1、继电保护实验指导书目 录1、三段式电流微机保护实验2、电流电压联锁微机保护实验3、自动重合闸实验一 三段式电流微机保护实验1、实验目的1）了解数字式线路保护装置硬件基本构成；2）理解微机三段式电流保护的定值整定；3）熟悉继电保护测试仪的使用方法。2、实验内容1）电流速断保护灵敏度检查实验（1）合上微机装置电源开关，根据三段式电流整定值的计算和微机保护箱的使用方法，设置有关的整定，同时将微机保护的段（速断）投入，将微机保护的、段（过流、过负荷）退出。（2）合上直流电源开关；合上模拟断路器，负荷灯全亮。（3）因用微机保护，则需将 LP1 接通（微机出口连接片投入） 。（4）任 意 选 择 两 相
2、短 路 ， 如 果 选 择 AB 相 ， 合 上 AB 相 短 路 模 似 开 关 。（5）合上故障模拟断路器 3KO，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯部分熄灭，台上电流表读数约为 7.14A 左右，大于速断（段）保护整定值，故应由 I 段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 1-1 中。表 1-1 电流速断保护灵敏度检查实验数据记录表短 路 阻 抗 /1 2 4 5 6 7 8 9 10段动作情况AB 相 短路短路电流/A段动作情况BC 相短路短路电流/A段动作情况最大运行方式 CA 相短路 短路电流/A1 2 4 5 6 7 8 9 10段动
3、作情况AB 相 短路短路电流/A段动作情况BC 相短路短路电流/A段动作情况正常运行方式CA 相短路短路电流/A1 2 4 5 6 7 8 9 10最小AB 相 短路段动作情况短路电流/A段动作情况BC 相短路短路电流/A段动作情况运行方式CA 相短路 短路电流/A（6）断开故障模拟断路器，当微机保护动作时，需按微机保护箱上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器，负荷灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。（7）按表 1-1 中给定的电阻值移动短路电阻的滑动接头，重复步骤（5）和（6）直到不能使段保护动作，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
4、 1-1 中（1 代表保护动作，0 代表保护不动作） 。（8）改变系统运行方式，分别置于“最大” 、 “正常”运行方式，重复步骤（2）至（7） ，记录实验数据填入表 5-1 中。（9）分别改变短路形式为 BC 相和 CA 相，重复步骤（2）至（8） 。（10）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。2）带时限电流速断保护灵敏度检查实验实验步骤与实验 1）完全相同，只是将微机保护的、段退出，只将段投入，同时为减少实验次数，可将短路电阻初始位置设为 5 处。关于段（过负荷）保护范围的检查，请参考以上实验步骤，自己设计实验，这里不赘述，此外三相
5、短路实验对三段式电流保护范围的检查步骤同上，这里也不重复，请大家自行设计。3）过电流保护范围检验实验步骤参考以上实验。4）三相短路时三段式保护各段范围检查步骤参考以上实验。5）同站间保护配合实验为了观察同站间微机保护的配合，根据本试验台的硬件设置情况，必须断开所有微机保护的出口分闸回路，改用常规过电流保护分开故障线路的摸拟断路器。（1）常规保护按完全星形两段式接线图接好（只需使用常规过电流保护，且整定时间稍大于微机保护段动作时间） 。同站保护配合实验原理接线图如图 1-1 所示：图 1-1 同站间保护配合实验原理接线图（2）把常规保护各元件的整定值按、段整定，且时间继电器整定时间要比微机保护
6、III 段的整定时间多 12 秒。KA1KT KAM2KSKA2 TA3 KA4 KA5 KA6KSABCabco（3）合上三相电源开关，调节调压器输出，使台上电压表指示从 0V 慢慢升到 100V。（4）合上微机装置电源开关，按实验 1）中所述方法整定有关整定值，退出低压启动和重合闸功能，将保护、 段均投入。（5）将模拟线路电阻滑动头移到 5处。（6）系统运行方式选择，置于“最大” ，将微机出口 LP1 退出，将常规出口 LP2 投入。（7）合上试验台上的直流电源开关。（8）合上模拟断路器，负荷灯全亮。（9）合上 SA、SB、SC 短路模拟开关。（10）合上故障模拟断路器 3KO，模拟系统发
7、生三相短路故障。此时负荷灯全部熄灭，微机段保护首先动作，显示“Sd-” （为测量的故障电流幅值大小） ，同时“I 段动作”指示灯点亮，因 LP1 开路会导致模拟断路器不能分断，随后微机 II 段保护动作，显示“GL-” ，同时“段动作”指示灯点亮，但因本试验台微机保护、段出口共用 LP1，所以此时，模拟断路器仍不能分断，再延时一会就会有微机段保护动作，显示“FH-” ，同时“段动作”指示灯点亮，但因共用一个出口且 LP1 并没有投入，所以微机保护不能将故障切除。但因为常规保护段投入了，且常规保护段动作时间整定比微机保护段动作时间稍长，所以常规保护段将在微机保护段动作之后动作切除故障（此处加入常
8、规保护段，是为配合本实验，因微机、段公用一个出口 LP1，将其退出之后，本试验台就没有任何保护，当短路故障发生后，因电流较大，怕故障长时间不能切除而烧损设备，故投入常规保护 III 段以作后备） 。（11）也可通过查询故障显示画面顺序确定故障发生的先后顺序。（12）断开故障模拟断路器，按微机保护装置上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器，即恢复模拟系统的无故障运行。（13）改变故障短路点和系统运行方式，比较实验现象有何不同。并记录实验数据于下表：短路电阻/短路电流 3 4 5 6 7 8段动作情况段动作情况段动作情况动作电流 Id/ A（14）实验结束后，将调压器输出调回零，断开短路模拟开关
9、，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。注意：为了获得比较理想的实验效果，可以适当延长各段保护时间整定值间的差值大小。实验二 电流电压联锁微机保护实验1、实验目的1）了解电流电压联锁保护的原理和不同组成方法；2）掌握低电压起动值的设置；2、实验内容本次实验在最小运行方式下模拟线路 30%处三相短路实验。（1）按原理接线图完成实验接线。（2）将台面上部的 LP1 短接（微机出口连接片投入） ，将 LP2 断开（常规出口连接片不投入） 。（3）将线路电阻滑动头移动到 3 处。 （4）系统运行方式选择开关置于“最小”位置处。（5）合上实验三相电源开关，调节调压器输出，使屏上电压表指示从 0V 慢
10、慢上升到100V 为止。（6）合上微机装置电源开关，根据实验 1 中介绍的方法设置有关整定值，将三段电流保护全部投入，将保护装置的低电压起动值设置为 30V，并将低压闭锁功能投入，将重合闸功能退出。（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮。（8）合上 SA、SB、SC 短路模拟开关。（9）合上故障模拟断路器 3K0，模拟系统发生三相短路故障。此时，负荷灯全熄，虽然微机保护测量电流幅值大于 I 段整定值，但由于其电压测量值高于低电压起动元件的设置值，所以，I 段保护不会动作（“I 段动作”指示灯不会点亮），只有延时一会后，在 II 段保护延时时间到达后装置才会发跳闸命令断开模拟断路器，
11、同时显示屏显示“GLXXX” ，并点亮“段动作”指示灯。注意：为了获得明显的效果，可适当地加长段保护动作延时时间的整定值大小。(10) 断 开 故 障 模 拟 断 路 器 ， 按 微 机 保 护 装 置 上 的 “信 号 复 位 ”按 钮 ， 重 新 合 上 模 拟 断 路器 ， 即 恢 复 模 拟 系 统 无 故 障 运 行 方 式 。(11)修改微机保护单元箱中低压起动值，将其改为 60V，再重复步骤（9）的实验过程，此时应该由段保护动作，并发命令断开模拟断路器，同时保护单元箱上显示屏显示“SdXXX” ，并点亮“I 段动作”指示灯。（12）改变微机保护单元箱中低电压启动值为不同数值，重复
12、步骤（9）和（10） ，将实验数据填入下表。整 定 电 压 /V短 路 电 流 30 40 50 60 70 80 段 动 作 情 况 段 动 作 情 况动 作 电 流 Id/ A(13) 实验结束后，将调压器输出调回零，断开直流电源，断开短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。实验三 自动重合闸1、实验目的理解自动重合闸装置的工作原理及其在电力系统中的作用2、实验内容在电力系统的故障中大多数是送电线路（特别是架空线路）的“瞬时性”故障，除此之外也有“永久性故障” 。发生瞬间单相故障时采用自动重合闸，使系统进入正常工作状态。这种方法有利于提高系统的稳定性。本实验采用 WDT-电
13、力系统综合自动化实验平台。对瞬时性故障，实验台上的微机保护装置切除故障线路后，经过延时一定时间将自动重合原线路，从而恢复全相供电，提高了故障切除后的功率特性曲线。同样通过对操作台上的短路按钮组合，选择不同的故障相。其故障的切除时间在微机保护装置中进行修改，同时要设定进行重合闸投切，并设定其重合闸时间。按压触摸按钮“ ”或“ ”选择投合闸投切 on，按压触摸按钮“ ”或“”设定重合闸动作延时时间。瞬时故障时间由操作台上的短路时间继电器设定，当瞬时故障时间小于保护动作时间时保护不会动作；当瞬时故障时间大于保护动作时间而小于重合闸时间，能保证重合闸成功，当瞬时故障时间大于重合闸时间，重合闸后则认为线
14、路为永久性故障加速跳开整条线路。整定值代码 01 02 03 04 05 TD保护不动作 0.2 1.5 5.00 on on 0.1重合闸 0.2 1.5 5.00 on on 1.0永久故障 0.2 1.5 5.00 on on 3.0（1）合上微机装置电源开关，根据前几次实验的中介绍方法确定整定值的大小，将三段电流保护全部投入，保护装置的低电压值设为 60V，并将低压闭锁和重合闸功能均投入。（2）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮，让其在正常状态下运行约 10 秒钟。（3）合上 SA、SB、SC 短路模拟开关。（4）短时间合上故障模拟断路器 3KO，模拟系统发生三相短路故障。此
15、时，负荷灯全熄，保护单元箱段保护动作，发命令断开模拟断路器，同时显示屏显示“SdXXX” ，并点亮“段动作”指示灯；等待一会后（等待时间由装置中设置的重合闸时间确定） ，微机装置会发命令将断开的模拟断路器再次合上，同时显示屏显示为“-CH-”，若此时故障模拟断路器仍然处在合闸状态，则保护装置会迅速再发出跳闸命令将模拟断路器永久分开，并不再进行重合闸操作，同时，微机保护装置显示改为“GS-XXX” ；若重合闸发生时，故障模拟断路器已经处于断开状态，则可使重合闸操作成功。重合闸操作成功后约 10 秒钟，再进行故障实验，则动作情景同上所述。（5）对永久性故障，在加速跳闸后，断开故障模拟断路器，复位微机装置上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器恢复无故障运行。（6）根据下表中给定的短路电阻值重新设置短路电阻滑动触头的位置，重复步骤（4）和（5） ，将实验数据数据记录在下表中。短路电阻/短路电流 3 4 5 6 7 8段动作情况段动作情况段动作情况动作电流 Id/ A永久性故障时动作情况
