继电保护及微机保护实验报告

实验一   DL-31型电流继电器特性实验

一、实验目的：

1、了解常规电流继电器的构造及工作原理。

2、掌握设置电流继电器动作定值的方法。

3、学习微机型继电保护试验测试仪的测试原理和方法，并测试DL-31型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。

二、实验方法：

（1）、按照实验指导接好连线；

（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；

（3）、设置测试仪的控制参数，本实验是动态改变Ia的幅值，以“Ia幅值”为控制量，步长设置为0.05A，整定值为3A，起始值设置为0A。

（4）、重复手动测试继电器动作值及返回值，记录数据。

三、实验结果

四、思考题

 1、电磁型电流继电器的动作电流与电流的整定值有关，也就是舌片的上方的止位螺钉的位置有关系，动作电流也与舌片的Z字型的舌片的Z的角度有关。还与铁芯上的线圈的粗细，匝数、游丝的松紧程度有关。

2、返回系数的大小主要是继电器断开的时间长断，返回系数是指返回电流与动作电流的比值称为返回系数，即：

。

实验二   DY-36型电压继电器特性实验

一、实验目的：

1、了解常规电压继电器的构造及工作原理。

2、掌握设置电压继电器动作定值的方法。

3、测试DY-36型电压继电器的动作值、返回值和返回系数

二、实验方法：

（1）、按照实验指导接好连线；

（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；

（3）、设置测试仪的控制参数，本实验是动态改变Ua的幅值，以“Ua幅值”为控制量，步长设置为0.5v，整定值为50v，起始值设置为40v。

4）、重复手动测试继电器动作值及返回值，记录数据。

三、实验结果

四、思考题

1、电磁型电压继电器的动作电压与电压的整定值有关，和相关磁路的磁阻有关（具体包括铁芯材料的磁导率、铁芯的尺寸、空气气隙的长度），也和线圈的匝数有关。

2、电压继电器的返回系数是

实验三   LG-11型功率方向继电器特性实验

一、实验目的：1、掌握功率方向继电器的动作特性试验方法

2、测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围；

3、测试LG-11型功率方向继电器的角度特性和伏安特性，考虑出现“电压死区”的原因。

4、研究介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、实验内容:

（1）、按照实验指导接好连线；

（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；

测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围；

（1）、以加入到继电器中的电流为参考向量，设置IA=5A/0o，固定加入到继电器中的UA的大小， 改变电压相角，通过测试功率方向的动作区从而得到继电器的完整的动作区域。

（2）、测试完成后记录实验结果中显示的“始角度”和“终角度”，计算最大灵敏角，填入表中。

（3）、改变灵敏角为-45o，重复实验。

（4）实验结果：

    

测试LG-11型功率方向继电器的角度特性 

(1)、整定功率方向继电器的灵敏角为-45o.设置IA固定为5A/0o，UB的角度为。

（2）、在功率方向继电器的动作区设置不同的，测出每一个下使继电器动作的最小起动电压，填入表2-6。并根据测得的数据绘制功率方向继电器的角度特。功率方向继电器角度特性测试数据

角度特性曲线：

测试LG-11型功率方向继电器的角度特性

(1)、整定功率方向继电器的灵敏角为-45°。固定加入到继电器中的电压和电流的相角，使＝-42o（该最大灵敏角为上述实验实测值），即相角设为0°，相角固定为。

(2)、5A开始依次减小，测出每一个不同电流下使继电器动作的最小起动电压（即幅值）。

伏安特性实验数据(保持不变)

伏安特性曲线

三、思考题：

（1）LG-11型功率方向继电器的动作区是否等于180度？为什么？

答：不一定，因为当加入继电器的电压低于功率继电器的启动电压是，即使是在工作区内也无法动作。

（2） 功率方向继电器采用90度接线方式具有什么优点？

答：功率方向继电器的内角采用45°，要求90度接线，即IA与Ubc、IB与Uca、IC与Uab，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高。

（3）用相量图分析加入功率方向继电器的电压、电流极性变化对其动作特性的影响。

实验四   微机保护实验：三段式电流保护

一、实验目的：

1. 掌握三段式保护的基本原理

2. 熟悉三段式保护的接线方式

3. 掌握三段式电流保护的整定方法

4. 了解运行方式对灵敏度的影响

5. 了解三段电流保护的动作过程

二、实验内容

1. 按图实验接线；

2.设置多功能微机保护实验参数；按照模型参数进行整定值计算，我们组采用的是模型3，整定计算值如下：

     

可靠系数都取1.2，自启动系数为1，返回系数为0.9;

参数：EQ=11/√3Kv, Zsmin=ZG+ZT=(6.34+4.47)Ω , ZAB=7.2Ω,代入公式计算得：

3、                                      不同地点发生时保护动作记录表

三段式电流保护动作范围测试实验

设置不同的短路点，测试电流保护在不同短路类型的情况下的保护范围，并将结果填入下表。

录波数据分析

每次实验后，通过内置录波器观察发生故障时的波形(在“设备管理”中打开“设备录波”，在“文件”中点击“新建”就可以打开当次故障发生时的录波情况)。观测正常运行时、三相短路和两相短路故障情况下以及保护动作后电流、电压信号的不同，并选取其中三次保护的动作情况读取录波时间。

 10kV线路保护录波数据记录表

三、思考题

(1) 三段式电流保护的保护范围是如何确定的，在输电线路上是否一定要用三段式保护，用两段可以吗？

答：一般情况下按照最小运行方式下两相短路时整定最小保护范围；可以用两段，根据具体情况来确定。

(2) 三段式电流保护，哪段最灵敏？哪段最不灵敏？采用什么措施来保证选择性？

答：三段最灵敏，一段最不灵敏，第一段的整定值为保护选择性，动作电流按躲过本线路末端短时是的最大电流整定，采用保证选择性的措施就是动作电流及时间的差别化设定。

 

第二篇：电力系统继电保护实验报告二

实验二   输电线路的电流微机保护实验

一、    实验目的

1．学习电力系统中微机型电流保护整定值的调整方法。

2．研究电力系统中运行方式变化对保护的影响。

3．了解电磁式保护与微机型保护的区别。

二、    接线方式

试验台一次系统原理图如图1所示。

 

图2实验原理接线图

三、    实验内容与步骤

实验内容：电流速断保护灵敏度检查实验

实验要求：在不同的系统运行方式下，调整滑动变阻器阻值的大小，做AB相，BC相和CA相短路实验，记录对应的短路电流和保护是否动作。

四、实验过程及步骤

（1）DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路，在实验之前应该接好线才能进行试验，实验用一次系统图参阅图1，实验原理接线图如图2所示。按原理图完成接线，同时将变压器原方CT的二次侧短接。

（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0Ω处。

（3）运行方式选择，置为“最小”处。

（4）合上三相电源开关，直流电源开关，变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM，调节调压器输出，使台上电压表指示从0V慢慢升到100V为止，注意此时的电压应为变压器二次侧电压，其值为100V。

（5）合上微机装置电源开关，根据表1设置有关的整定值，将微机保护的I段（速断）投入，将微机保护的II、III段退出。

整定值设置方法：通过同时按压触摸按键“▲”和“▼”就可直接进入整定值修改显示画面，再通过按“▲”或“▼”到达准备修改的显示参数，通过“+”或“-”键进行大小或性质的改变（整定值设置值的保存）。

表1  线路电压电流保护实验时整定值设置代码表

（6）此时A相、B相、C相负载灯全亮。

（7）因用微机保护，则需将LP1接通（微机出口连接片投入）。

（8）任意选择两相短路，如果选择AB相，合上AB相短路模似开关。

（9）合上故障模拟断路器3KM，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯部分熄灭，台上电流表读数大于保护整定值，故应由保护动作跳开模拟断路器，从而实现保护功能。将动作情况和故障时电流测量幅值记录于表2中（1代表保护动作，0代表保护不动作）。

（10）断开故障模拟断路器，当微机保护动作后进行下次实验时，需按微机保护箱上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器，负载灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。

（11）按表2中给定的电阻值移动短路电阻的滑动接头，重复步骤（9）和（10）直到不能使I段保护动作，再减小一点模拟线路电阻，若故障时保护还能动作，记录此时的短路电流和滑线变阻器的阻值，记入表2中。

（12）改变系统运行方式，分别置于“最大”、“正常”运行方式，重复步骤（6）至（11），记录实验数据填入表2中。

（13）分别改变短路形式为BC相和CA相，重复步骤（6）至（12）。

（14）实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。

四、  微机保护装置使用注意事项

（1）调整整定值参数时，应先确定是否运行在正确的程序中（可通过正常运行时的显示画面情况进行判定）。

（2）改变连接片状态（接通或断开）时，要先使微机的三段保护指示灯处在熄灭状态（通过按压触摸键“信号复位”键来完成）。

（3）做短路实验时，短路故障电流的持续时间不要过长。

（4）微机保护一旦动作后，必须先按微机保护装置上的“信号复位”按钮，才能重新合上模拟断路器。

（5）当使用微机保护装置上的合闸选控键进行合闸操作时，操作完毕后必须按“信号复位”按钮，否则回路被闭锁，保护分闸不能成功。

（6）在正常运行状态下，若面板左上角的“正常运行”指示灯闪烁规律不正确（每2秒钟变化一次），则需要按“复位”键对主机进行复位。

五、  实验分析及结论

表2  电流速断保护灵敏度检查实验数据记录表