繼電保護(hù)系統(tǒng)(B)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

繼電保護(hù)系統(tǒng)(B)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書李邦秀南京工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2006-04-17目 錄 實(shí)驗(yàn)須知3實(shí)驗(yàn)一 GL型反時(shí)限電流繼電器特性參數(shù)的測(cè)定5實(shí)驗(yàn)二 相同電壓等級(jí)線路各反時(shí)限（GL型）過(guò)電流保護(hù)的配合調(diào)試7實(shí)驗(yàn)三 電力變壓器的差動(dòng)保護(hù) 10實(shí)驗(yàn)須知1目的實(shí)驗(yàn)是教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，必須認(rèn)真搞好。實(shí)驗(yàn)的目的是：A配合理論教學(xué)，使學(xué)生增加繼電保護(hù)方面的感性知識(shí)，鞏固和加深繼電保護(hù)方面的理性知識(shí)， 提高課程教學(xué)質(zhì)量。B培養(yǎng)學(xué)生使用各種常用設(shè)備儀表進(jìn)行繼電保護(hù)方面實(shí)驗(yàn)的技能，并培養(yǎng)其分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。C培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、細(xì)致踏實(shí)、重視安全的工作作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作、注意節(jié)約、愛(ài)護(hù)公物、講究衛(wèi)生的優(yōu)良品質(zhì)。2.要求A每次實(shí)驗(yàn)前，必須認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)、要求和步驟，結(jié)合復(fù)習(xí)有關(guān)理論知識(shí)，分析實(shí)驗(yàn)線路，并要牢記實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題，以免在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)差錯(cuò)或發(fā)生事故。B每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要檢查設(shè)備儀表是否齊備、完好、適用，了解其型號(hào)、規(guī)格和使用方法，并按要求抄錄有關(guān)銘牌數(shù)據(jù)。然后按實(shí)驗(yàn)要求合理安排設(shè)備儀表位置，接好實(shí)驗(yàn)線路。實(shí)驗(yàn)者自己先檢查無(wú)誤后，再請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查。只有指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可同意方可合上電源。 C實(shí)驗(yàn)中，要做好對(duì)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的觀測(cè)和記錄，要注意儀表指示不宜太大和太小。如儀表指示太大，超過(guò)滿刻度，可能損壞儀表；如儀表指示太小，讀數(shù)又困難，則誤差太大。儀表的指示以在滿刻度的1/3至3/4之間為宜。因此實(shí)驗(yàn)時(shí)要正確選擇儀表的量程，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)指示情況及時(shí)調(diào)整量程。調(diào)整量程時(shí)，應(yīng)切斷電源。由于實(shí)驗(yàn)中要操作、讀數(shù)和記錄，所以同組同學(xué)要適當(dāng)分工，互相配合，以保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。D在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意有無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生。如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷電源，分析原因，待故障消除后再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，特別要注意人身安全，防止觸電事故。 E實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部完成后，要認(rèn)真檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理和有無(wú)遺漏。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可后，方可拆除實(shí)驗(yàn)線路。拆除實(shí)驗(yàn)線路前，必須先切斷電源。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將設(shè)備、儀表復(fù)歸原位，并清理好導(dǎo)線和實(shí)驗(yàn)桌面，做好周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告每次實(shí)驗(yàn)后，都要進(jìn)行總結(jié)，編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以鞏固實(shí)驗(yàn)成果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：A實(shí)驗(yàn)名稱，實(shí)驗(yàn)日期、班級(jí)，實(shí)驗(yàn)者姓名，同組者姓名。B實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求。C實(shí)驗(yàn)設(shè)備。D實(shí)驗(yàn)線路。E實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均取3位有效數(shù)字，按GB8170-87數(shù)值修約規(guī)則的規(guī)定進(jìn)行數(shù)字修約。繪制曲線必須用坐標(biāo)紙，坐標(biāo)軸必須標(biāo)明物理量和單位，繪制的曲線必須連接平滑。F對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，并回答實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師提出的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)一 GL型反時(shí)限電流繼電器特性參數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解型電流繼電器的結(jié)構(gòu)、結(jié)線、動(dòng)作原理及其使用方法。特別要仔細(xì)觀察其先合后斷轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及其先合后斷的動(dòng)作程序。2. 學(xué)會(huì)組成去分流跳閘的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，了解其工作原理。3. 學(xué)會(huì)調(diào)整GL型繼電器的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限，了解其反時(shí)限動(dòng)作特性和10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限的概念。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備電流繼電器 GL-15或GL-25 1只交流電流表 1只單相調(diào)壓器 1只滑線電阻1只電氣秒表 1只燈泡220V，1540W1只三、實(shí)驗(yàn)電路1. 去分流跳閘的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。A. 簡(jiǎn)化原理電路（一組）如圖實(shí)4所示。B. 模擬實(shí)驗(yàn)電路如圖實(shí)5所示。2. GL型電流繼電器反時(shí)限動(dòng)作特性曲線的測(cè)繪實(shí)驗(yàn)。將繼電器的常閉觸點(diǎn)用絕緣紙隔開(kāi)，只留其常開(kāi)觸點(diǎn)，按圖實(shí)6所示接成實(shí)驗(yàn)電路。 四. 注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要檢查設(shè)備儀表是否齊備、完好、適用，了解其型號(hào)、規(guī)格和使用方法，并按要求抄錄有關(guān)銘牌數(shù)據(jù)。然后按實(shí)驗(yàn)要求合理安排設(shè)備儀表位置，接好實(shí)驗(yàn)線路。實(shí)驗(yàn)者自己先檢查無(wú)誤后，再請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查。只有指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可同意方可合上電源。 2. 實(shí)驗(yàn)中，要做好對(duì)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的觀測(cè)和記錄，要注意儀表指示不宜太大和太小。如儀表指示太大，超過(guò)滿刻度，可能損壞儀表；如儀表指示太小，讀數(shù)又困難，則誤差太大。儀表的指示以在滿刻度的1/3至3/4之間為宜。因此實(shí)驗(yàn)時(shí)要正確選擇儀表的量程，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)指示情況及時(shí)調(diào)整量程。調(diào)整量程時(shí)，應(yīng)切斷電源。由于實(shí)驗(yàn)中要操作、讀數(shù)和記錄，所以同組同學(xué)要適當(dāng)分工，互相配合，以保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。五、實(shí)驗(yàn)步驟1. GL型電流繼電器反時(shí)限動(dòng)作特性曲線測(cè)繪實(shí)驗(yàn)。A. 按圖實(shí)-6接好線路，調(diào)壓器輸出電壓調(diào)至零。B. 整定動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間（10倍動(dòng)作電流時(shí)的動(dòng)作時(shí)間）。 C. 合上QK，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓，使通過(guò)繼電器的電流依次為1.5倍、2倍、3倍、， 通過(guò)電氣秒表（周波積算器）測(cè)出其動(dòng)作時(shí)間。注意，每次調(diào)定電流后，拉開(kāi)QK，將電氣秒表復(fù)位至零，然后再合上QK，記下電流的動(dòng)作時(shí)間（周波數(shù)乘0.02s）。 D. 繪出某一整定電流和整定時(shí)間下的動(dòng)作特性曲線。2. 去分流跳閘的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。A. 了解繼電器的結(jié)構(gòu)、結(jié)線，特別是要仔細(xì)觀察其先合后斷轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和先合后斷的動(dòng)作程序，然后按圖實(shí)-5接好線路，調(diào)壓器輸出電壓調(diào)至零。B. 整定繼電器的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間。C. 調(diào)小電阻R，即假設(shè)一次發(fā)生短路。合上QK，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓，使繼電器動(dòng)作， 觀察交流操作去分流跳閘的情況，模擬跳閘線圈YR的燈炮會(huì)閃光。 六、思考題1. 在做去分流跳閘實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用220V、1540W燈泡來(lái)模擬跳閘線圈，為什么在繼電器動(dòng)作后，燈泡發(fā)生閃光現(xiàn)象？如果是接上實(shí)際的跳閘線圈，在繼電器動(dòng)作后，跳閘線圈的鐵心會(huì)不會(huì)也出現(xiàn)跳動(dòng)現(xiàn)象？ 2. GL型電流繼電器改變動(dòng)作電流應(yīng)調(diào)整什么部位？改變動(dòng)作時(shí)間應(yīng)調(diào)整什么部位？10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限是什么意思？3. GL型繼電器整定速斷電流應(yīng)調(diào)整什么部位？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)記錄及必要的說(shuō)明；2回答思考題；3繪制GL型電流繼電器反時(shí)限動(dòng)作特性曲線4對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。實(shí)驗(yàn)二 相同電壓等級(jí)線路各反時(shí)限（GL型）過(guò)電流保護(hù)的配合調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步掌握各單個(gè)GL型電流繼電器的調(diào)整試驗(yàn)、各參數(shù)的測(cè)定。了解GL型過(guò)電流保護(hù)作后備保護(hù)的情況。2掌握對(duì)多級(jí)線路實(shí)現(xiàn)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算。3掌握相鄰線路電流保護(hù)的配合調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1多級(jí)線路GL型電流保護(hù)屏一臺(tái)2電秒表一只3單相調(diào)壓器一臺(tái)4可變電阻器一只三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟今設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及各級(jí)線路最大負(fù)荷電流和各運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗如圖2所示（具體數(shù)據(jù)可由實(shí)驗(yàn)老師給定）。1根據(jù)所給負(fù)荷數(shù)據(jù)求出斷路器QF1QF3處各電流繼電器1GL3GL的電流整定值。其中電流繼電器返回系數(shù)Kre按電流繼電器型號(hào)得到。2按圖2所給網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。求出K1K5點(diǎn)在各種運(yùn)行方式時(shí)的短路電流值。并求出各級(jí)的速斷保護(hù)動(dòng)作電流值。最后求出瞬動(dòng)電流倍數(shù)nqb。以上兩項(xiàng)均應(yīng)在預(yù)習(xí)時(shí)做好。實(shí)驗(yàn)前按圖2所給各電抗參數(shù)接好線。3先整定3GL。并設(shè)QF3跳閘時(shí)間為tOP30.5秒。A. 根據(jù)前面計(jì)算數(shù)據(jù)整定好繼電器的動(dòng)作電流。將速斷整定旋鈕反時(shí)針旋到頭（即速斷退出）。此時(shí)繼電器特性曲線左右位置已固定了。B. 按實(shí)驗(yàn)二的方法。在K5點(diǎn)短路時(shí)，調(diào)整時(shí)間整定旋鈕上、下位置。使QF3跳閘時(shí)間為tOP30.5秒。這樣3GL特性曲線上、下位置亦固定了。4整定繼電器2GL：A. 與3GL一樣。先按預(yù)習(xí)所得計(jì)算數(shù)據(jù)整定2GL的動(dòng)作電流值，并將速斷保護(hù)旋到計(jì)算所得的相應(yīng)位置。這樣就將2GL特性曲線左右位置固定好了。B. 現(xiàn)在要整定2GL繼電器的時(shí)間。在K4點(diǎn)短路。調(diào)整時(shí)間整定旋鈕使QF2的動(dòng)作時(shí)間為：tOP2tOP3t0.50.71.2秒因?yàn)樵贙4短路時(shí)2GL的動(dòng)作時(shí)間按選擇性的要求應(yīng)比3GL的動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)t0.7s。此時(shí)2GL繼電器特性曲線上、下位置亦固定了。所以2GL動(dòng)作的時(shí)限，電流特性曲線完全確定了。至此QF2處保護(hù)整定完畢。5整定QF1處的1GL繼電器：方法同4。只是在整定動(dòng)作時(shí)間時(shí)，應(yīng)以K3點(diǎn)短路時(shí)2GL的動(dòng)作時(shí)限為依據(jù)。即動(dòng)作時(shí)間的配合點(diǎn)應(yīng)選在K3點(diǎn)。tOP1K3點(diǎn)短路時(shí)QF2的動(dòng)作時(shí)間t。K3點(diǎn)短路時(shí)QF2的動(dòng)作時(shí)間可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。6、觀察保護(hù)裝置的整體動(dòng)作情況。通過(guò)上述各步已將三套保護(hù)分別整定好，并將圖2線路參數(shù)在實(shí)驗(yàn)屏上接好。用按鈕分別在K5、K4、K3、K2點(diǎn)造成短路。并注意各保護(hù)的動(dòng)作情況。觀察各點(diǎn)短路時(shí)保護(hù)的反時(shí)限特性。速斷動(dòng)作情況和選擇性。7多級(jí)線路配合不當(dāng)，造成越級(jí)動(dòng)作的演示：A. 多級(jí)線路反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間配合不當(dāng)，或者由于上、下級(jí)所用反時(shí)限繼電器型號(hào)不一致，其特性曲線也不相同（我們無(wú)此情況），將造成保護(hù)的越級(jí)動(dòng)作。我們?cè)谶@具體情況下，可以將1GL或2GL的動(dòng)作時(shí)間整定得比3GL稍短一些，在K5點(diǎn)造成短路，即可能出現(xiàn)1GL或2GL比3GL先動(dòng)作。這樣就失去了選擇性的要求，造成事故擴(kuò)大。B. 由于繼電器接點(diǎn)卡住或開(kāi)關(guān)拒動(dòng)應(yīng)由后備保護(hù)動(dòng)作。這首先應(yīng)計(jì)算過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)是否滿足靈敏度要求。如滿足靈敏度要求則可以作此實(shí)驗(yàn)。具體做法：將3GL外殼拆開(kāi)。用螺絲刀將其常閉接點(diǎn)卡住。在K5點(diǎn)造成短路。此時(shí)應(yīng)有QF2跳閘，仍然滿足了選擇性的要求。如此時(shí)QF2不動(dòng)作而是QF1跳閘。則說(shuō)明2GL保護(hù)失靈，造成無(wú)選擇性動(dòng)作。擴(kuò)大了停電范圍，應(yīng)查明原因。四. 注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)中，要做好對(duì)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的觀測(cè)和記錄，要注意儀表指示不宜太大和太小。如儀表指示太大，超過(guò)滿刻度，可能損壞儀表；如儀表指示太小，讀數(shù)又困難，則誤差太大。儀表的指示以在滿刻度的1/3至3/4之間為宜。因此實(shí)驗(yàn)時(shí)要正確選擇儀表的量程，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)指示情況及時(shí)調(diào)整量程。調(diào)整量程時(shí)，應(yīng)切斷電源。由于實(shí)驗(yàn)中要操作、讀數(shù)和記錄，所以同組同學(xué)要適當(dāng)分工，互相配合，以保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。2在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意有無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生。如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷電源，分析原因，待故障消除后再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，特別要注意人身安全，防止觸電事故。 3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部完成后，要認(rèn)真檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理和有無(wú)遺漏。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可后，方可拆除實(shí)驗(yàn)線路。拆除實(shí)驗(yàn)線路前，必須先切斷電源。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將設(shè)備、儀表復(fù)歸原位，并清理好導(dǎo)線和實(shí)驗(yàn)桌面，做好周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生。五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)課堂上所講的關(guān)于過(guò)電流保護(hù)及電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算方法。2為了保證相鄰元件電流保護(hù)的選擇性。如何選取配合點(diǎn)？3復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)一各項(xiàng)計(jì)算及測(cè)試方法。六、分析討論如果所有保護(hù)系統(tǒng)改用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。QF1處的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)整定多少？現(xiàn)在用反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)其動(dòng)作時(shí)限又是多少？說(shuō)明了什么問(wèn)題？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)記錄及必要的說(shuō)明；2根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作各繼電器相互配合的反時(shí)限延時(shí)特性曲線t = f()；3回答分析討論題；4對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。實(shí)驗(yàn) 三 電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.在熟悉差動(dòng)繼電器的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步理解變壓器差動(dòng)保護(hù)。2.掌握變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理。3.掌握變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的接線。二、原理說(shuō)明電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的非常重要的電氣設(shè)備，因此，需要專門的保護(hù)來(lái)保護(hù)變壓器的安全。變壓器的故障一般可以分為油箱外部故障和油箱內(nèi)部故障。油箱內(nèi)部故障包括繞組的相間短路和匝間短路、中性點(diǎn)直接接地側(cè)的短路。變壓器內(nèi)部故障危害很大，故障處的電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵心，而且使絕緣材料和變壓器油強(qiáng)烈氣化，可能引起油箱爆炸。油箱外部故障，主要是絕緣套管、引出線上發(fā)生的相間短路和中性點(diǎn)直接接地側(cè)的短路。變壓器縱差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，可以用來(lái)反應(yīng)繞組套管及引出線的短路故障，保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)各側(cè)斷路器。它適用于：6.3MVA及以上的并列運(yùn)行的變壓器、發(fā)電廠廠用變壓器和企業(yè)中的重要變壓器；10MVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行的變壓器和發(fā)電廠廠用備用變壓器。變壓器差動(dòng)保護(hù)的基本工作原理與線路縱差動(dòng)保護(hù)相同。其原理接線如圖3所示。 圖3 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)單相原理圖縱差動(dòng)保護(hù)是按比較變壓器兩側(cè)的電流大小及相位的原理構(gòu)成的。當(dāng)變壓器外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流IKA=I1/-I2/=0；當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，IKA=I1/-I2/=Id ，當(dāng)Id大于差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，差動(dòng)保護(hù)將無(wú)延時(shí)地跳開(kāi)兩側(cè)開(kāi)關(guān)1QF，2QF。為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常運(yùn)行或外部短路時(shí)，兩側(cè)差動(dòng)臂中電流相等。例如在圖3中應(yīng)使I1/=I2/=I1/KTA1=I2/KTA2或 KTA2/KTA1=I2/I1= KT式中 KTA1一次側(cè)電流互感器變比， KTA2二次側(cè)電流互感器變比， KT變壓器變比。電力系統(tǒng)的大中型雙繞組變壓器通常采用Y,d11接線方式，正常運(yùn)行時(shí)，Y側(cè)電流滯后側(cè)電流30。為了使正常運(yùn)行時(shí)，兩差動(dòng)臂中電流同相，須將變壓器Y側(cè)的電流互感器接成，將側(cè)的電流互感器接成Y形，因此兩臂對(duì)應(yīng)相的電流同相。 但由于電流互感器的實(shí)際變比與計(jì)算變比不同，這就會(huì)打破理想狀態(tài)，在差動(dòng)線圈中產(chǎn)生不平衡電流，它可能使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。為了消除這種不良影響，可將差動(dòng)繼電器的平衡線圈串入電流較小的保護(hù)臂進(jìn)行補(bǔ)償。若線圈的極性連接和電流正方向正確,適當(dāng)選擇平衡線圈的匝數(shù)，使之滿足 WbI2/=Wd（I1/-I2/）則差動(dòng)繼電器鐵心中的磁勢(shì)為零，其二次側(cè)W2中無(wú)感應(yīng)電勢(shì)，從而抵消了由于電流互感器的實(shí)際變比與計(jì)算變比不同產(chǎn)生的不平衡電流的影響。實(shí)際上，差動(dòng)繼電器的平衡線圈只有整數(shù)匝可以選擇，因而鐵心中磁勢(shì)不會(huì)為零，其二次側(cè)線圈中仍有殘余電流，這在整定計(jì)算中應(yīng)給予考慮。 用BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算的任務(wù)是確定繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)，并校驗(yàn)其靈敏系數(shù)。下面以雙繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)為例，介紹整定計(jì)算的原則和步驟。1. 選擇電流互感器變比，計(jì)算變壓器額定運(yùn)行時(shí)差動(dòng)臂上的電流，并取較大側(cè)為基本側(cè)。2. 計(jì)算變壓器外部短路時(shí)的最大短路電流，歸算到基本側(cè)。3. 按以下三個(gè)條件確定保護(hù)裝置的動(dòng)作電流。A. 躲過(guò)變壓器空載合閘或外部短路切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流 IOP1=KrelINT.d 式中 Krel -可靠系數(shù)，取1.3； INT.d -變壓器基本側(cè)的額定電流 B. 考慮電流互感器二次回路斷線，應(yīng)躲過(guò)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流 IOP1=KrelIL.max Krel -可靠系數(shù)，取1.3； IL.max變壓器正常運(yùn)行時(shí)基本側(cè)的最大負(fù)荷電流,當(dāng)最大負(fù)荷電流不能確定時(shí),可采用變壓器基本側(cè)的額定電流C. 躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流 式中 Krel -可靠系數(shù)，取1.3； Knp非周期分量影響系數(shù)，取1； Kst電流互感器同型系數(shù)，取1； Kerr電流互感器允許的最大相對(duì)誤差，取0.1； U變壓器調(diào)壓分接頭改變時(shí)引起的相對(duì)誤差，一般取調(diào)壓范圍的一半； fS繼電器平衡線圈整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差，由于在計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)fS還不能確定，所以先采取中間值0.05； IK.max變壓器外部短路時(shí)最大短路電流的周期分量，歸算至基本側(cè)。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，取最大者作為保護(hù)裝置動(dòng)作電流的計(jì)算值IOP1 。D. 確定基本側(cè)線圈匝數(shù)基本側(cè)繼電器動(dòng)作電流的計(jì)算值 IOP.KA=KW IOP1/KTA 式中 KW接線系數(shù),電流互感器為星形時(shí)KW=1, 差接時(shí)KW=1.732； KTA基本側(cè)電流互感器變比基本側(cè)動(dòng)作線圈匝數(shù) WOP=AN/ IOP.KA式中 AN-繼電器動(dòng)作安匝，取60安匝。根據(jù)繼電器線圈實(shí)有抽頭情況，先選取差動(dòng)線圈Wd.set，然后選基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)Wb1.set，使基本側(cè)實(shí)際工作線圈WOP.set=Wd.set+Wb1.set。為了保證選擇性，WOP.set 應(yīng)比WOP小而接近。繼電器保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為 IOP.set(KA) = 60/WOP.set IOP1.set = KTAIOP.set(KA)/KW E. 確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)根據(jù)變壓器在額定運(yùn)行時(shí)，繼電器內(nèi)部的磁勢(shì)平衡條件，可求得非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)，即 選擇接近計(jì)算匝數(shù)Wb11的整匝數(shù)，作為非基本側(cè)平衡線圈的實(shí)際匝數(shù)Wb11.set 。 非基本側(cè)工作線圈的實(shí)際匝數(shù) WOP.set =Wd+Wb11.set F. 校驗(yàn)相對(duì)誤差fS 繼電器工作線圈實(shí)際匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不完全相等，產(chǎn)生相對(duì)誤差fS ， 即 fS=(Wb11-Wb11.set)/(Wb11+Wd.set) 按上式計(jì)算結(jié)果，若fS0.05，符合初步計(jì)算假設(shè)條件，則不必進(jìn)行重復(fù)計(jì)算。若fS0.05，則應(yīng)重新計(jì)算動(dòng)作電流及各線圈匝數(shù)。G. 短路線圈抽頭的確定 短路線圈匝數(shù)越多躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力就越強(qiáng)，但在內(nèi)部短路時(shí)，由于非周期分量影響，繼電器動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮。一般中小容量的變壓器可選用C1-C2、D1-D2 ，大容量的變壓器選用A1-A2、B1-B2。H. 保護(hù)裝置的靈敏度按下式計(jì)算靈敏系數(shù) KS.min(2)=IK.min(2)/IOP1.set式中 IK.min(2)變壓器內(nèi)部短路時(shí)，歸算至基本側(cè)故障點(diǎn)的最小短路電流。要求 KS.min(2)2，若不滿足要求，可考慮選用BCH-1或DCD-5型差動(dòng)繼電器。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備表3-1序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB27變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)組件1臺(tái)2ZB01模擬斷路器及觸點(diǎn)1臺(tái)3ZB20差動(dòng)繼電器1臺(tái)4ZB35真有效值交流電流表1只5ZB42可調(diào)電阻箱二1只6ZB18沖擊繼電器1只開(kāi)關(guān)QK1 QK27ZB12DS-22時(shí)間繼電器1只8ZB11出口中間繼電器1只9ZB14中間繼電器1只10ZB03開(kāi)關(guān)2只11ZB05光字牌1只12DZB01直流操作電源1路13DZB01-1復(fù)歸按鈕1只可調(diào)電阻器 R1 12.62只可調(diào)電阻器 R2 R3 2204只交流電源2路四、實(shí)驗(yàn)步驟和要求1. 對(duì)差動(dòng)繼電器的整定調(diào)試按實(shí)驗(yàn)將差動(dòng)繼電器差動(dòng)線圈整定到20匝時(shí)，流過(guò)3A電流，差動(dòng)繼電器正好動(dòng)作。2. 觀察平衡繞組的作用差動(dòng)繞組接入20匝，通入3A電流時(shí)，繼電器才動(dòng)作；在差動(dòng)繞組中串入平衡繞組8匝，觀察動(dòng)作電流。比較兩者，從中體會(huì)平衡繞組的作用?？梢?jiàn)我們用平衡繞組來(lái)補(bǔ)償電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同引起的不平衡電流是科學(xué)的。3. 正常情況下不平衡電流的觀測(cè)按具體實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行接線，其中平衡線圈接入8匝，差動(dòng)線圈接入20匝。RL用R3并聯(lián)，將RL調(diào)到最大，1QF、2QF、QK1、QK2均在斷開(kāi)位置，交流調(diào)壓輸出調(diào)到最小，打開(kāi)交流表上電源。啟動(dòng)屏上電源，慢慢將交流輸出調(diào)到U2=220V，合上斷路器，調(diào)節(jié)負(fù)載使PA2示數(shù)為1A。注意觀察PA1、PA3示數(shù)，兩示數(shù)之差即為由于電流互感器實(shí)際變比和計(jì)算變比不同引起的不平衡電流。記錄在表3-2中。改變負(fù)載RL，看不平衡電流有何變化。4. 觀察變壓器一次側(cè)內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)的動(dòng)作情況將直流電源可調(diào)輸出調(diào)到220V，按具體實(shí)驗(yàn)裝置圖接好控制回路。斷開(kāi)負(fù)載RL，將短路電阻RK1（R2并聯(lián)）調(diào)到98，合上開(kāi)關(guān)QK1，模擬變壓器一次側(cè)內(nèi)部短路（由于屏上過(guò)流保護(hù)很靈敏，故串入大概98電阻限流），觀察此時(shí)交流表PA1 、PA2、PA3示數(shù)，并觀察差動(dòng)繼電器動(dòng)作情況，及光字牌。記錄在表32中。此時(shí)差動(dòng)保護(hù)將跳開(kāi)斷路器，同時(shí)警鈴響起，幾秒時(shí)間后，自動(dòng)復(fù)歸。觀察動(dòng)作電流時(shí)將斷路器電動(dòng)分閘回路斷開(kāi)。5. 觀察變壓器二次側(cè)內(nèi)部短路時(shí)保護(hù)的動(dòng)作情況斷開(kāi)開(kāi)關(guān)QK1，合上斷路器，將短路電阻RK2（R1串聯(lián)）調(diào)到23。合上開(kāi)關(guān)QK2，模擬變壓器二次側(cè)內(nèi)部短路。此時(shí)差動(dòng)保護(hù)將跳開(kāi)斷路器，同時(shí)警鈴響起，幾秒時(shí)間后，自動(dòng)復(fù)歸。觀察并記錄此時(shí)的差動(dòng)電流。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表32中。6. 觀察變壓器二次側(cè)外部短路時(shí)保護(hù)的動(dòng)作情況不改變RK2電阻值