《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實驗》實驗報告.doc

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網(wǎng)絡(luò)高等教育 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》實驗報告 學(xué)習(xí)中心： 奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 年 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 15 實驗一 電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗 一、實驗?zāi)康? 1. 熟悉DL型電流繼電器和DY型電壓繼電器的的實際結(jié)構(gòu)，工作原理、基本特性； 2. 學(xué)習(xí)動作電流、動作電壓參數(shù)的整定方法。 二、實驗電路 1．過流繼電器實驗接線圖 過流繼電器實驗接線圖 2.低壓繼電器實驗接線圖 低壓繼電器實驗接線圖 三、預(yù)習(xí)題 1. 過流繼電器線圈采用_串聯(lián)_接法時，電流動作值可由轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針?biāo)鶎?yīng)的電流值讀出；低壓繼電器線圈采用__并聯(lián) _接法時，電壓動作值可由轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針?biāo)鶎?yīng)的電壓值讀出。(串聯(lián)，并聯(lián)) 2. 動作電流（壓），返回電流（壓）和返回系數(shù)的定義是什么？ 答：1.使繼電器返回的最小電壓稱為返回電壓；使繼電器動作的最大電壓稱為動作電壓；返回電壓與動作電壓之比稱為返回系數(shù)。 2.使繼電器動作的最小電流稱為動作電流；使繼電器返回的最大電流稱為返回電流；返回電流與動作電流之比稱為返回系數(shù)。 四、實驗內(nèi)容 1．電流繼電器的動作電流和返回電流測試 表一 過流繼電器實驗結(jié)果記錄表 整定電流I（安） 2.7A 線圈接線方式為：串聯(lián) 5.4A 線圈接線方式為：并聯(lián) 測試序號 1 2 3 1 2 3 實測起動電流Idj 2.68 2.71 2.68 5.42 5.44 5.45 實測返回電流Ifj 2.33 2.34 2.36 4.66 4.74 4.64 返回系數(shù)Kf 0.869 0.838 0.881 0.859 0.860 0.853 起動電流與整定電流誤差% 1.1% 3.6% 0.7% 0.7% 0.2% 0.6% 2．低壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試 表二 低壓繼電器實驗結(jié)果記錄表 整定電壓U（伏） 24V 線圈接線方式為：并聯(lián) 48V 線圈接線方式為：串聯(lián) 測試序號 1 2 3 1 2 3 實測起動電壓Udj 23.1 23.0 23.2 46.5 46.6 46.5 實測返回電壓Ufj 28.9 28.9 28.6 58.0 57.5 57.8 返回系數(shù)Kf 1.241 1.246 1.242 1.257 1.231 1.248 起動電壓與整定電壓誤差% 3.8% 3.3% 4.1% 3.1% 2.6% 3.3% 五、實驗儀器設(shè)備 設(shè)備名稱 使 用 儀 器 名 稱 控制屏 EPL-20A 變壓器及單相可調(diào)電源 EPL-04 繼電器（一）—DL-21C電流繼電器 EPL-05 繼電器（二）—DY-28C電壓繼電器 EPL-11 交流電壓表 EPL-11 交流電流表 EPL-11 直流電源及母線 EPL-13 光示牌 六、問題與思考 1．電流繼電器的返回系數(shù)為什么恒小于1？ 答：由于摩擦力矩和剩余力矩的存在，使得返回量小于動作量。根據(jù)返回力矩的定義，返回系數(shù)恒小于1. 2．返回系數(shù)在設(shè)計繼電保護(hù)裝置中有何重要用途？ 答：返回系數(shù)是確保保護(hù)選擇性的重要指標(biāo)，讓不該動作的繼電器及時返回，使正常運行的部分系數(shù)不被切除。 3. 實驗的體會和建議 電流保護(hù)的動作電流是按躲開最大負(fù)荷電流整定的，一般能保護(hù)相鄰線路。在下一條相鄰線路或其他線路短路時，電流繼電器將啟動，但當(dāng)外部故障切除后，母線上的電動機(jī)自啟動，有比較大的啟動電流，此時要求電流繼電器必須可靠返回，否則會出現(xiàn)誤跳閘。所以過電流保護(hù)在整定計算時必須考慮返回系數(shù)和自起動系數(shù)，以保證在上述情況下，保護(hù)能在大的啟動電流情況下可靠返回。電流速斷的保護(hù)的動作電流是按躲開線路末端最大短路電流整定的，一般只能保護(hù)線路首端。在下一條相鄰線路短路時，電流繼電器不啟動，當(dāng)外部故障切除后，不存在大的啟動電流情況下可靠返回問題 實驗二 電磁型時間繼電器和中間繼電器實驗 一、實驗?zāi)康? 1.熟悉時間繼電器和中間繼電器的實際結(jié)構(gòu)、工作原理和基本特性； 2.掌握時間繼電器和中間繼電器的的測試和調(diào)整方法。 二、實驗電路 1．時間繼電器動作電壓、返回電壓實驗接線圖 2．時間繼電器動作時間實驗接線圖 3．中間繼電器實驗接線圖 4．中間繼電器動作時間測量實驗接線圖 三、預(yù)習(xí)題 影響起動電壓、返回電壓的因素是什么？ 答：額定電壓和繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 四、實驗內(nèi)容 1．時間繼電器的動作電流和返回電流測試 表一 時間繼電器動作電壓、返回電壓測試 測量值 為額定電壓的% 動作電壓Ud（V） 82 38.6% 返回電壓Uf（V） 11 5% 2．時間繼電器的動作時間測定 表二 時間繼電器動作時間測定 測量值 整定值t(s) 1 2 3 0.25 261.3 260.7 262.2 0.75 748.2 765.3 753.1 1 1.04 0.95 1.06 3．中間繼電器測試 表三 中間繼電器動作時間實驗記錄表 動作電壓Udj（V） 返回電壓Ufj（V） 動作時間t（ms） 120V 45V 18.9 五、實驗儀器設(shè)備 設(shè)備名稱 使 用 儀 器 名 稱 控制屏 EPL-05 繼電器（二）—DS-21C時間繼電器 EPL-06 繼電器（四）—DZ-31B中間繼電器 EPL-11 直流電源及母線 EPL-11 直流電壓表 EPL-12 電秒表及相位儀 EPL-13 光示牌 EPL-14 按鈕及電阻盤 六、問題與思考 1．根據(jù)你所學(xué)的知識說明時間繼電器常用在哪些繼電保護(hù)裝置電路？ 答：時間繼電器常用在：過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、失磁保護(hù)、低周保護(hù)電路中。 2．發(fā)電廠、變電所的繼電器保護(hù)及自動裝置中常用哪幾種中間繼電器？ 答：常用的有靜態(tài)中間繼電器、帶保持中間繼電器、電磁式（一般）中間繼電器 、延時中間繼電器、交流中間繼電器、快速中間繼電器 、大容量中間繼電器 。 3. 實驗的體會和建議 通過實驗，了解了時間繼電器，中間繼電器的工作原理，用途及使用性能，時間繼電器和中間繼電器是電氣控制當(dāng)中必不可少的電氣元器件，只有熟練掌握和運用這些常用的電氣器件，才能在工作中自如使用得心應(yīng)手。 實驗三 三段式電流保護(hù)實驗 一、實驗?zāi)康? 1. 掌握無時限電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)及過電流保護(hù)的電路原理，工作特性及整定原則； 2. 理解輸電線路階段式電流保護(hù)的原理圖及保護(hù)裝置中各繼電器的功用； 3. 掌握階段式電流保護(hù)的電氣接線和操作實驗技術(shù)。 二、實驗電路 三、預(yù)習(xí)題（填寫表格） 序號 代號 型號規(guī)格 用途 實驗整定值 線圈接法 1 KA1 DL-21C/6 無時限電流速斷保護(hù) 2A 串聯(lián) 2 KA2 DL-21C/3 帶時限電流速斷保護(hù) 0.9A 串聯(lián) 3 KA3 DL-21C/3 定時限過電流保護(hù) 0.5A 串聯(lián) 4 KT1 DS-21 帶時限電流速斷保護(hù)時間 0.75S 5 KT2 DS-21 定時限過電流保護(hù)時間 1.25S 四、實驗內(nèi)容 表一 故障點位置 動作情況 AB線路 始端 AB線路 中間 AB線路 末端 BC線路 始端 BC線路 中間 BC線路 末端 最小運行方式 兩相短路 Ⅰ段 × × × × × × Ⅱ段 √ × √ √ × × Ⅲ段 √ √ √ √ √ × 三相短路 Ⅰ段 × × × × × × Ⅱ段 √ √ × √ × × Ⅲ段 √ √ √ √ √ √ 最大運行方式 兩相短路 Ⅰ段 × × × × × × Ⅱ段 √ × √ √ × × Ⅲ段 √ √ × √ √ × 三相短路 Ⅰ段 × × × × × × Ⅱ段 √ × √ √ × × Ⅲ段 √ √ √ × √ √ 注 繼電器動作打“√”，未動作打“×”。 五、實驗儀器設(shè)備 設(shè)備名稱 使 用 儀 器 名 稱 控制屏 EPL-01 輸電線路 EPL-03A AB站故障點設(shè)置 EPL-03B BC站故障點設(shè)置 EPL-04 繼電器（一）—DL-21C電流繼電器 EPL-05 繼電器（二）—DS-21時間繼電器 EPL-06 繼電器（四）—DZ-31B中間繼電器 EPL-17 三相交流電源 EPL-11 直流電源及母線 EPL-32 繼電器（三）—DL-21C電流繼電器 —DS-21時間繼電器 六、問題與思考 1．三段式電流保護(hù)為什么要使各段的保護(hù)范圍和時限特性相配合？ 答：三段保護(hù)（過負(fù)載、過速、速斷）應(yīng)當(dāng)互相配合，各個保護(hù)區(qū)域能夠連續(xù)， 這樣，在回路發(fā)生故障時，無論電流在什么值，保護(hù)都能動作。如果三段保護(hù)范圍沒有配合，各段保護(hù)區(qū)域之間還有空擋，而回路故障電流正好在這個空擋中，就沒有了保護(hù)，會造成事故擴(kuò)大。 2．三段式保護(hù)模擬動作操作前是否必須對每個繼電器進(jìn)行參數(shù)整定？為什么？ 答：要據(jù)滿足需要進(jìn)行設(shè)定。因為，保護(hù)的動作電流是按躲過線路末端最大短路電流來整定，可保護(hù)正在其它各種運行方式和短路類型下，其保護(hù)范圍均不至于超出本線路范圍。保護(hù)范圍就必然不能包括被保護(hù)線路的全長。因此只有當(dāng)短路電流大于保護(hù)的動作電流時，保護(hù)才能動作。 3. 實驗的體會和建議 通過試驗我深刻的認(rèn)識到了三段式保護(hù)在電力運行中的重要性及三段保護(hù)在使用中互相配合，各個保護(hù)區(qū)域能夠連續(xù)，這樣，在回路發(fā)生故障時，無論電流在什么值，保護(hù)都能動作。 實驗四 功率方向電流保護(hù)實驗 一、實驗?zāi)康? 1. 熟悉相間短路功率方向電流保護(hù)的基本工作原理； 2. 進(jìn)一步了解功率方向繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理； 3. 掌握功率方向電流保護(hù)的基本特性和整定實驗方法。 二、實驗電路 方向電流保護(hù)原理圖 功率方向保護(hù)實驗接線圖 三、預(yù)習(xí)題 功率方向電流保護(hù)在多電源網(wǎng)絡(luò)中什么情況下稱為正方向？什么情況下稱為反方向？為什么它可以只按正方向保證選擇性的條件選擇動作電流？ 答: 要解決選擇性問題，可在原來電流保護(hù)的基礎(chǔ)上裝設(shè)方向元件（功率方向繼電器）。首先分析不同點短路時短路功率的方向。規(guī)定功率的方向。 四、實驗內(nèi)容 表一 序號 名稱 實驗整定值 正方向功率 反方向功率 0.8A 1.0A 0.8A 1.0A 1 電流繼電器 0.9A × √ × × 2 功率方向繼電器 -45° × × × × 3 時間繼電器 1秒 × × × × 4 信號繼電器 × √ × × 5 中間繼電器 × × × × 6 光示牌 × √ × × 7 電流表 × × × × 8 電壓表 × × × × 9 相位儀 × × × × 注 繼電器動作打“√”，未動作打“×”；儀表要填寫讀數(shù)。 五、實驗儀器設(shè)備 設(shè)備名稱 使 用 儀 器 名 稱 控制屏 EPL-01 輸電線路 EPL-03A AB站故障點設(shè)置 EPL-04 繼電器（一）—DL-21C電流繼電器 EPL-05 繼電器（二）—DS-21時間繼電器 EPL-06 繼電器（四）—DZ-31B中間繼電器 EPL-07 繼電器（五）—DX-8信號繼電器 EPL-10 繼電器（十）—功率方向繼電器 EPL-11 交流電壓表 EPL-11 交流電流表 EPL-12 相位儀 EPL-13 光示牌 EPL-17 三相交流電源 EPL-11 直流電源及母線 六、問題與思考 1．方向電流保護(hù)是否存在死區(qū)？死區(qū)可能在什么位置發(fā)生？ 答:保護(hù)存在死區(qū)，可能發(fā)生在被保護(hù)線路出口發(fā)生短路時母線流向線路為正. 2．簡述90°接線原理的三相功率方向保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)接線要求。 答: 90度接線是指一次系統(tǒng)三相對稱,且功率因數(shù)為1,則加給功率方向繼電器電壓線圈和電流線圈的電壓和電流之間的相位差為90度,稱為90度接線如果電壓和電流之間的相位為0 3. 實驗的體會和建議 通過這次實驗我熟悉相間短路功率方向電流保護(hù)的基本工作原理；進(jìn)一步了解功率方向繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握功率方向電流保護(hù)的基本特性和整定實驗方法。