1、152二十一、BCH-2 差动继电器特性实验一、 实验目的熟悉差动继电器的工作原理、实际结构、基本特性，掌握执行元件和工作安匝的整定调试方法。二、预习与思考1、BCH2 型差动继电器为何具有较强的躲开励磁涌流的能力？2、当差动继电器的差动线圈接入正弦交流时，有短路线圈和无短路线圈对 BCH2 型继电器的动作安匝有何影响？当 Wd“/Wd值变化时对继电器的动作安匝有何影响？3、在励磁涌流时，当 Wd“/Wd值变化时或 Wd“/Wd按比例增加时，对继电器的动作安匝有何影响？三、 用途与特点BCH-2 型差动继电器用于两绕组或三绕组电力变压器以及交流发电机的单相差动保护线路中，并作为主保护。该继电器
2、能较好地躲过在非故障状态时所出现的暂态电流的干扰。例如当电力变压器空载合闸，或短路切除后电压恢复时出现很大的涌磁电流，其瞬间值常达到额定电流的 510 倍; 这时差动保护不会误动作。当发生区内(即两电流互感器间) 短路时，却能迅速切除故障。四、 原理说明BCH-2 型差动继电器系由执行元件电磁式继电器 DL11/0.2 及一个中间快速饱和变流器组成。中间速饱和变流器的导磁体是三柱形的铁心。在导153磁体的中间柱上置有工作（差动）绕组、平衡（I、II）绕组和短路绕组，此短路绕组与右侧柱上的短路绕组相连接。在导磁体的左侧柱上置有二次绕组，它与执行元件相连接。速饱和变流器的所有绕组都是制成带有抽头的
3、，这样就可以对继电器的参数进行阶段性的调整。当用 BCH-2 继电器保护电力变压器时，平衡绕组的圈数根据这样的条件来选择：即当发生穿越性短路时，所有绕组的安匝数相等。当用继电器保护两绕组变压器时，动作电流可以在更细致的范围内进行调整，因为这时可以利用两个平衡绕组 。中间速饱和变流器及执行元件放在一个外壳中，继电器可以作成前接线或后接线（本实验装置设计为挂箱面板接线）两种形式。用插头螺丝选择快速饱和变流器绝缘安装板上相应的插孔，即可对差动继电器动作电流、平衡电流，抑制励磁涌流进行需调整。孔上面的数目字表示当用插头螺丝插在这些插孔时的工作绕组及平衡绕组的匝数。改变短路绕组接入匝数的插头螺丝钉应该旋
4、入符号相同的两孔中（例如：“A-A”或：“B-B” ）, 否则就会改变继电器的动作安匝数。具有开口短路绕组的继电器是不能在这种情况下工作的（继电器的安匝数将要减少） 。继电器在工作过程中不能改变铭牌上指针的位置（离开铭牌刻度）或改变弹簧固定螺丝。这样将恶化抑制励磁涌流及非周期分量影响的能力，或当保护区内发生短路时降低继电器的可靠系数。该继电器的基本原理是利用非故障时暂态电流中的非周期分量来磁化速154饱和变流器的导磁体，提高其饱和程度。在具有短路绕组的速饱和变流器的磁路中, 直流磁通可以无阻碍地以两个边柱为路径环流，交流磁通将遭到短路绕组的感应作用而削弱。在直流磁通的作用下导磁体将迅速饱和，大
5、大降低了导磁率。这就恶化了工作绕组与二次绕组间的电磁感应条件，因而显著增大了继电器的动作电流，从而避开励磁涌流及非周期电流分量的影响。继电器工作绕组接入保护的差动回路，平衡绕组可以按照实际需要接入环流回路或工作回路。五、实验设备序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数量1 ZB20 BCH2 差动继电器 1 只2 ZB31 直流数字电压、电流表 1 只3 ZB43 可调 800 电阻 2 个可调变阻器 R1 12.6 2 个交流电源 1 路单相调压器 1 只变流器 1 只4 DZB011触点通断指示灯 1 只六、实验方法及步骤1、观察 BCH-2 型差动继电器的结构和内部接线。并注意下列几点
6、：a、继电器的型号和铭牌数据。b、继电器的主要组成部分和内部结构具有速饱和特性的变流器及各线圈在铁心上的分布。DL11/0.2 型电流继电器等。c、继电器整定值的调整方法。155d、继电器内部接线和引出端子。继电器内部接线如图 211，各端子所连接的线圈和总线圈数见表 211。e、继电器的动作安匝为 604。用作执行元件的电流继电器不作调整动作值之用。所以其电流整定是靠改变 Wcd 的匝数来实现的。W210112DL-1/0.2WdWph1Wph2Wd13246(a)101231612840161284001232 46567101320Wd W“dABDC ABDCWphI381628 61
7、63656(b)10 121W27 5“156图 21-1 差动继电器内部接线图f、每一平衡线圈的两个插头，应分别插在该线圈的两排插孔中，以免造成平衡线圈的匝间短路。各插头应拧紧，且应与整定板压接良好，必要时加上铜线圈。2、绝缘测试用 1000 伏兆欧表测试导电回路对外壳和导磁体的绝缘电阻及互不连接各回路间的绝缘电阻，并将测得数据记入表 212，绝缘电阻测试要求同实验一。3、执行元件的动作电压、动作电流与返回电流的测试与调整。按图 212 接线进行测试。试验时应拆除 两端子间连接片(注:设1112备出厂时已拆除)，对执行元件单独进行测试。测试时，在触点动作后用非导磁物将动触点拨回原位再读电压值
8、。动作电压应满足 1.51.56 伏，动作电流满足 220230 毫安，返回系数为 0.70.85。测试应重复三次取其平均值，并将测试结果一并记入表 213。20VLJRmAV1 105 7K 157图 212 继电器执行元件测试表 211线圈符号 接线端子号 线圈名称 总圈数Wcd 4 与 6 差动线圈 20WphI 1 与 2 平衡线圈 I 19WphII 3 与 2 平衡线圈 II 19W2 10 与 12 二次线圈 48Wd 短路线圈 I 28Wd“ 短路线圈 II 56继电触点 5 与 7表 212编号 测试项目 电阻值（兆欧） 要 求1 外壳WphI (1)2 外壳WphII (3
9、)3 外壳Wcd (6)4 外壳-W 2 (10)5 外壳触点 (7)(5)不小于 50 兆欧6 W2(10)Wcd (6) 不小于 10 兆欧7 触点(5)Wcd (6) 不小于 50 兆欧158表 21-3项目 1 2 3 平均值动作电压动作电流返回电流返回系数当动作电压不满足要求时，可以拨动刻度把手，同时改变动作电压和电流，也可以向里拧继电器左端的舌片限位螺丝，以提高动作电压（改变舌片铁心间隙即改变线圈的电抗） 。但注意可动舌片不要过分接近铁芯，否则将使执行元件返回系数过高，导致继电器在动作值附近发生“鸟啄”现象。4、继电器起始动作安匝测试：按照图 213 接线。实验中，执行元件线圈 端
10、子连接片应接通1112（注：连接片用导线代替，在面板上直接连通） ，短路线圈放在某一整定位置，差动线圈整定在 20 匝，测得动作电流乘以使用匝数即为动作安匝 AW, 要求值为 604。将测得的数据记入表 214。表 214 Wd-Wd“位置 差动线圈匝数 Wcd 动作电流Idj（安）动作安匝AABBCCDD如果测得动作电压安匝与要求相差不大时，可采用将执行元件动作值适159当增减（在要求范围内）的办法或稍许改变速饱和变流器铁芯压紧螺丝松紧程度的方法使之符合要求。如果相差较大，则必须改变速饱和变流器铁芯的组合方式进行调整。a、动作安匝小于 604，则将饱和变流器铁芯的硅钢片由较少片数相间对叠改为
11、较多片数相间对叠，但铁芯的总厚度不变。为此应松开底座上的一部分接线端子，取出执行元件后，将速饱和变流器下部抽出一部分硅钢片，再按要求插入。b、动作安匝大于 604，则将硅钢片由较多片数相间对叠改为较少片数相间对叠。11220V4 65 76.3AV10触 点 通 断 指 示 灯W“d WdW2第 三 项 实 验 时 接入 此 电 压 表Wcd160图 213 继电器起动动作安匝测试改变速饱和变流器硅钢片相间对叠的片数能改变磁路的磁阻，使动作安匝增加或减少。但应注意铁芯组装后不应把夹紧螺丝拧得太紧，防止磁化曲线降低，使励磁电流增加，从而导致动作安匝增加。参数确定后，不应再改变其松紧程度。图 21
12、 - 45、整组伏安特性试验试验接线按图 213。Wcd=20 匝，Wd-Wd“仍放在 AA 位置，用电压表测量 W2 上的电压，试验电流逐步上升，不允许来回摆动，以免磁滞影响曲线的平滑。读电压数值时应手持绝缘物将执行元件的可动舌片卡住在未动作的位置。伏安特性曲线的横座标可采用安匝。录取整组伏安特性曲线，除可作为定期检测中比较分析继电器工作性能是否发生变化的原始记录之外，00.51.01.52.02.5U(V)10 20 30 40AW伏 安 特 性 曲 线 0U(V)AW161尚可根据试验所得结果大致确定速饱和变流器工作磁通密度是否取得合适。其动作安匝是否在伏安特性直线段的上部，可将试验作出
13、的曲线与图 214曲线进行比较。表 215 Wcd=20 匝 Wd-Wd “=A1-A2电流（安）安匝（AW）电压（伏）七、技术数据1、继电器的动作安匝数（AWcp）为 604。2、当保护三绕组变压器时，继电器的线路图对具有大电流的保护一侧（运用工作差动绕组）有以下的动作电流值: 3、4.6、6、7.5、10、12 安（Awcp=60） 。此时在另两个保护臂中平衡系数最大。当最小整定值时在差动绕组中的动作电流等于 2A。当用继电器保护两绕组变压器或发电机时，可以利用平衡绕组选择整定值，这时每一臂中的动作电流在 1.512 安更细致的范围内进行调整。3、可靠系数（当在初级绕组中的电流为 5Icp
14、 与 Icp 时继电器正弦动作电流的比值）不小于 1.35。当整定为 2Icp 时，上述的比值不小于 1.2。注：为 了 确 定 在 初 级 绕 组 中 的 电 流 等 于 Icp 时 继 电 器 的 正 弦 电 流 值 ，必 须 将 执 行 元 件 的 指 针 从 左 向 右 旋 。 使 得 当 加 在 饱 和 变 流 器 上 的 电 流 为5Icp 时 继 电 器 正 好 动 作 ， 然 后 直 接 在 执 行 元 件 的 绕 组 上 通 以 正 弦 电 流 使 继162电 器 动 作 。 这 时 确 定 其 动 作 电 流 值 。 用 这 样 的 方 法 来 确 定 当 在 初 级 绕
15、组 中的 电 流 ICP 时 执 行 元 件 的 正 弦 动 作 电 流 值 。这两个电流之比就是可靠系数。4、当初级电流为 3Icp 时，继电器的动作时间应不大于 0.035 秒。5、继电器具有一个常开触点，在具有电感负荷的直流回路中（其时间常数不高于 510-3 秒）当电压为 220 伏电流在 2 安以下时，触点的断开容量为 50 瓦。6、正常状态下，当变流器变换比的误差在全补偿的情况下，饱和变流器的工作（差动）及平衡绕组能通过 10 安电流。7、继电器绕组的电阻值（当接入全部匝数时）示于表 217 中。8、继电器的绕组数据列于表 216。9、继电器所有电路对于外壳的绝缘应能耐受 2000
16、V，50Hz 的交流电压，历时一分钟。10、继电器的重量不大于 4 公斤。163表 216表 217八、实验报告实验结束后要认真进行总结，按本次实验要求和下列问题及时写出实验报告和实验体会。1、内部结构及绝缘检查是否合格。2、执行元件动作电压、电流及返回系数是否符合要求。3、起动安匝是否符合要求，你是如何调整的？4、分析评价继电器防止非周期分量的影响作用。绕 组绕 组 数 据 铁芯截面积备 注工 作 Wp=20 匝 1.56SBEC 玻璃丝包线平衡 I II Wv=19 匝 1.56SBEC 玻璃丝包线短路（中柱） W kz=28 匝 1.45SBEC 玻璃丝包线短路（边柱） W kz=56
17、匝 1.45SBEC 玻璃丝包线二次 2W=48 匝 1.0SBEC 玻璃丝包线S=1.25cm2（边柱）各绕组抽头见线路图 2下列电流值下（安培）的阻抗 Z（欧姆）绕 组3 5 10直流电阻（欧姆）工 作 0.32 0.28 0.19 0.04平衡 I II 6.3 0.27 0.18 0.0420.0441645、根据实验绘出的特性曲线，说明被测试继电器的特性。二十二、单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验一、 实验目的1、掌握无时限电流速断保护、带时限电流速断保护及过电流保护的电路原理、工作特性及整定原则。2、理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图及保护装置中各继电器的功用。3、掌
18、握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。二、预习与思考1、三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合？2、由指导教师提供有关技术参数，你能对三段式电流保护进行计算与整定吗？3、为什么在实验中，采用单相接线三段式保护能满足教学要求？你能将图 22-2 正确改绘成单相式接线图吗？4、为什么可取消电流互感器，直接将各段电流继电器的电流线圈串入一次侧的模拟接线中？5、三段式保护模拟动作操作前，是否必须对每个继电器进行参数整定？为什么？1656、在辐射式输电线故障模拟接线中， “R、R 1、R 2、R f、R f”各代表什么？S 1 的设置可分别模拟什么性质的短路故障？7、断路器 QF 是
19、用什么元件模拟的？写出控制回路合闸时及保护动作后跳闸时的电路工作原理？三、原理说明：1、阶段式电流保护的构成无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，但却不能作为下一线路的后备保护，还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由无 时 限 电 流 速 断 、 带 时 限 电 流 速 断 与 定 时限 过 电 流 保 护 相 配 合 可 构 成 的 一 整 套 输 电 线 路 阶 段 式 电 流 保 护 ， 叫 做 三 段式 电 流 保 护 。图 22-1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合输电线路并不一定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。
20、例如用于“线路变压器组”保护时，无时限电流速断保护按保护全线路考虑后，此时，可不装设带时限电流速断保护，只装设无时限电流速断和过电流保护装置。又如在很短的线路上，装设无时限电流速断往往其保护区 AI I0.5tI1 XL-1 B2 XL-2 CI I0.5tI 30 I1 I1 I2II1 I2 II2tIt166很短，甚至没有保护区，这时就只 需 装 设 带 时 限 电 流 速 断 和 过 电 流 保 护 装置 ， 叫 做 二 段 式 电 流 保 护 。在只有一个电源的辐射式单侧电源供电线路上，三段式电流保护装置各段的保护范围和时限特性见图 22-1。XL-1 线路保护的第段为无时限电流速断
21、保护，它的保护范围为线路 XL-1 的前一部分即线路首端，动作时限为t1I，它由继电器的固有动作时间决定。第段为带时限电流速断保护，它的保护范围为线路 XL-1 的全部并延伸至线路 XL-2 的一部分，其动作时限为t1II = t2I +t。无时限电流速断和带时限电流速断是线路 XL-1 t+-I I-TQ-LHa+3XJ2SJ2LJ1LJ+QF QF BCJt+-2XJ1SJ1XJ信号+I I4LJ3LJ I5LJ I I7LJ6LJA CLHc (a)LHa 5LJ6LJ7LJLHc+KM3LJ4LJ5LJBCJ-KMFU1SJ控 制 电 源 小 母 板熔 断 器3LJ4LJ1LJ2LJ交
22、 流 电 流 回 路+KM1LJ2LJ3LJ至 信 号信 号 回 路1LJ2LJ 1XJ2SJ6LJ7LJ 3SJBCJ QF TQ2XJ3XJFU直 流 回 路(b)无 时 限 电 流 速 断带 时 限 电 流 速 断定 时 限 过电 流 保 护出 口 中 间 继 电 器跳 闸 回 路167图 222 三段式电流保护接线图（a ）原理图 （b）展开图的主保护。第段为定时限过电流保护，保护范围包括 XL-1 及 XL-2 全部，其动作时限为 t1III，它是按照阶梯原则来选择的，即 t1III = t2III+t ，t 2III 为线路 XL-2 的过电流保护的动作时限。当线路 XL-2 短路
23、而 XL-2 的保护拒动或断路器拒动时，线路 XL-1 的过电流保护可起后备作用使断路器 1 跳闸而切除故障，这种后备作用称远后备。线路 XL-1 本身故障，其主保护速断与带时限速断拒动时，XL-1 的过电流保护也可起后备作用，这种后备作用称近后备。综上所述，电流保护是根据网络发生短路时，电源与故障点之间电流增大的特点构成的。无时限电流速断保护是以避开被保护线路外部最大短路电流为整定的原则，它是靠动作电流的整定获得选择性。带时限电流速断保护则同时依靠动作电流和动作时间获得选择性，并要与下一线路的无时限电流速断保护相配合。过电流保护以躲开线路最大负荷电流和外部短路切除后电流继电器能可靠返回为整定
24、原则。它依靠动作电流及时间元件的配合获得选择性。2、阶段式电流保护的电气接线图 22-2 为三段式电流保护接线图，其中 1LJ、2LJ、1XJ、BCJ 构成第段无时限电流速断保护；3LJ、4LJ、1SJ、2XJ、BCJ 构成第段带时限电168流速断保护；5LJ、6LJ、7LJ（两相三继电器式接线） 、2SJ、3XJ、BCJ 构成第段定时限过电流保护。BCJ 为保护出口中间继电器，任何一段保护动作时，均有相应的信号继电器动作指示，从指示可知道哪段保护曾动作过，从而可分析故障的大概范围。3、一次网络模拟接线单侧电源辐射网络见图 22-1，在母线 A 和母线 B 上都装有三段式电流保护。由于正常时，
25、系统三相是对称的，所以在实验室中可采用单相一次网络模拟接线图，如图 22-3 所示。4、绘制三段式电流保护单相式接线图本实验安装调试内容为线路 XL-1 上的三段式电流保护装置，但要考虑与线路 XL-2 上的三段式电流保护配合，可参考图 22-1。实验中采用 DL-20C 系列电流继电器，组合型 DXM-2A 信号继电器，DS-20 时间继电器和DZB-10B 中间继电器，为了简化实验接线，每一段保护中电流继电器只装一个。要求每一位学生在实验前参照图 22-2 绘制一张完整的三段式电流保护单相式展开图。四、三段式电流保护实验参数整定计算如图 22-4 所示 35 千伏单侧电源辐射式线路, XL
26、-1 的继电保护方案拟定为三段式电流保护，保护采用两相不完全星形接线。选定线路 XL-1 的正常最大工作电流为 0.25 安， （设计模拟一次电流等于二次电流，因此电流互感器采用一比一，也可将电流继电器线圈直接串入）在最大运行方式下及最小运行方式下 D1、D 2 及 D3 点三相短路电流值见表 22-1。 A35千 伏 II0.5tI1D1 XL-1 B 2D2 XL-2 CD3169图 22-4 三段电流保护计算网络图（一） 、一次网络模拟接线中各点短路电流及负荷电流表 22-1短 路 点 D1 D2 D3 XL-1 的正常最大工作电流 并 Rf 后的负荷电流最大运行方式下三相短路电流（安）
27、 4.5 1.750.695 0.25 0.5最小运行方式下三相短路电流(安) 31.4650.645 / /（二） 、三段保护动作值的整定计算1、线路 XL-1 的无时限电流速断保护电流速断保护的动作值按大于本线路末端 D2 点短路时流过保护的最大短路电流 IdL2。Zd 来整定，即保护的一次动作电流为：IdI.b.1=KKIdL2.Zd=1.31.75=2.275 安 （22-1）式中 KK可靠系数，对电流速断取 1.21.3：继电器的动作电流为：Kj 1IdI.j.1= - IdI.b.1= - 2.275=2.275 安 （22-2 ）nL 1/1式中：K J=1，电流互感器变比 nL
28、 采用 11。选用 DL-24C/6 型电流继电器，其动作电流的整定范围为 1.56 安，本段保护整定 2.28 安。170图 22 3 (a) 三段式电流保护交流电流部分（一次网络模拟接线）实验接线图VVV3XJ2XJ1XJ3XJ2XJ1XJGP3XJ2XJ1XJBCJ QFTQIII1XJ2XJ3XJ BCJ2SJ1SJ1LJ3LJ5LJ1SJ2SJ20V(+) 20V(-) 直 流 操 作 电 源无 时 限 电 流 速 断带 时 限 电 流 速 断定 时 限 过 电 流 保 护出 口 中 间 断 电 器跳 闸 回 路三 段 式 电 流 保 护 动作 指 示电 流 速 断 信 号 继 电器
29、 指 示 灯 回 路带 时 限 电 流 速 断 信号 继 电 器 指 示 灯 回路过 电 流 信 号 继 电 器指 示 灯 回 路信号继电器复归回路保护操作及信号回路数 字 式 电 秒 表IIIQF 3LJ带 时 限 电 流 速 断动 作 时 限 测 定数 字 式 电 秒 表IIIQF 5LJ过 流 保 护动 作 时 限 测 定A20VQF 12.605AAR 31.2S1XL-1 S2XL-2R2R1D1 BD2 CD3Rf10 Rf108 LH1LH3LJ1LJ 5LJ 单电源辐射网络模拟结线单电源辐射网络QFQF 38.5KVA6.3KV III0.5TQF1 QF2B CD2XL-1
30、XL-2D1 KGSGS171图 223（b） 三段式电流保护直流部分实验接线图2、线路 XL-1 的带时限电流速断保护要计算线路 XL-1 的带时限电流速断保护的动作电流，必须首先计算出线路 XL-2 无时限电流速断保护的动作电流 IdI.b.2IdI.b.2=KKIdL3.Zd=1.30.6950.9035 安 （22-3 ）线路 XL-1 的带时限电流速断保护的一次动作电流为：IdIIb.1=KK IdI.b.2=1.10.9035=0.99385 安 (22-4)继电器的动作电流为:Kj 1IdIIj.1= - IdIIb.1= - 0.99385 = 0.99385 安 (22-5)
31、nL 1/1172选用 DL-24C/2 型电流继电器，其动作电流的整定范围为 0.52 安，本保护整定 0.9936 安。动作时限应与线路 XL-2 无时限电流速断保护配合, 即：t1II=t2I+t=0+0.5=0.5 秒 (22-6)选用 DS-22 型时间继电器。其时限调整范围为 1.2-5 秒，为了便于学生在操作中观察,本保护整定为 3 秒。带时限电流速断保护应保证在线路 XL-1 末端短路时可靠动作，为此以D2 点最小短路电流来校验灵敏度。最小运行方式下的两相短路电流为：3I（2） dL2.zx= - I（ 3） dL2.zx= 0.8661.465 = 1.269 安 (22-7
32、)2则在线路 XL-1 末端短路时,带时限电流速断保护的灵敏系数为 I（2） dL2.zx 1.269KL= - = - =1.277 1.25 (22-8)IdII.b.1 0.9943、线路 XL-1 的过电流保护装置（1） 、过电流保护的动作电流整定原则：a、只有在被保护线路过流时它才起动，在最大负荷电流 Ifh.zd 时保护装置的电流继电器不应动作。即:Id.b Ifh.zd (22-9)b、当外部短路时，如本线路过电流继电器已起动，但由于下一线路上1732 号保护的时限短而首先动作，使 2QF 跳闸，短路电流消失，当电流降低到最大负荷电流后，本线路的过电流继电器应能可靠地返回。同时应
33、考虑由于故障切除后电压恢复，负荷中的电动机自起动，可能出现最大负荷电流，为使 1 号保护的过电流继电器能可靠返回，它的返回电流应大于故障切除后线路 XL-1 的最大负荷电流，即:If.b Ifh.zd (22-10)（2） 、过电流保护的动作电流整定计算过电流保护的一次动作电流为：KKKzq 1.21.3IdIII.b.1= -Ig.zd = - 0.25 = 0.4588 安 (22-11)Kf 0.85式中 KK可靠系数,取 1.2；Kzq自起动系数，取 1.3；Kf返回系数，取 0.85。继电器动作电流为:Kj 1IdIIIj.1= - IdIII。b .1 = -0.4588 = 0.
34、4588 安 (22-12)nL 1/1选用 DL-24C/2 型电流继电器，其动作电流整定范围为 0.150.6 安，本保护整定在 0.459 安。（3） 、过电流保护动作时限的整定为了保证选择性，过电流保护的动作时限按阶梯原则整定，这个原则是174从用户到电源的各保护装置的动作时限逐级增长一个t。所以动作时限 t1III应与线路 XL-2 过电流保护动作时限 t2III 相配合。如: XL-2 过电流保护动作时间为 2.5 秒时，XL-1 过电流保护动作时限为t1III=t2III+t=2.5+0.5=3 秒 (22-13)本实验为了便于观察可取 7 秒。选用 DS-23 型时间继电器，其
35、时限调整范围为 2.510 秒。（4）过电流保护的灵敏度校验a、为了保证被保护线路全长范围内发生短路时，过电流保护均能可靠地动作，选择被保护线路末端 D2 点作为线路 XL-1 过电流保护的灵敏度校验点，应用 D2 点发生短路时，流过保护装置的最小短路电流计算灵敏度系数。根据规程规定，这个灵敏度系数的最小允许值为 1.5。b、对于定时限过电流保护不仅要求它在本段线路上发生短路时能可靠地动作，而且相邻元件的继电保护或断路器拒绝动作时也能可靠动作，起到相邻元件后备保护的作用，故选择相邻元件末端 D3 点作为后备保护时的灵敏度校验点，用 D3 点短路时，流过保护的最小短路电流计算灵敏度系数，根据规程
36、要求，这个灵敏度系数应大于 1.2。根据以上要求过电流保护分别对本线路 XL-1 末端 D2 短路及下一线路XL-2 末端 D3 短路时校验灵敏度得：在线路 XL-1 末端 D2 点短路时，过流保护的灵敏系数为：I（2 ） dL2.zx 1.269KL= - = - = 2.76 1.5 (22-14) 满足要求175IdIII.b.1 0.459在线路 XL-2 末端 D3 点短路时，过流保护的灵敏系数为：I（2） dL3.zx 0.866I（3） dL3.zx 0.8660.645KL= - = - = - = 1.2171.2 (22-15) IdIII.b.1 IdIII.b.1 0.
37、459满足要求 根据以上各项计算值首先对各段保护的继电器进行整定，然后进行整组实验及动作分析。（三） 、三段式电流保护选用的继电器规格及整定值总表表 22 - 2编号用 途 型号规格 整定范围实 验整定值线圈接法1LJ 无时限电流速断 DL24C/6 1.56 安 2.28 安 串联1XJ电流速断信号 DXM2A0.015 安 220 伏3LJ 带时限电流速断 DL24C/2 0.52 安 0.994 安 串联1SJ 限时速断时间 DS22 1.25 秒 3 秒2XJ限时速断信号 DXM2A0.015 安 220 伏5LJ 定时限过电流 DL24C/2 0.150.6 安 0.459 安 并联
38、2SJ 过电流时间 DS23 2.510 秒 7 秒1763XJ过电流信号 DXM2A0.015 安 220 伏BCJ出口中间 DZB12B220 伏 0.5 安五、实验设备：序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数量1 ZB01 断路器触点及控制回路模拟箱 1 只2 ZB03 数字式电秒表及开关组件 1 只3 ZB04 空气开关组件 1 只4 ZB06 光字牌 1 个DL24C/6 电流继电器 1 只DZB12 出口中间继电器 1 只5 ZB11DXM2A 信号继电器 1 只DL- 24C/2 电流继电器 1 只DS22 时间继电器 1 只6 ZB12DXM2A 信号继电器 1 只DL24
39、C/0.6 电流继电器 1 只DS23 时间继电器 1 只7 ZB13DXM2A 信号继电器 1 只可调电阻器 16 2 个8 ZB44 可调电阻器 31.2 1 个9 ZB35 存储式智能真有效值交流电流表 1 只变流器 1 只复归按钮 1 只交流电源 1 路10 DZB011单相自耦调压器 1 只177可调电阻 R1 2.6 1 只11 DZB012 可调电阻 Rf 220 4 个12 DZB01 直流操作电源 1 路六、实验步骤与操作方法：1、三段式电流保护实验接线和单电源辐射网络故障模拟接线的实验总图见图 223（a ）和图 223（b） ，按图接线完毕后首先进行自检，然后请指导教师检
40、查，确定无误后，接入直流操作电源待试验。2、根据（表 22-2）三段式电流保护选用的继电器规格及整定值总表提供的技术参数, 对各段保护的每个继电器进行整定，使各个继电器的动作值符合表 22-2。3、根据（表 22-1）一次网络模拟接线中各点短路电流及负荷电流总表提供最大运行方式下的技术参数，对单电源辐射网络故障模拟接线中的限流电阻 R，模拟线路故障电阻 R1 、R 2 ，负荷电阻 Rf 、附加负荷电阻 Rf进行调试整定，使各点参数符合表 23-1。然后断开所有短路点及附加负荷电阻。4、合上电源开并 K，再按合闸按钮，使 QF 合闸，检查负荷电流应符合要求（不符合应进行调整） ，然后合上继电保护
41、直流操作电源闸刀，使保护投入工作。5、模拟过负荷起动过电流保护：接上附加负荷电阻 Rf，此时线路 XL-1 和线路 XL-2 的过电流保护均起动。但应由 2 号过电流保护装置动作使其断路器 QF2 跳闸，断开线路 XL-2。6、拆除附加负荷电阻，合上 QF，将 S2 开关所接滑线电阻 R2 滑动触头向 C 端，模拟 BC 线路末端短路，使保护起动，作好动作记录。1787、将 S2 开关所接滑线电阻 R2 的滑动触点滑向电阻中间及 B 端，分别模拟 BC 线路中间及始端短路，使保护起动，并作好动作情况记录。8、将 S1 开关所接滑线电阻的滑动触点分别滑向 B 及电阻中间，模拟AB 线路末端及中间
42、短路，作好保护动作情况记录。9、根据三段式电流保护参数整定计算，调整限流电阻 R，分别模拟最大运行方式下的三相短路和最小运行方式下的两相短路进行试验操作，分析研究各段保护的技术特性。七、注意事项：在试验操作前必须熟悉三段式电流保护的实验接线和单电源辐射网络故障模拟接线，认真按照操作规程的要求，正确接线，细心操作，实验中要特别注意直流电压回路和交流电流回路的正确联接，调试中要注意观察电流表的指示，每一个操作试验环节要确保其正确性和安全性。八、实验报告：实验前要认真阅读实验指导书和有关教材，进行预习准备。实验结束后要认真总结，针对电流速断、带时限电流速断、过电流保护的具体整定测试方法，按要求及时写
43、出实验报告。解答实验思考题并以书面形式附在实验报告后。179表 221序号代号型号规格整定范围实验整定值或额定工作值线圈接法电流速断带时限电流速断过电流 用途1 1LJ2 1XJ3 3LJ4 2XJ5 1SJ6 5LJ7 3XJ8 2SJ9 BCJ10 TQ11 GP12 A18013 电秒表114 电秒表215 R16 R117 R218 Rf19 Rf二十三、过流保护与三相自动重合闸装置综合实验一、概 述以上各实验中，我们学习了各种常规继电器、特殊继电器的结构、原理、电气特性，以及由它们所组成的各种保护电路、信号回路。并通过大量实验训练，加深了对原理的理解，提高了动手能力。但是实际中的电力
44、自动化继电保护及自动装置中并不是由单一的保护电路、信号回路就能够实现所有的功能，而应根据不同保护对象及其对负荷供电的重要性，综合考虑继电保护动作后，如何与自动重合闸配合，重合闸采用前加速还是后加速等。因此本实验装置设计考虑了由前面所述实验电路，进行组合构成综合性实验电路进行提高实验技能训练。本实验就是过电流保护电路与自动重合闸装置组成的综合实验实例，希181望它对学生有所启发，并让学生认真思考如何将所学的各种继电保护电路、信号回路、自动重合闸装置等内容进行科学组合，构成综合实用的保护体系。希望它对进一步提高学生理论结合实际的能力有所帮助。二、实验目的熟悉过流保护与三相自动重合闸的电路原理，实际
45、接线，逻辑功能, 掌握其基本特性和实验整定方法。三、原理说明三相自动重合闸主要由 DH-3 型重合闸继电器、跳跃闭锁继电器 TBJ、加速继电器 JSJ、信号继电器 XJ、切换片 QP 等元件所组成。DH-3 型重合闸继电器为一只组合式继电器，内中包括一只时间元件SJ、一只中间元件 ZJ、一只电容 C、一只信号灯 XD、充电电阻 4R、放电电阻 6R、时间元件附加电阻 5R、指示灯附加电阻 17R 等，见图 231 虚线框内所示。线路断路器控制开关采用小型控制开关（LWX1W2.2.40/F6） ，其接点动作图见表 231（为了提高实验效果，便于分析各种工作状态，本实验设计采用单接点转换开关分别替代控制开关的各对接点，见 ZB19 组合挂箱） 。1、实验原理三相自动重合闸采用“不对位”启动方式利用控制开关触点 KK12-9 与断路器触点 QF3“不对位”判别正常跳闸或事故跳闸。正常跳闸时：控制开关处于“跳闸后”位置，KK 129 触点断开，虽然QF3 在断路器跳闸后闭合，SZCH 也不起动。
