綜合設(shè)計性實驗繼電保護部分

1、綜合設(shè)計性實驗繼電保護部分目 錄繼電特性及線路保護實驗裝置使用說明2實驗一 自動重合閘前加速保護實驗4實驗二 自動重合閘后加速保護實驗7 繼電特性及線路保護實驗裝置使用說明繼電特性及線路保護實驗裝置是專門為電力、電氣類專業(yè)繼電保護、電力系統(tǒng)自動化、工廠供電等課程設(shè)計的，具有器件真實可觀、安全可靠、針對性強、技術(shù)先進、方便學(xué)生使用等特點，也可作為畢業(yè)設(shè)計和教師科研的硬件開發(fā)平臺。本實驗裝置由調(diào)壓器、移相器、多種繼電器及測量表計等組成，可以用來進行電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、信號繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器、自動重合閘繼電器等繼電特性實驗。（一）電源操作說明如下：1當漏電

2、保護器開關(guān)關(guān)上時，所有指示燈都不亮，實驗臺上各元件、接線柱、移相器、調(diào)壓器均不帶電，三相調(diào)壓器和單相調(diào)壓器必須調(diào)在零位，即必須將調(diào)節(jié)手柄逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。2當漏電保護器合上時，“斷開”紅色按鈕燈亮，表示實驗裝置的進線已接通電源，但還不能輸出電壓。此時在電源輸出端進行實驗電路接線操作是安全的。3當按下“閉合”按鈕時，“閉合”按鈕指示綠燈亮，調(diào)節(jié)調(diào)壓器手柄，可以三相輸出端得到0150V的線電壓，在單相調(diào)壓輸出端得到0220V的交流電壓。4實驗時若需改接線路，請勿帶電操作，必須按下“斷開”按鈕，以切斷交流電源，保證實驗操作的安全。實驗完成，須將三相調(diào)壓器、單相調(diào)壓器兩手柄都逆時針調(diào)到底，最后斷開漏

3、電保護器。5本實驗裝置臺還可提供直流不可調(diào)220V穩(wěn)壓電源，若需得到可調(diào)0220V直流電源，可用可調(diào)變阻器分壓接法獲得。（二）使用方法本實驗裝置測量表即（直流電壓表、直流電流表、電秒表和相位儀），測量前必須接上220V交流電源，交流電壓、電流表不必外接電源。1相位儀測量相位方法（1）在EPL-15電秒表、相位儀的測量單元的電壓輸入端口端接入電壓信號，在電流輸入端口端接入電流信號。（2）顯示屏顯示的數(shù)據(jù)即為引入的電壓信號與引入的電流信號之間的相位差值。（3）在進行相位測量時，電壓信號與電流輸入信號不要接錯了位置，且電壓信號是并聯(lián)接入的，電流信號是串聯(lián)在回路中的。（4）要注意電壓、電流輸入信號的極

4、性，極性不對，顯示的相位差也不對。（5）電壓輸入信號在（0150V）之間，電流輸入信號在（01A）之間。2時間測量方法圖3所示的EPL-15電秒表測試單元的平面布置圖。本測試裝置可測得0ms999s的時間，當給出了時間測量的啟動信號（啟動“+”“-”端“短接”）后，顯示屏開始計量時間的大小，直到發(fā)出停止計數(shù)的控制信號計數(shù)才停止，不管啟動信號是否消失，顯示屏都不會停止計數(shù)。每次開始計數(shù)前，先選擇秒量程還是毫秒量程，再按下相應(yīng)按鍵，相位儀開始等待計數(shù)。（三）注意事項為了按時完成電力自動化及繼電保護實驗，確保實驗時人身安全與設(shè)備安全，必須嚴格遵守以下操作規(guī)定。1接線或拆線都必須在切斷電源的情況下進行

5、。2完成接線后，務(wù)必請指導(dǎo)老師或同學(xué)檢查之后方可接通電源，實驗中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷總電源，再檢查和處理故障，不可獨立帶電檢查。3實驗前，先檢查和選擇好測量儀表儀器的量程和最大負荷值，嚴禁長時間運行在過量程、過負荷狀態(tài)。 實驗一 自動重合閘前加速保護實驗一實驗?zāi)康?熟悉自動重合閘前加速保護的原理接線。2理解自動重合閘前加速的組成形式，技術(shù)特性，掌握其實驗操作方法。二預(yù)習(xí)和思考1圖21-1中各個繼電器的功用是什么？2在重合閘動作前是由哪幾個繼電器及其觸點共同作用，實現(xiàn)前加速保護。3重合于永久性故障，保護再次起動，此時由哪幾個繼電器及其觸點共同作用，恢復(fù)有選擇地再次切除故障的？4為什么加速繼電器

6、要具有延時返回的特點？5在前加速保護電路中，重合閘裝置動作后，為什么KM2繼電器要通過KA1的常開觸點，KM2自身延時返回常開觸點進行自保持？6在輸電線路重合閘電路中，采用前加速時，KM2是由于什么觸點起動的？7請分析自動重合閘前加速保護的優(yōu)缺點。8分析自動重合閘合閘前加速度保護實驗的原理和判斷動作過程，并完成預(yù)習(xí)報告。三實驗原理圖21-1 自動重合閘前加速保護的網(wǎng)路接線圖如圖21-1所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條線路上均裝設(shè)過電流保護，其動作時限按階梯型原則來配合。因而，在靠近電源端保護3處的時限就很長。為了能加速故障的切除，可在保護3處采用前加速的方式，即當任何一條線路上發(fā)生故障時，第一次都由

7、保護3瞬時動作予以切除。如果故障是在線路A-B以外（如d1點），則保護3的動作都是無選擇性的。但斷路器3跳閘后，即起動重合閘重新恢復(fù)供電，從而糾正了上述無選擇性的動作。如果此時的故障是瞬時性的，則在重合閘以后就恢復(fù)了供電。如果故障是永久性的，則故障由保護1或2切除，當保護2拒動時，則保護3第二次就按有選擇性的時限t3動作與跳閘。為了使無選擇性的動作范圍不擴展的太長，一般規(guī)定當變壓器低壓側(cè)短路時保護3不應(yīng)動作。因此，其起動電流還應(yīng)按照躲開相鄰變壓器低壓側(cè)的短路（d2點）來整定。圖21-2示出了自動重合閘前加速保護的原理接線圖。其中KA是過流保護。從該圖可清楚地看出，線路故障時，首選繼電器KA1動

8、作，其觸點閉合，經(jīng)KM2的常閉觸點不帶時限地動作于斷路器使其跳閘，隨后斷路器輔助觸點起動重合閘繼電器，將斷路器重合。重合閘動作的同時，起動繼電器KM2，其常閉觸點打開。若此時線路故障還存在，但因KM2的常閉接點已打開，只能由過流保護繼電器KA2和時間繼電器KT帶時限有選擇性地動作于斷路器跳閘，再次切除故障。四實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使 用 儀 器 名 稱數(shù)量1控制屏12EPL-04繼電器（一）DL-21C電流繼電器13EPL-05繼電器（二）DS-21C時間繼電器14EPL-06繼電器（四）DZ-31B中間繼電器 DZS-12B中間繼電器15EPL-07B繼電器（五）DX-8信號繼電器16EPL-

9、08自動重合閘17EPL-11交流電壓表18EPL-11交流電流表19EPL-12B光示牌110EPL-14按鈕及電阻盤111EPL-17A三相電源112EPL-11直流電源及母線1五實驗內(nèi)容1根據(jù)過電流保護的要求整定KA2的動作電流值，和KT的動作時限2根據(jù)速斷保護的要求整定KA1的動作電流。3根據(jù)時間繼電器 、加速繼電器、保護出口繼電器的技術(shù)參數(shù)選擇相應(yīng)的操作電源。4按圖21-2接線，認真仔細檢查后，再請指導(dǎo)老師檢查。6等重合閘電容充滿電后，在A站線路上短路點接入故障，觀察前加速動作情況，加速跳閘后重合啟動， ARD出口接點，DZ的閉合來起動KM2，KM2常閉觸點打開。7模擬故障繼續(xù)存在，

10、但由于KM2常閉觸點已經(jīng)打開，所以只能由過流保護KM2和KT帶時限有選擇性地進行跳閘，切除故障。六實驗報告分析前加速保護動作特性，綜合上述思考題寫出報告。表21-1序號代號型號規(guī)格實驗整定值或額定工作值線圈接法SB按下時（模擬永久性故障）SB斷開時（模擬瞬時性故障）用途1KA12KA23KT4KS5KM16KM27YR8YO實驗二 自動重合閘后加速保護實驗一實驗?zāi)康?熟悉自動重合閘后加速保護的接線原理。2理解自動重合閘后加速的組成形式，技術(shù)特性，掌握其實驗操作方法。二預(yù)習(xí)與思考1圖22-2中各個繼電器的功用是什么？2當線路發(fā)生故障時，由哪幾個繼電器及其觸點，首先按正常的繼電保護動作時限有選擇性

11、地作用于繼電器跳閘？3重合于持續(xù)故障時，保護再次起動，此時由哪幾個繼電器及其觸點共同作用，實現(xiàn) 后加速？4在輸電線路重合閘電路中，采用后加速時，加速回路中接入了KM2的什么觸點？為什么？5請分析自動重合閘后加速保護的優(yōu)缺點？6分析自動重合閘后加速保護實驗的原理和整個動作過程，完成預(yù)習(xí)報告。三實驗原理圖22-1 重合閘后加速保護的網(wǎng)絡(luò)接線圖重合閘后加速保護一般又簡稱為“后加速”，所謂后加速就是當線路第一次故障時，保護有選擇性動作，然后，進行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護動作，瞬時切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無關(guān)。 “后加速”的配合方式廣泛應(yīng)用于35kV以上的網(wǎng)

12、絡(luò)及對重要負荷供電的送電線路上。因為，在這些線路上一般都裝有性能比較完善的保護裝置，例如，階段式電流保護、距離保護等，因此，第一次有選擇性地切除故障的時間（瞬時動作或具有0.5s的延時）均為系統(tǒng)運行所允許，而在重合閘以后加速保護的動作（一般是加速第II段的動作，有時也可以加速第III段的動作），就可以更快地切除永久性故障。圖22-2示出了自動重合閘后加速保護原理接線圖。線路故障時，由于延時返回繼電器KM2尚未動作，其常開觸點仍斷開，電流繼電器KA動作后，起動時間繼電器KT，經(jīng)一定延時后，其接點閉合，起動出口中間繼電器KM1，使QF跳閘。QF跳閘后，ARD動作發(fā)出合閘脈沖。在發(fā)生合閘脈沖的同時，

13、ARD起動繼電器KM2，使其觸點閉合。若故障為持續(xù)性故障，則保護第二次動作，經(jīng)KM2的觸點直接起動KM1而使斷路器QF瞬時跳閘圖圖 22-2 自動重合閘后加速保護原理接線圖圖22-2四實驗設(shè)備序號設(shè)備名稱使 用 儀 器 名 稱數(shù)量1控制屏12EPL-04繼電器（一）DL-21C電流繼電器13EPL-05繼電器（二）DS-21C時間繼電器14EPL-06繼電器（四）DZ-31B中間繼電器 DZS-12B中間繼電器15EPL-07B繼電器（五）DX-8信號繼電器16EPL-08自動重合閘17EPL-11交流電壓表18EPL-11交流電流表19EPL-12B光示牌110EPL-14按鈕及電阻盤111EPL-17A三相電源112EPL-11直流電源及母線1五實驗內(nèi)容1根據(jù)過流保護的要求整定KA的動作電流和KT的動作時限。2由加速繼電器，保護出口繼電器和時間繼電器的參數(shù)選擇相應(yīng)的操作電源。按圖22-2直流部分接線。認真仔細檢查后，再請指導(dǎo)老師檢查。3檢查接線無誤后加入直流電源。4等自動重合閘電容充滿電后，用A站模擬線路故障，把萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打在電流保護處，再進行短路調(diào)節(jié)，電流繼電器KA加入一個大于整定值的電流，此時加速繼電器KMZ未起動，因此KA起動KT，KT經(jīng)過一定時限起動KM1，使斷路器跳閘，同時經(jīng)KS發(fā)信號。5斷路器跳閘后，重合閘發(fā)出合閘脈