式中，為可靠系數(shù)，取1.2～1.3；為返回系數(shù)，取0.85；為變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。 的確定應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的最大電流： 　 式中，為負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)，取1.5～2.5，為正常的最大負(fù)荷電流。 5、帶低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)整定 電流元件和電壓元件的動(dòng)作值分別為： 式中，為可靠系數(shù)，取1.1～1.2；為電流繼電器返回系數(shù)，取0.85；為電壓繼電器返回系數(shù)，取1.15；為最低工作電壓，一般取0.9 。 6、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 負(fù)序電壓定值可?。? 7、過負(fù)荷保護(hù)=2.47 式中，為可靠系數(shù)，取1.05，為返回系數(shù)，取0.85。為避免外部故障時(shí)保護(hù)誤發(fā)信號(hào)，動(dòng)作時(shí)間一般取7～9秒。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1、實(shí)驗(yàn)接線 TQDB-IV多功能微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置具有四個(gè)電流輸入通道，因此只能實(shí)現(xiàn)分相差動(dòng)（A相差動(dòng)保護(hù)）。裝置的IA1、IA2和IA3電流接線端與2TA二次側(cè)三相電流插孔相連，電流公共端直接相連。裝置的IA2接線端與3TA二次側(cè)A相電流插孔相連，電流公共端直接相連?！疤摺保ū硎咎_變壓器高壓側(cè)斷路器）接線端與2QF處的跳閘插孔相連，“跳低”（表示跳開變壓器低壓側(cè)斷路器）接線端與3QF處的跳閘插孔相連。如圖1所示。 圖1 變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線 2、整定值設(shè)置 根據(jù)前面所述的整定方法對(duì)變壓器保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，并將定值下載或直接輸入到裝置中。 設(shè)置控制字時(shí)，同時(shí)投入差動(dòng)速斷保護(hù)、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。 表1 變壓器主保護(hù)參考整定值表 差動(dòng)速斷 動(dòng)作電流 平衡變化系數(shù) 2.5A 0. 91 比率制動(dòng)差動(dòng) 差流門檻 比例制動(dòng)系數(shù) 1.5A 0.6 過負(fù)荷 動(dòng)作電流 動(dòng)作時(shí)限 1A 7s 變壓器 變壓器 平衡系數(shù) 0 1.000 3、模擬變壓器短路故障 在表2所示設(shè)置故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理 表2 變壓器保護(hù)動(dòng)作記錄表 故障點(diǎn)和故障類型 何種保護(hù)動(dòng)作 動(dòng)作值(A) 模擬變壓器內(nèi)部故障 兩相短路 三相短路 模擬變壓器外部故障 兩相短路 三相短路 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、本實(shí)驗(yàn)為強(qiáng)電類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中如有異常情況，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并切斷電源。 2、實(shí)驗(yàn)中改接線，須遵循斷電改接線原則。 3、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算整定數(shù)值（計(jì)算過程記錄于實(shí)驗(yàn)原理中）。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先拆電源端接線，后拆除負(fù)荷端接線。 七、思考題 1、分析差流計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值之間的誤差來源？ 2、變壓器差動(dòng)保護(hù)中產(chǎn)生不平衡電流的因素有哪些？ 附TQXDB-IB多功能繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)說明 一、阻抗等參數(shù)說明： 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上系統(tǒng)電源實(shí)際為380V 實(shí)際參數(shù)： 系統(tǒng)電源：380V。 電壓互感器TV變比：380V/100V。 電流互感器TA變比：10A/10A。 L1-L2段線路阻抗為11.64Ω（電感36mH），L3-L4段線路阻抗為15.52Ω（電感48mH），出線滑動(dòng)變阻器L5最大阻抗為22Ω，系統(tǒng)阻抗為15.52Ω（電感48mH）。 三、系統(tǒng)運(yùn)行方式說明： 可利用轉(zhuǎn)換開關(guān)QS1-QS9組成6種不同的線路阻抗，從而模擬6種不同的系統(tǒng)運(yùn)行方式。經(jīng)測試，選取3種較合理的方式分別作為最大、最小和正常方式。各開關(guān)狀態(tài)見下表。 QS1 QS2 QS3 QS4 QS5 QS6 QS7 QS8 QS9 最大運(yùn)行方式 + + + + + + + + + 最小運(yùn)行方式 - - + + + + + + + 正常運(yùn)行方式 + + + + - - - - - 注：“+”表示轉(zhuǎn)換開關(guān)合上，“-”表示打開