常規(guī)電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)

2.9常規(guī)電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针娏魉贁啾Ｗo(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的構(gòu)成和基本原理。掌握電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的整定方法。測試并比較電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的保護(hù)范圍。實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)說明2.9.2.1保護(hù)基本原理(1)電流速斷保護(hù)僅反映于電流增大而瞬間動作的電流保護(hù)，稱為電流速斷保護(hù)。為保證選擇性，必須保證下一出口處短路時保護(hù)不起動，因此電流速斷保護(hù)的動作電流必須大于最大運(yùn)行方式下下一線路出口處發(fā)生短路的短路電流。E'即電流速斷保護(hù)的整定值為：I=KI4purelXs+X0L式中：E,為系統(tǒng)的等效相電勢；Xs為最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值電抗；X0為線路單位長度電抗；L為線路全長；KI，為可靠系數(shù)，考慮到整定誤差、短路電流計算誤差和非rel周期分量的影響等，可取1.2~1.3。電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單可靠，動作迅速，其缺點(diǎn)是不能保護(hù)線路全長，而且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響很大，當(dāng)被保護(hù)線路的長度較短時，速斷保護(hù)可能沒有保護(hù)范圍，因此不能采用。(2)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)是由過電流元件和低電壓元件共同組成的保護(hù)，只有當(dāng)電流、電壓元件同時動作時保護(hù)才能動作跳閘。由于電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)采用了電流和電壓的測量元件，因此，在外部短路時，只要一個測量元件不動作，保護(hù)就能保證選擇性。保護(hù)整定主要考慮保證在正常運(yùn)行方式下有較大的保護(hù)范圍。為保證選擇性，在正常運(yùn)行方式時的保護(hù)區(qū)為：L=L?0.75L1Krel其中，K為可靠系數(shù)，一般取1.3~1.4。rel則電流繼電器的動作電流為：PUXs+X0L1

式中：E?為系統(tǒng)的等效相電勢；Xs為正常運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值電抗；X0為線路單位長度電抗；L1=0.75L。I就是在正常運(yùn)行情況下，保護(hù)范圍末端發(fā)生三相短路時的短路電流。由于在該點(diǎn)發(fā)pu生短路時，低電壓繼電器也應(yīng)該動作，因此電壓繼電器的動作電壓應(yīng)設(shè)置為：U=<3IXLpupu01由于電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的電流繼電器整定值小于電流速斷保護(hù)的電流整定值，因而具有更高的靈敏度。2.9.2.2實(shí)驗(yàn)說明本實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)臺的成組保護(hù)接線圖為系統(tǒng)模型，模型如圖2-24所示。本實(shí)驗(yàn)中，保護(hù)安裝在A變電站1QF處，電流速斷保護(hù)由DL-31電流繼電器和DZY-202中間繼電器組成（如圖2-25）；電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)由DL-31電流繼電器和DY-36電壓繼電器組成（如圖2-27）。說明：由于電流繼電器的觸點(diǎn)容量比較小，不能直接接通跳閘線圈，因此在實(shí)際中一般先起動中間繼電器，再由中間繼電器的觸點(diǎn)（容量較大）去跳閘。本實(shí)驗(yàn)考慮實(shí)際中的接線，也將中間繼電器接入保護(hù)回路。1035kV35kV35kV20MVAp=0kw0u=10.5%d2QF6TA4QF10kV20MVA1035kV35kV35kV20MVAp=0kw0u=10.5%d2QF6TA4QF10kV20MVA

r1=0x1=0.46

r2=0x2=0.46r0=0x0=8200/5500/5LGJ-125/40

r1=0x1=0.4

r0=0x0=1.4LGJ-125/140r1=0x1=0.4r0=0x0=1.410MVA2000/5Cp=0kw0u=10.5%d圖2-24常規(guī)電流保護(hù)模型圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2.9.3.1常規(guī)電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)圖2-25電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖2-25電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線（1）實(shí)驗(yàn)接線常規(guī)電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線如圖2-25所示，將保護(hù)安裝處(1QF)的電流互感器的端子I、I分別與DL-31電流繼電器的電流輸入端子I和I連接。電流繼電器的動作觸點(diǎn)連ann接至中間繼電器電壓線圈上，中間繼電器的動作觸點(diǎn)與斷路器1QF的跳閘信號接孔連接，控制1QF跳閘。注意：實(shí)驗(yàn)臺上的保護(hù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ角袚Q開關(guān)應(yīng)撥到“獨(dú)立模式”否則繼電器無法獲取電流信號！整定值設(shè)置根據(jù)圖2-24中給出的一次模型結(jié)構(gòu)及參數(shù)，進(jìn)行整定計算，將電流整定值填入表2-13，并對DL-31電流繼電器進(jìn)行整定。提示：整定值應(yīng)考慮保護(hù)安裝處電流互感器的變比，轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娏?。測試電流速斷保護(hù)的動作范圍首先打開測試儀電源，運(yùn)行“電力網(wǎng)信號源控制系統(tǒng)”軟件，在“文件”菜單中選擇“打開項(xiàng)目”，選擇“常規(guī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?ddb”打開。雙擊左側(cè)樹形菜單中的“文件管理”中的“常規(guī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚫db”并雙擊“測試”打開實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。在“選項(xiàng)”中點(diǎn)擊“顯示元件名稱”和“顯示元件參數(shù)”，各元件名稱和參數(shù)將顯示在系統(tǒng)模型一次圖中。在線路上設(shè)置三相短路故障。方法：在線路模型圖標(biāo)上點(diǎn)擊右鍵，選擇“設(shè)置故障”。點(diǎn)擊圖2-26中AB線路指示處，設(shè)置故障。“線路全長％”根據(jù)需要輸入數(shù)值1?99,過渡電阻R>R均設(shè)為0“故障限時”設(shè)置為0(0表示最長的故障限時)。fg圖2-26故障設(shè)置方法示意圖提示：在故障設(shè)置中，輸入的“線路全長％”切勿設(shè)置為0%或者100%。如果有需要，應(yīng)該直接在相應(yīng)母線上設(shè)置故障。點(diǎn)擊菜單中的“設(shè)備管理”，選擇“設(shè)備初始化”點(diǎn)擊“運(yùn)行”，等待軟件界面左下角狀態(tài)欄出現(xiàn)“下載數(shù)據(jù)結(jié)束”的提示后，按下實(shí)驗(yàn)臺面板上1QF處的紅色合閘按鈕，控制測試儀發(fā)出系統(tǒng)正常運(yùn)行時的電流電壓信號按下實(shí)驗(yàn)臺面板上的“短路按鈕”，控制測試儀發(fā)出設(shè)置的故障狀態(tài)下的電流電壓信號，觀察保護(hù)的動作情況，并記錄動作值。斷路器斷開后，軟件界面一次圖上斷路器1QF將呈現(xiàn)斷開狀態(tài)(綠色)，再次做實(shí)驗(yàn)前要先將斷路器合上，方法是：右鍵點(diǎn)擊斷路器所在的線路，點(diǎn)擊“故障設(shè)置”將“故障設(shè)置”前的選中項(xiàng)取消。然后雙擊斷路器，選擇“合閘”并確定，再次進(jìn)行“設(shè)備初始化”后即可對斷路器合閘。設(shè)置不同的短路點(diǎn)，重復(fù)步驟a-e，測試不同地點(diǎn)發(fā)生短路時保護(hù)動作情況，測多組數(shù)據(jù)后找出保護(hù)在三相短路時的保護(hù)范圍，填入表2-15。在線路上設(shè)置AB相間短路故障，同樣測出保護(hù)在AB相間短路時的保護(hù)范圍，填入表2-13。表2-15電流速斷保護(hù)和電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)記錄表電流整定值(A)電壓整定值(V)(用相電壓表示)保護(hù)范圍三相短路AB相間短路電流速斷保護(hù)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)2.9.3.2電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)接線電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線如圖2-27所示，將保護(hù)安裝處(1QF)的電壓互感器(1TV)的端子U、U，分別連接DY-36電壓繼電器的U、U;將保護(hù)安裝處(1QF)的電流互abn感器(TA)的端子I、I，分別連接DL-31電流繼電器的I、I；電流繼電器和電壓繼電器ann的的動作接點(diǎn)串聯(lián)后經(jīng)過中間繼電器控制1QF跳閘。注意電壓繼電器應(yīng)接入常閉觸點(diǎn)！整定值設(shè)置對電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)進(jìn)行整定計算，將整定值填入表2