電力系統(tǒng)運(yùn)行與保護(hù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書－繼電保護(hù)部分

1、電力系統(tǒng)運(yùn)行與保護(hù)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書繼電保護(hù)部分電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院新能源利用與電氣控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心目錄目錄0實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)2實(shí)驗(yàn)一常規(guī)繼電器特性實(shí)驗(yàn)3第一部分：電流、電壓、時(shí)間繼電器特性實(shí)驗(yàn)3第二部分：中間、負(fù)序、功率方向繼電器特性實(shí)驗(yàn)12實(shí)驗(yàn)二輸電線路電流電壓常規(guī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)23實(shí)驗(yàn)三輸電線路的電流、電壓微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)29附錄一：ZNB-智能式多功能表使用說(shuō)明37附錄二：微機(jī)保護(hù)裝置的使用方法40實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以鞏固和豐富已學(xué)到的理論知識(shí)，發(fā)現(xiàn)和探討實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新問(wèn)題；培養(yǎng)實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)；并能進(jìn)一步培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)生今后走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)

2、。為保證實(shí)驗(yàn)正常順利進(jìn)行，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)遵循以下規(guī)定：1、實(shí)驗(yàn)前做好充分預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁?、方法、和步驟。2、通電前，必須經(jīng)老師檢查電路接線，確認(rèn)無(wú)誤后，方可通電實(shí)驗(yàn)。3、愛(ài)護(hù)計(jì)算機(jī)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，未搞清使用方法之前，不準(zhǔn)隨便使用。4、實(shí)驗(yàn)中要隨時(shí)注意現(xiàn)象的觀察，如果發(fā)生故障或異常（保險(xiǎn)熔斷，表計(jì)指示不正常，電路出現(xiàn)冒煙等），必須立即斷開電源，并告知老師。5、對(duì)違反操作規(guī)定以及損壞儀器、設(shè)備、工具和元器件者應(yīng)檢查原因，對(duì)情節(jié)嚴(yán)重者，還要按學(xué)校有關(guān)規(guī)定進(jìn)行賠償。6、要始終保持實(shí)驗(yàn)室安靜和整潔，不得在室內(nèi)喧嘩、打鬧、隨意走動(dòng)。7、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)先斷開各儀器電源開關(guān)，再斷開實(shí)驗(yàn)臺(tái)上電源開

3、關(guān)。把所有儀器設(shè)備、導(dǎo)線、座位等歸位，整理就緒，清掃后經(jīng)允許才能離開。實(shí)驗(yàn)一 常規(guī)繼電器特性實(shí)驗(yàn)第一部分：電流、電壓、時(shí)間繼電器特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解繼電器基本分類方法及其結(jié)構(gòu)。2）熟悉幾種常用繼電器，如電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器等的構(gòu)成原理。3）學(xué)會(huì)調(diào)整、測(cè)量電磁型繼電器的動(dòng)作值、返回值和計(jì)算返回系數(shù)。4）測(cè)量繼電器的基本特性。5）學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)多種繼電器配合實(shí)驗(yàn)。二、繼電器的類型與原理繼電器是電力系統(tǒng)常規(guī)繼電保護(hù)主要元件，它的種類繁多，原理與作用各異。1）繼電器的分類繼電器按所反應(yīng)的物理量的不同可分為電量與非電量的兩種。屬于非電量的有瓦斯繼電器、速度繼電器

4、等；反應(yīng)電量的種類比較多，一般分類如下：（1）按結(jié)構(gòu)原理分為：電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、微機(jī)型等。（2）按繼電器所反應(yīng)的電量性質(zhì)可分為：電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器等。（3）按繼電器的作用分為：起動(dòng)動(dòng)作繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器等。近年來(lái)電力系統(tǒng)中已大量使用微機(jī)保護(hù)，整流型和晶體管型繼電器以及感應(yīng)型、電磁型繼電器使用量已有減少。IKA34Fa56127圖1-1 DL系列電流繼電器2）電磁型繼電器的構(gòu)成原理繼電保護(hù)中常用的有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器、阻抗繼電器、功率方向繼電器、差動(dòng)繼電器等。下面僅就常用的電磁型繼電器的構(gòu)

5、成及原理作簡(jiǎn)要介紹。（1）電磁型電流繼電器電磁型繼電器的典型代表是電磁型電流繼電器，它既是實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的基本元件，也是反應(yīng)故障電流增大而自動(dòng)動(dòng)作的一種電器。下面通過(guò)對(duì)電磁型電流繼電器的分析，來(lái)說(shuō)明一般電磁型繼電器的工作原理和特性。圖6-1為DL系列電流繼電器的結(jié)構(gòu)圖，它由固定觸點(diǎn)1、可動(dòng)觸點(diǎn)2、線圈3、鐵心4、彈簧5、轉(zhuǎn)動(dòng)舌片6、止擋7組成。當(dāng)線圈中通過(guò)電流IKA 時(shí)，鐵心中產(chǎn)生磁通，它通過(guò)由鐵心、空氣隙和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片組成的磁路，將舌片磁化，產(chǎn)生電磁力Fe，形成一對(duì)力偶。由這對(duì)力偶所形成的電磁轉(zhuǎn)矩，將使轉(zhuǎn)動(dòng)舌片按磁阻減小的方向（即順時(shí)針?lè)较颍┺D(zhuǎn)動(dòng)，從而使繼電器觸點(diǎn)閉合。電磁力Fe與磁通的平方成正比

6、，即Fe2 其中 F=所以 式中，-繼電器線圈匝數(shù)；-磁通所經(jīng)過(guò)的磁路的磁阻。分析表明，電磁轉(zhuǎn)矩Me等于電磁力Fe與轉(zhuǎn)動(dòng)舌片力臂的乘積，即 （1-1）式中， K2 為與磁阻、線圈匝數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片力臂有關(guān)的一個(gè)系數(shù)，。從式（1-1）可知，作用于轉(zhuǎn)動(dòng)舌片上的電磁力矩與繼電器線圈中的電流IKA的平方成正比，因此，Me不隨電流的方向而變化，所以，電磁型結(jié)構(gòu)可以制造成交流或直流繼電器。除電流繼電器之外，應(yīng)用電磁型結(jié)構(gòu)的還有電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器和信號(hào)繼電器。為了使繼電器動(dòng)作（銜鐵吸持，觸點(diǎn)閉合），它的平均電磁力矩Me必須大于彈簧及摩擦的反抗力矩之和(Ms+M)。所以由式（1-1）得到繼電器的動(dòng)

7、作條件是： （1-2）當(dāng)IKA達(dá)到一定值后，上式即能成立，繼電器動(dòng)作。能使繼電器動(dòng)作的最小電流稱為繼電器的動(dòng)作電流，用IOP表示，在式（1-2）中用IOP代替IKA并取等號(hào)，移項(xiàng)后得：（1-3）從式（1-3）可見(jiàn)，IOP可用下列方法來(lái)調(diào)整：（1）改變繼電器線圈的匝數(shù)NKA；（2）改變彈簧的反作用力矩Ms；（3）改變能引起磁阻RC變化的氣隙d。當(dāng) IKA減小時(shí)，已經(jīng)動(dòng)作的繼電器在彈簧力的作用下會(huì)返回到起始位置。為使繼電器返回，彈簧的作用力矩M¢s必須大于電磁力矩M¢e及摩擦的作用力矩M¢。繼電器的返回條件是：（1-4）當(dāng) IKA減小到一定數(shù)值時(shí)，上式即能成立，繼電器

8、返回。能使繼電器返回的最大電流稱為繼電器的返回電流，并以Ire表之。在式（1-4）中，用Ire代替IKA并取等號(hào)且移項(xiàng)后得：（1-5）返回電流Ire與動(dòng)作電流IOP的比值稱為返回系數(shù)Kre，即Kre=Ire/IOP。反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的繼電器IOP>Ire，因而Kre<1。對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的繼電器，Kre不相同，且在0.10.98這個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。（2）電磁型電壓繼電器電壓繼電器的線圈是經(jīng)過(guò)電壓互感器接入系統(tǒng)電壓Us的，其線圈中的電流為式中：Ur加于繼電器線圈上的電壓，等于Us/npT（npT為電壓互感器的變比）；Zr繼電器線圈的阻抗。繼電器的平均電磁力，因而它的動(dòng)作情況取決于系

9、統(tǒng)電壓Us。我國(guó)工廠生產(chǎn)的DY系列電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和DL系列電流繼電器相同。它的線圈是用溫度系數(shù)很小的導(dǎo)線（例如康銅線）制成，且線圈的電阻很大。DY系列電壓繼電器分過(guò)電壓繼電器和低電壓繼電器兩種。過(guò)電壓繼電器動(dòng)作時(shí)，銜鐵被吸持，返回時(shí)，銜鐵釋放；而低電壓繼電器則相反，動(dòng)作時(shí)銜鐵釋放，返回時(shí)，銜鐵吸持。亦即過(guò)電壓繼電器的動(dòng)作電壓相當(dāng)于低電壓繼電器的返回電壓；過(guò)電壓繼電器的返回電壓相當(dāng)于低電壓繼電器的動(dòng)作電壓。因而過(guò)電壓繼電器的Kre<1；而低電壓繼電器的Kre>1。DY系列電壓繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)和DL系列電流繼電器相同。它們都是觸點(diǎn)系統(tǒng)不夠完善，在電流較大時(shí)，可能發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。觸點(diǎn)容量小

10、不能直接跳閘。（3）時(shí)間繼電器特性時(shí)間繼電器是用來(lái)在繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置中建立所需要的延時(shí)。對(duì)時(shí)間繼電器的要求是時(shí)間的準(zhǔn)確性，而且動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)隨操作電壓在運(yùn)行中可能的波動(dòng)而改變。電磁型時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一鐘表延時(shí)機(jī)構(gòu)組成。電磁起動(dòng)機(jī)構(gòu)采用螺管線圈式結(jié)構(gòu)，線圈可由直流或交流電源供電，但大多由直流電源供電。其電磁機(jī)構(gòu)與電壓繼電器相同，區(qū)別在于：當(dāng)它的線圈通電后，其觸點(diǎn)須經(jīng)一定延時(shí)才動(dòng)作，而且加在其線圈上的電壓總是時(shí)間繼電器的額定動(dòng)作電壓。時(shí)間繼電器的電磁系統(tǒng)不要求很高的返回系數(shù)。因?yàn)槔^電器的返回是由保護(hù)裝置起動(dòng)機(jī)構(gòu)將其線圈上的電壓全部撤除來(lái)完成的。（4）中間繼電器特性中間繼電器的作用是：在繼電

11、保護(hù)接線中，用以增加觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量，實(shí)現(xiàn)必要的延時(shí)，以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。它實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點(diǎn)數(shù)量多且容量大。為保證在操作電源電壓降低時(shí)中間繼電器仍能可靠地動(dòng)作，中間繼電器的可靠動(dòng)作電壓只要達(dá)到額定電壓的70%即可，瞬動(dòng)式中間繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.05秒。（5）信號(hào)繼電器特性信號(hào)繼電器在保護(hù)裝置中，作為整組裝置或個(gè)別元件的動(dòng)作指示器。按電磁原理構(gòu)成的信號(hào)繼電器，當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵被吸引，信號(hào)掉牌（指示燈亮）且觸點(diǎn)閉合。失去電源時(shí)，有的需手動(dòng)復(fù)歸，有的電動(dòng)復(fù)歸。信號(hào)繼電器有電壓起動(dòng)和電流起動(dòng)兩種。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）電流繼電器特性實(shí)驗(yàn)電流繼電器動(dòng)作、返回電流值測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

12、實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖1-2所示：A220VKA+-RTY130W 5A 2A圖1-2 電流繼電器動(dòng)作電流值測(cè)試實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接線，將電流繼電器的動(dòng)作值整定為1A，檢查調(diào)壓器輸出指示為0V，滑線電阻的滑動(dòng)觸頭放在中間位置。（2）查線路無(wú)誤后，先合上三相電源開關(guān)（對(duì)應(yīng)指示燈亮），再合上單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流表讀數(shù)緩慢升高，記下繼電器剛動(dòng)作（動(dòng)作信號(hào)燈XD1亮）時(shí)的最小電流值，即為動(dòng)作值。（4）繼電器動(dòng)作后，再調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流值平滑下降，記下繼電器返回時(shí)（指示燈XD1滅）的最大電流值，即為返回值。（5）重復(fù)步驟（3）至（4），測(cè)三組數(shù)據(jù)。 （6）實(shí)驗(yàn)

13、完成后，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）分別計(jì)算動(dòng)作值和返回值的平均值即為電流繼電器的動(dòng)作電流值和返回電流值。（8）計(jì)算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。誤差 動(dòng)作最小值整定值 整定值變差 動(dòng)作最大值動(dòng)作最小值 動(dòng)作平均值 ´ 100%返回系數(shù)返回平均值動(dòng)作平均值表1-1 電流繼電器動(dòng)作值、返回值測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表動(dòng)作值/A返回值/A123平均值誤差整定值Izd變差返回系數(shù)2）電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)220VKABK停止A多功能表啟動(dòng)TY1電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)原理圖如圖1-3所示：圖1-3 電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接線，將電流繼電器

14、的常開觸點(diǎn)接在多功能表的“輸出2”和“公共線”，將開關(guān)BK的一條支路接在多功能表的“輸入1”和“公共線”，使調(diào)壓器輸出為0V，將電流繼電器動(dòng)作值整定為1.2A，滑線電阻的滑動(dòng)觸頭置于其中間位置。（2）檢查線路無(wú)誤后，先合上三相電源開關(guān)，再合上單相電源開關(guān)。（3）打開多功能表電源開關(guān)，使用其時(shí)間測(cè)量功能（對(duì)應(yīng)“時(shí)間”指示燈亮），工作方式選擇開關(guān)置“連續(xù)”位置，按“清零”按鈕使多功能表顯示清零。（4）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出電壓勻速升高，使加入繼電器的電流為1.2A。（5）先拉開刀閘（BK），復(fù)位多功能表，使其顯示為零，然后再迅速合上BK，多功能表顯示的時(shí)間即為動(dòng)作時(shí)間，將時(shí)間測(cè)量值記錄于表1-2中

15、。（6）重復(fù)步驟（5）的過(guò)程，測(cè)三組數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值，結(jié)果填入表1-2中。表1-2 電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表I1.2A1.5A1.8A2.0A123平均123平均123平均123平均T/ms（7）先重復(fù)步驟（4），使加入繼電器的電流分別為1.5A、1.8A、2.4A，再重復(fù)步驟（5）和（6），測(cè)量此種情況下的繼電器動(dòng)作時(shí)間，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表1-2。（8）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。（9）分析四種電流情況時(shí)讀數(shù)是否相同，為什么？3）電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)電壓繼電器動(dòng)作、返回電壓值測(cè)試實(shí)驗(yàn)（以低電壓繼電器為例）。低電壓繼電器動(dòng)作值測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖如下圖1-4所

16、示：220VKV+-TY1150VV圖1-4 低電壓繼電器動(dòng)作值測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接線，檢查線路無(wú)誤后，將低電壓繼電器的動(dòng)作值整定為60V，使調(diào)壓器的輸出電壓為0V，合上三相電源開關(guān)和單相電源開關(guān)及直流電源開關(guān)（對(duì)應(yīng)指示燈亮），這時(shí)動(dòng)作信號(hào)燈XD1亮。（2）調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使其電壓從0V慢慢升高，直至低電壓繼電器常閉觸點(diǎn)打開（XD1熄滅）。（3）調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其電壓緩慢降低，記下繼電器剛動(dòng)作（動(dòng)作信號(hào)燈XD1剛亮）時(shí)的最大電壓值，即為動(dòng)作值，將數(shù)據(jù)記錄于表1-3中。表1-3 低電壓繼電器動(dòng)作值、返回值測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表動(dòng)作值/V返回值/V123平均值誤差整定值Uset變差

17、返回系數(shù)（4）繼電器動(dòng)作后，再慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出電壓平滑地升高，記下繼電器常閉觸點(diǎn)剛打開，XD1剛熄滅時(shí)的最小電壓值，即為繼電器的返回值。（5）重復(fù)步驟（3）和（4），測(cè)三組數(shù)據(jù)。分別計(jì)算動(dòng)作值和返回值的平均值，即為低電壓繼電器的動(dòng)作值和返回值。（6）實(shí)驗(yàn)完成后，將調(diào)壓器輸出調(diào)為0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）計(jì)算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。4）時(shí)間繼電器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)220VKTBK停止多功能表啟動(dòng)+時(shí)間繼電器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理接線圖如圖1-5所示：圖1-5 時(shí)間繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接好線路，將時(shí)間繼電器的常開觸點(diǎn)接在多功能表的“輸入2”和“公共線”，

18、將開關(guān)BK的一條支路接在多功能表的“輸入1”和“公共線”，調(diào)整時(shí)間整定值，將靜觸點(diǎn)時(shí)間整定指針對(duì)準(zhǔn)一刻度中心位置，例如可對(duì)準(zhǔn)2秒位置。（2）合上三相電源開關(guān)，打開多功能表電源開關(guān)，使用其時(shí)間測(cè)量功能（對(duì)應(yīng)“時(shí)間”指示燈亮），使多功能表時(shí)間測(cè)量工作方式選擇開關(guān)置“連續(xù)”位置，按“清零”按鈕使多功能表顯示清零。（3）斷開BK開關(guān)，合上直流電源開關(guān)，再迅速合上BK，采用迅速加壓的方法測(cè)量動(dòng)作時(shí)間。（4）重復(fù)步驟（2）和（3），測(cè)量三次，將測(cè)量時(shí)間值記錄于表1-4中，且第一次動(dòng)作時(shí)間測(cè)量不計(jì)入測(cè)量結(jié)果中。表1-4 時(shí)間繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試整定值123平均誤差變差T/ms（5）實(shí)驗(yàn)完成后，斷開所有電源開關(guān)

19、。（6）計(jì)算動(dòng)作時(shí)間誤差。5）多種繼電器配合實(shí)驗(yàn)（1）過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為將電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器、調(diào)壓器、滑線變阻器等組合構(gòu)成一個(gè)過(guò)電流保護(hù)。要求當(dāng)電流繼電器動(dòng)作后，啟動(dòng)時(shí)間繼電器延時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，啟動(dòng)信號(hào)繼電器發(fā)信號(hào)和中間繼電器動(dòng)作跳閘（指示燈亮）。AKA+ao220VKT+-KS-KM+-AB圖1-6 過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖1-6為多個(gè)繼電器配合的過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖。按圖接線，將調(diào)壓器輸出置0V，滑線變阻器的滑動(dòng)觸頭放置在中間位置，實(shí)驗(yàn)開始后可以通過(guò)改變滑線變阻器的阻值來(lái)改變流入繼電器電流的大小。將電流繼電器動(dòng)作值整定為2A，時(shí)間

20、繼電器動(dòng)作值整定為2.5秒。經(jīng)檢查無(wú)誤后，依次合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器輸出電壓，逐步增加電流，當(dāng)電流表電流約為1.8A時(shí)，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器，改為慢慢調(diào)節(jié)滑線電阻的滑動(dòng)觸頭位置，使電流表數(shù)值增大直至信號(hào)指示燈變亮。仔細(xì)觀察各種繼電器的動(dòng)作關(guān)系。調(diào)節(jié)滑線變壓器的滑動(dòng)觸頭，逐步減小電流，直至信號(hào)指示燈熄滅。仔細(xì)觀察各種繼電器的返回關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開直流電源開關(guān)，最后斷開單相電源開關(guān)和三相電源開關(guān)。（2）低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)過(guò)電流保護(hù)按躲開可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，啟動(dòng)值比較大，往往不能滿足靈敏度的要求。為此，可以采用低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流

21、保護(hù)，以提高保護(hù)的靈敏度。AKA+KV1ao220VKT+-KS-KM+-ABKV2圖1-7 低電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖實(shí)驗(yàn)步驟如下： 1-7為多個(gè)繼電器配合的低電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖。按圖接線，試驗(yàn)臺(tái)上單相調(diào)壓器TY2輸出端的接法與上個(gè)實(shí)驗(yàn)電流回路接法相同；單相調(diào)壓器TY1的輸出端a、0接到電壓繼電器的線圈端子A、B上，同時(shí)并聯(lián)上一塊交流電壓表。整定電流繼電器為1A，電壓繼電器為60V。經(jīng)檢查無(wú)誤后，依次合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。先調(diào)TY1使電壓表讀數(shù)為50伏；再調(diào)TY2，逐步增加電流，使電流表讀數(shù)為表1-5中的給定值，然后調(diào)TY1減小調(diào)壓器的輸出電壓至表1

22、-5中的給定值。觀察各種繼電器的動(dòng)作關(guān)系，對(duì)信號(hào)指示燈在給出的電壓、電流值下亮、滅情況進(jìn)行分析。也可自行設(shè)定電壓、電流值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完畢后，注意將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開直流電源開關(guān)，最后斷開單相電源開關(guān)和三相電源開關(guān)。表1-5 低電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表I/AU/V動(dòng)作信號(hào)燈亮熄情況0.5701.5601.530四、思考題（1）電磁型電流繼電器、電壓繼電器和時(shí)間繼電器在結(jié)構(gòu)上有什么異同點(diǎn)？（2）如何調(diào)整電流繼電器、電壓繼電器的返回系數(shù)？（3）電磁型電流繼電器的動(dòng)作電流與哪些因素有關(guān)？（4）過(guò)電壓繼電器和低電壓繼電器有何區(qū)別？（5）在時(shí)間繼電器的測(cè)試中為何整定后第一次測(cè)量的動(dòng)作時(shí)間不計(jì)？（6

23、）為什么電流繼電器在同一整定值下對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)作電流，有不同的動(dòng)作時(shí)間？（7）詳細(xì)描述多種繼電器配合實(shí)驗(yàn)的動(dòng)作關(guān)系和返回關(guān)系。第二部分：中間、負(fù)序、功率方向繼電器特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉中間繼電器結(jié)構(gòu)、作用和工作原理；掌握中間繼電器調(diào)整以及中間繼電器動(dòng)作值、返回值、保持值、動(dòng)作時(shí)間和返回時(shí)間的實(shí)驗(yàn)方法；（2）熟悉 DY-4 型負(fù)序電壓繼電器的結(jié)構(gòu)、作用和工作原理；掌握 DY-4 型負(fù)序電壓繼電器電氣特性的檢驗(yàn)方法。（3）熟悉 LG-11 型功率方向繼電器的結(jié)構(gòu)、作用和工作原理；掌握 LG-11 型功率方向組電器電氣特性的檢驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）電磁型中間繼電器電氣特性試驗(yàn)（1）極性檢驗(yàn)

24、對(duì)有兩個(gè)線圈以上的繼電器，在新安裝或線圈重繞后，應(yīng)檢查各線圈極性標(biāo)示的正確性。極性檢驗(yàn)接線如圖1所示，試驗(yàn)電源可用1.5干電池，如果合上閘刀開關(guān)瞬間，毫伏表指針正偏，拉開刀閘時(shí)反偏，則接電池正極的端子與接毫伏表正極的端子是同極性，反之為異極性。繼電器的線圈極性應(yīng)符合廠家規(guī)定。線圈極性也可在繼電器保持值檢驗(yàn)時(shí)判明。（2）動(dòng)作值與返回值檢驗(yàn)1）合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，繼電器沖擊加入電壓（或電流），記下使繼電器銜鐵完全被吸合的最低電壓（或電流）值即動(dòng)作值。若動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)銜鐵緩慢運(yùn)動(dòng)或吸合不到底以及聲音不清脆等現(xiàn)象，應(yīng)加大電壓（或電流）試驗(yàn)。2）調(diào)節(jié)可變電阻使電壓（或電流）升至繼電器的額定電壓（或電流

25、）， 然后逐漸減小輸入量，測(cè)試能使繼電器的銜鐵返回到初始位置的最大電壓（或電流）即繼電器的返回值。3）重復(fù)測(cè)試三次，求取動(dòng)作值和返回值的平均值。繼電器的動(dòng)作電壓一般應(yīng)不大于，動(dòng)作電流不應(yīng)大于其額定電流，一般以的額定電流為適宜。中間繼電器返回值一般不小于其額定值的5。測(cè)量次數(shù)1 2 3 平均 動(dòng) 作 值     返 回 值     圖2（a）檢驗(yàn)動(dòng)作電流、返回電流接線圖 圖2（b）檢驗(yàn)動(dòng)作電壓、返回電壓接線圖（3）保持值檢驗(yàn)電壓動(dòng)作電流保持中間繼電器1）依次合上開關(guān)、，調(diào)整使繼電器動(dòng)作線圈的電壓升至其額定值，繼電器應(yīng)

26、動(dòng)作。2）調(diào)節(jié)2使保持線圈的電流也達(dá)到其額定值，再斷開，此時(shí)繼電器應(yīng)自保持。3）調(diào)節(jié)使保持線圈的電流逐漸減小到繼電器返回，記下返回值。合上，調(diào)節(jié)使保持線圈的電流略大于返回值，再斷開，若繼電器能自保持，則該電流為其最小保持值；否則，再增大電流測(cè)出繼電器能自保持的最小電流。測(cè)量次數(shù)1 2 3 平均 保持值    電流動(dòng)作電壓保持中間繼電器1）依次合上開關(guān)、，調(diào)整使繼電器動(dòng)作線圈的電流升至其額定值，繼電器應(yīng)動(dòng)作。2）調(diào)節(jié)1使保持線圈的電壓也達(dá)到其額定值，再斷開，此時(shí)繼電器應(yīng)自保持。3）調(diào)節(jié)使保持線圈的電壓逐漸減小到繼電器返回，記下返回值。合上、，調(diào)節(jié)使保持線圈

27、的電壓略大于返回值，再斷開、，若繼電器能自保持，則該電壓為其最小保持值；否則，再增大電壓測(cè)出繼電器能自保持的最小電壓。測(cè)量次數(shù)1 2 3 平均 保持值    繼電器的保持電流應(yīng)不大于，保持電壓應(yīng)不大于。圖3 電流、電壓保持中間繼電器檢驗(yàn)接線（二）電磁型負(fù)序電壓繼電器電氣特性試驗(yàn)  圖4DY-4型負(fù)序電壓繼電器的內(nèi)部接線圖 整定點(diǎn)的負(fù)序電壓動(dòng)作值和返回值檢驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)接線   2、實(shí)驗(yàn)步驟 模擬相間短路的方法試驗(yàn)時(shí)，動(dòng)作電壓應(yīng)為負(fù)序動(dòng)作線電壓的倍。模擬的方法是將模擬短路的繼電器兩相端子短接，于非故障相端子間加單相電壓。 

28、;DY 4 型負(fù)序電壓繼電器加入單相交流電壓，用單相法檢驗(yàn)。 故障類型 端子連接方法 AB 短路 、 BC 短路 、 CA 短路 、 以上接法，分別模擬 AB 、 BC CA 三種方式的兩相短路，所測(cè)定的動(dòng)作值與整定值的誤差不應(yīng)超過(guò)± 3 ，返回系數(shù)不小于 0.8 。  由于執(zhí)行元件的刻度值是指濾過(guò)器輸入端的負(fù)序相間電壓動(dòng)作值 U ,因此，采用單相法進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)加入刻度值倍的電壓，即U DZ(3) ，如下表： 執(zhí)行元件刻度值（伏） 6 7 8 9 10 11 12 U DZ（3） （伏） 10.4 12.13 13.86 15.57 17.3 19.03 20.76 （三

29、）LG11 型功率方向繼電器電氣特性試驗(yàn) 45°30°56*BZ1BZ278*Y*W1W2W3W4W2W3W1DKBYBC1UmImR1R2LG11 型功率繼電器用于相間短路方向保護(hù)，作為功率方向的判別元件。繼電器的原理電路圖見(jiàn)下圖。(a) 交流回路圖R5c51112JJR5BZ29102QFR6C2C4C3BZ1 (b)直流回路圖圖1 LG-11功率方向繼電器原理接線圖1）功率方向繼電器電壓潛動(dòng)現(xiàn)象檢查實(shí)驗(yàn)LG-11功率方向繼電器實(shí)驗(yàn)原理接線如圖2所示。圖中，380V交流電源經(jīng)三相自耦調(diào)壓器、移相器和變阻器調(diào)整后，由bc相分別輸入功率方向繼電器的電壓線圈，A相電流輸入至繼

30、電器的電流線圈，注意多功能表同名端方向。ABCO移相器多功能表L G JbcR三相調(diào)壓器220TY 130W/5A 2AAVBKa0圖2 LG-11 功率方向繼電器實(shí)驗(yàn)原理接線圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）熟悉LG-11功率方向繼電器的原理接線和ZNB-智能式多功能表的操作方法及試驗(yàn)原理。認(rèn)真閱讀LG-11功率方向繼電器原理圖和實(shí)驗(yàn)原理接線圖，在實(shí)驗(yàn)原理接線圖上畫出功率方向繼電器LGJ中的接線端子號(hào)和所需測(cè)量?jī)x表接法。（2）按實(shí)驗(yàn)原理線路圖接線。（3）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器和單相調(diào)壓器，使其輸出電壓為0V，操作開關(guān)BK閉合,將移相器調(diào)至0度，將滑線電阻滑動(dòng)觸頭移到其中間位置。（4）合上三相電源開關(guān)、單相電源開

31、關(guān)。（5）打開多功能表電源開關(guān)，將其功能選擇開關(guān)置于相位測(cè)量位置（“相位”指示燈亮），相位頻率測(cè)量單元的開關(guān)拔到“外接頻率”位置。（6）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使移相器輸出電壓為50V，調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器使電流表讀數(shù)為1A，觀察分析多功能表讀數(shù)是否正確。若不正確，則說(shuō)明輸入電流和電壓相位不正確，分析原因，并加以改正。（7）在多功能表讀數(shù)正確時(shí)，使三相調(diào)壓器和單相調(diào)壓器輸出均為0V，斷開單相電源開關(guān)。檢查功率繼電器是否有潛動(dòng)現(xiàn)象。電壓潛動(dòng)測(cè)量：調(diào)整移相器至靈敏角位；將電流回路開路，對(duì)電壓回路加入110V電壓；用萬(wàn)用表測(cè)量極化繼電器JJ線圈端子、 兩端之間電壓，若小于0.1V，則說(shuō)明無(wú)電壓潛動(dòng)。電流潛動(dòng)測(cè)量：調(diào)

32、整移相器至靈敏角位；將電壓回路開路，調(diào)整電流回路的電流為10倍額定電流，使其突然加入或去除，觀察繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)應(yīng)無(wú)瞬時(shí)動(dòng)作現(xiàn)象。2）用實(shí)驗(yàn)法測(cè)LG-11型功率方向繼電器角度特性Upu = f（j），并最大靈敏角試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖2所示原理接線圖接線。將靈敏角開關(guān)置于-30°位置，操作開關(guān)BK閉合。（2）檢查線路無(wú)誤后，合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器和R1使電流表的讀數(shù)為1A，并保持此電流值不變。（4）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器的輸出電壓使電壓表讀數(shù)為50V。（5）調(diào)節(jié)移相器，在電壓位給定值的條件下，改變加入繼電器電流與電壓的相位角，測(cè)出動(dòng)作區(qū)的邊界

33、角度j1（正角度）、j2（負(fù)角度），即找到使繼電器動(dòng)作（動(dòng)作信號(hào)燈由滅變亮）的兩個(gè)臨界角度j1、j2，將測(cè)量數(shù)據(jù)記入表1中。（6）保持電流為1 A不變，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器，依次降低電壓值，重復(fù)步驟（5）的過(guò)程，在給定電壓為30、20、10等情況，測(cè)量使繼電器動(dòng)作的j1、j2，將數(shù)據(jù)記入表1中。（7）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出為0，斷開所有電源開關(guān)。（8）計(jì)算繼電器最大靈敏角的最大靈敏角和動(dòng)作區(qū)，動(dòng)作區(qū)|1|2|，繪制角度特性曲線，并標(biāo)明動(dòng)作區(qū)。 表1 角度特性Upu= f（j）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表U/V503020105j1/度j2/度3）用實(shí)驗(yàn)法作出功率方向繼電器的伏安特性Upu= f（Ir）和最小動(dòng)作

34、電壓實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）調(diào)整功率方向繼電器的內(nèi)角j= -30°，調(diào)節(jié)移相器使j = jsen，并保持不變。（2）實(shí)驗(yàn)接線與圖2相同，檢查線路無(wú)誤后，合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）將電壓表讀數(shù)調(diào)至表2中的某一給定值。（4）調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器的輸出，改變繼電器輸入電流的大小，當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)，記錄此時(shí)電流表的讀數(shù)。（5）重點(diǎn)步驟（3）和（4），在依次給出不同的電壓時(shí)，找出使繼電器動(dòng)作（指示燈由不亮到亮）的相應(yīng)的電流值，記入表2。注意找出使繼電器動(dòng)作的最小電壓和電流。（6）實(shí)驗(yàn)完成后，使所有調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）繪出Upu = f（Ir）特性曲線。表

35、2 伏安特性Upu = f（Ir）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表Upu/V10521.510.5Ir/A（四）LCD-4差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗(yàn)12R5R63LBDKB15C3C1L1C6W2L2C4C5R142Dwy220kV791011141719R36BZ4BZ3BZ1Dwy5BZR13R41QP2123132462LBR2R1C27BZR122BZ1BZR7R8W1C7JH1LB82QPR9R10R11W3ZJ2C83DWY 4DWYZJ51JHZJ13LPC9R15LCD-4型差動(dòng)繼電器用于電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)。差動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu)原理內(nèi)部接線如圖2-26所示。LCD-4差動(dòng)繼電器原理圖1）電流動(dòng)作值檢查實(shí)驗(yàn)

36、步驟（1）按圖下接線，將差動(dòng)繼電器的端子，接指示燈回路的端子D2；繼電器端子，接指示燈回路的端子D1，端子與端子短接，ZNB多功能表不接入（即公共端、輸入2懸空）。注意：接線時(shí)不能將指示燈和ZNB多功能表同時(shí)接在繼電器端子和上，否則將損壞ZNB多功能表。（2）繼電器動(dòng)作值壓板放在1A位置。（3）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)、直流電源開關(guān)和操作開關(guān)BK，調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器TY2，使電流增大到1A位置。（4）觀察繼電器是否動(dòng)作，若有誤差，可調(diào)節(jié)動(dòng)作值微調(diào)W1。實(shí)驗(yàn)完成后使調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。AA8216453220VK1K2I1I2TY2ZNB1234公共端輸入1公共端輸入2D1D2

37、測(cè)電流定值接線測(cè)動(dòng)作時(shí)間接線（5）改變繼電器動(dòng)作值壓板位置分別在1.5A、2A、2.5A位置。重復(fù)上述步驟（3）和（4）。差動(dòng)繼電器動(dòng)作值及諧波制動(dòng)系數(shù)測(cè)試接線圖2）繼電器動(dòng)作時(shí)間檢查實(shí)驗(yàn)步驟（1）按圖接線，接入ZNB多功能表，并將公共端接差動(dòng)繼電器端子，輸入2接端子；指示燈回路端子D1、D2懸空。（2）繼電器動(dòng)作值壓板放在1A位置，閉合操作開關(guān)BK，調(diào)節(jié)調(diào)TY2使電流至整定動(dòng)作電流后，打開操作開關(guān)BK。（3）打開多功能表電源，將其功能選擇開關(guān)置于時(shí)間測(cè)量檔（“時(shí)間”指示燈亮），選“連續(xù)”工作方式，按“清零”按鈕使顯示為0。（4）快速合上BK開關(guān)，記錄差動(dòng)繼電器動(dòng)作時(shí)間于表2-13中。（5）調(diào)

38、TY2使電流分別增大到1.5A，2A，3A；重復(fù)步驟（3）、（4）重做試驗(yàn)，并將測(cè)定的時(shí)間記錄于表2-13中。表2-13 差動(dòng)繼電器的動(dòng)作時(shí)間測(cè)定記錄動(dòng)作電流/A11.523動(dòng)作時(shí)間/ms（6）實(shí)驗(yàn)完成后，將調(diào)壓器輸出調(diào)至0V，斷開所有電源開關(guān)。（7）繪制差動(dòng)繼電器動(dòng)作時(shí)間特性曲線。3）瞬動(dòng)元件動(dòng)作值測(cè)試（1）按圖2-29接線，將繼電器端子、的連接片解開，動(dòng)作信號(hào)燈的D1、D2端子接在1、3端子上。ZNB多功能表不接入，公共端、輸入2懸空。（2）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)、直流電源開關(guān)及操作開關(guān)BK，調(diào)TY2，使流入繼電器的電流增大，調(diào)節(jié)面板上瞬動(dòng)調(diào)節(jié)，使瞬動(dòng)電流等于繼電器事先確定的整定值

39、。若有誤差可調(diào)節(jié)瞬動(dòng)整定電位器W3。（3）改變瞬動(dòng)電流的整定值重做試驗(yàn)。4）測(cè)定瞬動(dòng)元件的動(dòng)作時(shí)間（1）按圖2-29接線，使繼電器端子、接至ZNB多功能表的公共端和輸入2上；指示燈的端子D1，D2懸空。（2）調(diào)節(jié)繼電器面板上的瞬動(dòng)整定調(diào)節(jié)，使動(dòng)作電流為最小。（3）拉開操作開關(guān)BK開關(guān)，將多功能表復(fù)位，然后快速合上操作開關(guān)BK，記錄動(dòng)作時(shí)間。（4）調(diào)TY2使電流增大到瞬動(dòng)元件動(dòng)作值的1.2倍，重復(fù)步驟（3），再測(cè)試?yán)^電器動(dòng)作時(shí)間。（5）記錄兩次動(dòng)作時(shí)間，并進(jìn)行比較。（6）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開所有電源開關(guān)。5）諧波制動(dòng)系數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)步驟如下：接線如圖所示。（1）將繼電器的電流整定在最

40、小1A位置。（2）合三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)、直流電源開關(guān)及K2，調(diào)節(jié)整流電流I2為I2=(0.81)IN，讀取直流電流I2。（3）合K1，通入額定正弦電流使繼電器剛好可靠動(dòng)作，讀取電流I1；（4）減小I1使繼電器剛好返回；（5）拉合單相電源開關(guān)繼電器不應(yīng)動(dòng)作，若動(dòng)作則應(yīng)再減小I1，直到拉合單相電源開關(guān)繼電器剛好不動(dòng)作，讀取電流I1；（6）計(jì)算諧波制動(dòng)系數(shù)：Kresf=（7）Kresf應(yīng)為0.150.25之間，通過(guò)調(diào)整高次諧波制動(dòng)電位器W2能獲得所需的制動(dòng)系數(shù)。6）比率制動(dòng)系數(shù)測(cè)量 實(shí)驗(yàn)接線如圖下所示。KAA12864102153TY1TY2圖2-30 比率制動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（

41、1）將差動(dòng)電流動(dòng)作整定值固定在1A位置，按圖接通制動(dòng)回路1012端子，差動(dòng)電流回路28端子，將制動(dòng)系數(shù)設(shè)置為0.4。（2）合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（3）先調(diào)TY2使制動(dòng)回路電流為0，調(diào)TY1增加差動(dòng)回路電流，使繼電器動(dòng)作，記錄此時(shí)的動(dòng)作電流，填入表2-14中；然后調(diào)節(jié)TY1為0。表2-14 比率制動(dòng)系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表制動(dòng)電流I2/A0123456動(dòng)作電流Iop/A制動(dòng)系數(shù)Kres（4）調(diào)TY2逐漸增加制動(dòng)電流，使制動(dòng)電流分別為表2-14中的數(shù)值，再調(diào)TY1，增加差動(dòng)回路電流使繼電器動(dòng)作，記下相應(yīng)的起動(dòng)電流，填入表2-14中。（5）按下式計(jì)算制動(dòng)系數(shù)：式中Iop2制動(dòng)電

42、流為Ires2時(shí)的動(dòng)作電流；Iop1制動(dòng)電流為Ires1時(shí)的動(dòng)作電流。（6）更換壓板1QP位置，分別改變制動(dòng)系數(shù)為0.5或0.6，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟。（7）繪制出比率制動(dòng)曲線。（8）更換差動(dòng)電流動(dòng)作整定值，重復(fù)上述步驟，可得到不同的比率制動(dòng)曲線。三、思考題（1）功率方向繼電器為什么會(huì)有死區(qū)？應(yīng)如何消除死區(qū)？（2）用相量圖分析加入功率方向繼電器的電壓、電流極性發(fā)生變化對(duì)動(dòng)作特性的影響。（3）LG-11整流型功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū)是否等于180度？為什么？（4）整流型功率方向繼電器的角度特性與感應(yīng)型功率方向繼電器角度特性有什么差異？（5）功率方向繼電器為什么要采用90°接線？用0°

43、;接線行不行？（6）改變內(nèi)角a對(duì)保護(hù)動(dòng)作性能有何影響？它有何實(shí)質(zhì)意義？（7）角度特性及伏安特性有什么用途？（8）LCD-4差動(dòng)繼電器中，設(shè)置二次諧波制動(dòng)回路的目的是什么？為什么Ires越大，Iop就越大。（9）LCD-4差動(dòng)繼電器中增設(shè)瞬動(dòng)元件的目的是什么？它與差動(dòng)動(dòng)作元件有什么不同？（10）差動(dòng)保護(hù)中，為什么會(huì)出現(xiàn)不平衡電流？實(shí)驗(yàn)二 輸電線路電流電壓常規(guī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電磁式電流、電壓保護(hù)的組成。2學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)電流、電壓保護(hù)中電流、電壓、時(shí)間整定值的調(diào)整方法。3研究電力系統(tǒng)中運(yùn)行方式變化對(duì)保護(hù)靈敏度的影響。4分析三段式電流、電壓保護(hù)動(dòng)作配合的正確性。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容DJZ-試驗(yàn)臺(tái)的

44、常規(guī)繼電器都沒(méi)有接入電流互感器和電壓互感器，在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)按圖1試驗(yàn)臺(tái)的一次系統(tǒng)圖，設(shè)計(jì)好保護(hù)接線圖，并接好線后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。12,4,5W測(cè)量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大區(qū)內(nèi)區(qū)外PT測(cè)量2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3移相器圖1 電流、電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)一次系統(tǒng)圖電流、電壓保護(hù)其中：1KO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的斷路器； 2KO實(shí)驗(yàn)線路的斷路器； 3KO模擬短路操作開關(guān)； Rs系統(tǒng)阻抗，Rs.min=2歐，Rs.n=4歐，Rs.max=5歐；Rd輸電線路阻抗，阻值分別為每相10歐；K1元件選擇開關(guān)，分三檔；選擇變壓器區(qū)外故障、選擇變壓器區(qū)內(nèi)故障、選擇輸電線路；K3系統(tǒng)阻

45、抗選擇開關(guān)，設(shè)有“最大”、“正?！?、“最小”三個(gè)選擇檔；1R短路實(shí)驗(yàn)限流電阻，阻值為每相2歐；2 R負(fù)荷電阻，阻值為每相45歐。1正常運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)（1）三相自耦調(diào)壓器輸出為0V。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式置于“正?！蔽恢?。（3）按圖2所示的常規(guī)電流保護(hù)接線方式的完全星型接線進(jìn)行接線，根據(jù)理論計(jì)算值確定各繼電器的整定值大小。（4）合上三相電源開關(guān)，將線路模型的PT測(cè)量處并接一個(gè)交流電壓表，合上直流電源開關(guān)。（5）合上變壓器副邊的模擬斷路器2KO。（6）調(diào)節(jié)三相自耦調(diào)壓器輸出，使并入線路中的電壓表指示從0V慢慢升到100V為止。此時(shí)，負(fù)荷燈泡亮，模擬系統(tǒng)即處于正常運(yùn)行狀態(tài)。（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使三相自耦調(diào)壓

46、器輸出回零，最后斷開實(shí)驗(yàn)電源。KA1KTKAM2KSKA2KA3KA4KA5KA6KSABCabco圖2 完全星形兩段式接線圖2短路故障方式實(shí)驗(yàn)（1）三相自耦調(diào)壓器輸出為0V。（2）選擇系統(tǒng)運(yùn)行方式為最小運(yùn)行方式。（3）將模擬線路電阻Rd可移動(dòng)頭放置在中間（50%）位置。（4）按圖2所示的常規(guī)電流保護(hù)接線方式的完全星型接線進(jìn)行接線，根據(jù)理論計(jì)算值確定各繼電器的整定值大小。（5）退出所有出口連接片(微機(jī)出口，常規(guī)出口)。（6）合上三相電源開關(guān)，合上直流電源開關(guān)，對(duì)應(yīng)的電源開關(guān)燈全亮。 （7）合上變壓器二側(cè)的模擬斷路器，調(diào)節(jié)三相自耦調(diào)壓器的輸出，使并入線路中的電壓表指示從0V慢慢升到100V為止。

47、此時(shí)負(fù)荷燈泡亮(與正常運(yùn)行方式相同)。（8）合上短路模擬開關(guān)（二相或三相均可）。（9）合上故障模擬斷路器3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生短路故障。此時(shí)，根據(jù)短路類型，負(fù)荷燈全部熄滅或部分熄滅。電流表指示數(shù)值較大。模擬系統(tǒng)即處于短路故障方式。短路故障發(fā)生后，應(yīng)立即斷開故障模擬斷路器3KO操作開關(guān)，以免短路電流過(guò)大燒壞設(shè)備。斷開故障模擬斷路器3KO操作開關(guān)，即可切除短路故障。（10）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將故障模擬斷路器斷開，三相自耦調(diào)壓器輸出調(diào)回零，最后斷開實(shí)驗(yàn)電源。3三相短路時(shí)段保護(hù)動(dòng)作情況及靈敏度測(cè)試實(shí)驗(yàn)在不同的系統(tǒng)運(yùn)行方式下，做三段式常規(guī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，找出段電流保護(hù)的最大和最小保護(hù)范圍，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）

48、按前述完全星形實(shí)驗(yàn)接線，將變壓器原方CT的二次側(cè)短接，調(diào)整段三個(gè)電流繼電器的整定值為5.16A，段三個(gè)電流繼電器的整定值為2.78A或者III段整定值為1.62A。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇置于“最大”，將重合閘開關(guān)切換至“OFF”位置。（3）把“區(qū)內(nèi)”、“線路”和“區(qū)外”轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇在“線路”檔(“區(qū)內(nèi)”、“區(qū)外”是對(duì)變壓器保護(hù)而言的，在線路保護(hù)中不使用)。（4）合三相電源開關(guān)，三相電源指示燈亮(如果不亮，則停止下面的實(shí)驗(yàn))。（5）合上直流電源開關(guān)，直流電源指示燈亮(如果不亮，則停止下面的實(shí)驗(yàn)，檢查直流線路，解決問(wèn)題)。（6）合上變壓器兩側(cè)的模擬斷路器，（7）緩慢調(diào)節(jié)三相自耦調(diào)壓器輸出，使并入線

49、路中的電壓表顯示讀數(shù)從0V上升到100V為止。此時(shí)負(fù)載燈全亮。（8）將常規(guī)出口連接片LP2投入，微機(jī)出口連接片LP1退出。（9）合上模擬短路選擇開關(guān)SA、SB、SC。（10）模擬線路段不同處做短路實(shí)驗(yàn)。先將短路點(diǎn)置于100%的位置（順時(shí)針調(diào)節(jié)短路電阻至最大位置），合上故障模擬斷路器，檢查保護(hù)段是否動(dòng)作，如果沒(méi)有動(dòng)作，斷開故障模擬斷路器，再將短路電阻調(diào)至90%處，再合上故障模擬斷路器，檢查保護(hù)段是否動(dòng)作，沒(méi)有動(dòng)作再繼續(xù)本步驟前述方法改變短路電阻大小的位置，直至保護(hù)段動(dòng)作，然后再慢慢調(diào)大一點(diǎn)短路電阻值，直至段不動(dòng)作，記錄最后能夠使段保護(hù)動(dòng)作的短路電阻臨界值于表1中。（11）分別將系統(tǒng)運(yùn)行方式置于“

50、最小”和“正?！狈绞?，重復(fù)步驟（4）至（10）的過(guò)程，將段保護(hù)動(dòng)作時(shí)的短路電阻值記錄在表1中。（12）實(shí)驗(yàn)完成后，將調(diào)壓輸出調(diào)為0V，斷開所有電源開關(guān)。（13）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析出無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)最大保護(hù)范圍。表1 三相短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 短路電阻/W運(yùn)行方式10987654321最大最小正常4兩相短路時(shí)段保護(hù)動(dòng)作情況及靈敏度測(cè)試實(shí)驗(yàn)在系統(tǒng)運(yùn)行方式為最小時(shí)，做三段式常規(guī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，找出段電流保護(hù)的最小保護(hù)范圍，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按前述完全星型實(shí)驗(yàn)接線，將變壓器原方CT的二次側(cè)短接。調(diào)整I段三個(gè)電流繼電器的整定值為5.16A，段三個(gè)電流繼電器的整定值為2.78A或者段整定值為1.62A。

51、（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇置于“最小”。（3）把“區(qū)內(nèi)”、“線路”和“區(qū)外”轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇在“線路”檔。（4）合三相電源開關(guān)，三相電源指示燈亮（如果不亮，則停止下面的實(shí)驗(yàn)）。（5）合上直流電源開關(guān)，直流電源指示燈亮（如果不亮，則停止下面的實(shí)驗(yàn)）。（6）合上變壓器兩側(cè)的模擬斷路器，（7）緩慢調(diào)節(jié)三相自耦調(diào)壓器輸出，使并入的線路中的電壓數(shù)顯示值從0V上升到100V為止。此時(shí)負(fù)載燈全亮。（8）將常規(guī)出口連接片LP2投入，微機(jī)出口連接片退出（斷開LP1）。（9）合上短路選擇開關(guān)SA、SB、SC按鈕中任意二相，如AB相。（10）模擬線路段不同處做短路實(shí)驗(yàn)，先將短路電阻置于100%的位置,合上故障模擬斷路器，檢查段保護(hù)是否動(dòng)作，如果沒(méi)有動(dòng)作，則斷開故障模擬斷路器，再將短路點(diǎn)調(diào)至90%處，合上故障模擬斷路器，檢查段是否動(dòng)作，沒(méi)有動(dòng)作再繼續(xù)本步驟前述方法改變短路電阻大小的位置直至段保護(hù)動(dòng)作，再慢慢調(diào)大一點(diǎn)短路電阻值，直至段保護(hù)不動(dòng)作，記錄能使保護(hù)段動(dòng)作的最大短路電阻值于表2中。表2 兩相短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 短路電阻/W運(yùn)行方式AB相短路BC相短路CA相短路最大最小正常（11）分別將系統(tǒng)運(yùn)行方式置于“最大”和“正常”方式，重復(fù)步驟（4）至（10）的過(guò)程，將能夠使段保護(hù)動(dòng)作的最大短路電阻值記