《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

目錄

一、課程簡介................................................................2

二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的、任務(wù)與要求..........................................2

三、實(shí)驗(yàn)方式與基本要求......................................................2

四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置............................................................2

五、教材（講義、指導(dǎo)書）....................................................3

六、實(shí)驗(yàn)報告要求............................................................3

七、考試（考核）方式..........................................................3

八、使用說明...............................................錯誤!未定義書簽。

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1....................................................................................4

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2....................................................................................7

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3....................................................................................9

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4..................................................................................11

課程名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程編號：056227

英文名稱：PowerSystemRelayProtection

課程性質(zhì)：非獨(dú)立設(shè)課

課程屬性：專業(yè)

應(yīng)開實(shí)驗(yàn)學(xué)期：第7學(xué)期

學(xué)時學(xué)分：課程總學(xué)時--32實(shí)驗(yàn)學(xué)時一8課程總學(xué)分一-2實(shí)驗(yàn)學(xué)分一-0.5

實(shí)驗(yàn)者類別：本科生

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化

先修課程：電氣工程基礎(chǔ)、工廠供電

一、課程簡介

本課程是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)、供用電技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課，是一門理論與實(shí)踐

并重的學(xué)科。主要講述各種常用的繼電器的基本特性，電力系統(tǒng)中線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備保

護(hù)的基本原理、分析方法和整定原則，并注意加強(qiáng)微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)場應(yīng)用，反映繼電保護(hù)的一些新技

術(shù)成就。該課程在本專業(yè)中占有重要地位。

二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的、任務(wù)與要求

本實(shí)驗(yàn)課程主要用來培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，對繼電保護(hù)中的各種繼電器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能

力，使學(xué)生對繼電器的原理及特性形成直觀的感性認(rèn)識：培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，儀器、儀

表的選擇與應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)電路的接線與操作、數(shù)據(jù)處理與誤差分析等方面的能力；通過此專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,

培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論和編寫科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告的初步能力。

三、實(shí)驗(yàn)方式與基本要求

實(shí)驗(yàn)方式：學(xué)生7到10人一臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備，小組實(shí)驗(yàn)。

基本要求：實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生要認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)時，要認(rèn)真

上機(jī)，做好實(shí)驗(yàn)記錄；實(shí)驗(yàn)后，按要求編寫實(shí)驗(yàn)報告。

四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)每組

序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要

編號時數(shù)類型類別要求人數(shù)

掌握繼電器的基本特性

101電磁型繼電器特性實(shí)驗(yàn)2驗(yàn)證專業(yè)必修7~10

熟悉過電流繼電保護(hù)的原理

202過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)2綜合專業(yè)必修7-10

掌握自動重合閘的原理

303自動重合閘裝置實(shí)驗(yàn)2綜合必修7-10

2

掌握三段式過電流繼電保護(hù)原

404三段式過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)2綜合專業(yè)必修7~10

理

告十8

注實(shí)較也1.演示，2喻正3綜合/4.設(shè)計研究5其他簸感“1.搞出2專業(yè)掙出3專業(yè)4其，學(xué)雌&：1.必修2選修3其它

五、教材（講義、指導(dǎo)書）：

教材：《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》，張保會編，中國電力出版社，出版時間：2004

參考書：《電力系統(tǒng)線電保護(hù)原理》，賀家李編，中國電力出版社，出版時間：2004

六、實(shí)驗(yàn)報告要求

每個實(shí)驗(yàn)均按統(tǒng)一格式編寫實(shí)驗(yàn)報告。

七、考試（考核）方式

實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報告分。

3

常閉接點(diǎn)閉合。

動作電壓：不大于額定電壓的70%

返回電壓：不小于額定電壓的5%

動作時間：在額定電壓下不大于0.05S

功率消耗：在額定電壓下不大于5W

接點(diǎn)長期允許通過電流不大于5A

（3）DX型信號繼電器

信號繼電器作為繼電器保護(hù)裝置和自動裝置整組或個別元件動作后的信號指示。

繼電器是以電磁動作原理構(gòu)成，當(dāng)線圈帶電時，銜鐵被吸，信號掉牌出于動作而掉下，同時使

接點(diǎn)閉合，繼電器需人工復(fù)歸掉牌和接點(diǎn)。

串聯(lián)電流信號繼電器，為保證可靠動作，保護(hù)裝置動作時，通過信號繼電器線圈中的電流,

應(yīng)為大于1.5倍額定電流，而其壓降應(yīng)大于全回路電壓降的10%o

并聯(lián)電壓信號繼電器應(yīng)保證全回路在80%額定電壓下可靠動作。

繼電器的動作值：

1）電流啟動的繼電器的動作值不超過額定電流。

2）電壓啟動的繼電器的動作值不超過70%的額定電壓。

2.測定和校驗(yàn)起動電流

3.測定返I可電流并計算返I可系數(shù)

4.測定觸點(diǎn)閉合時間，是否滿足現(xiàn)程要求。

六、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.按實(shí)驗(yàn)接線圖接好線。

2.使調(diào)壓器的指針處于最低位，使滑線電阻器處于最高電阻值，準(zhǔn)備測動作電流及返回電流的測定。

3.接同電源，通過改變調(diào)壓器和滑線電阻，增大電流達(dá)到使繼電器動作的最小電流稱為動作電流，

此時繼電器接點(diǎn)閉合，電秒表停轉(zhuǎn)。

4.斷開電源，電秒表歸零。重新接通電源，此時電秒表指示繼電器的動作時間。而后減小電流，待

接點(diǎn)打開為止，此電流為返回電流。每個整定值測三次，并記錄其動作時間，取平均值。返回系數(shù)

要在0.85—0.9才算合格，規(guī)程規(guī)定動作電流的1.5倍時的動作時間不超過0.15s,2倍時的動作時

間不超過0.02so

5.測1.5倍動作電流的動作時間及2倍動作電流的動作時間。

6.填寫繼電器特性測試記錄表格。

5

整定實(shí)測實(shí)測起實(shí)測返返回動作1.5倍動2倍動刻度合

電流值次數(shù)動電流回電流系數(shù)時間作時間作時間格否

1.5A

2.4A

平均值

七、實(shí)驗(yàn)要求

1.寫實(shí)驗(yàn)報告具體的要求與規(guī)范格式

2.實(shí)驗(yàn)考核評價要求

八、場地、設(shè)備與器材

（1）DL—20c系列電流繼電器

（2）DZ-30B系列中間繼電器

（3）DX型信號繼電器

6

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號

時間繼電器特性實(shí)驗(yàn)，02

二、課程名稱及課程編號

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，*******

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解電磁型時間繼電器的構(gòu)造及工作原理。

2.了解時間繼電器的基本特性。

四、實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，當(dāng)繼電器線圈中通入電流時，產(chǎn)生磁通，經(jīng)鐵心、銜鐵和氣隙形成回路，

銜鐵被磁化，產(chǎn)生電磁力，當(dāng)克服彈簧反作用力，銜鐵被吸起，觸點(diǎn)接通，繼電器動作

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、認(rèn)識電磁型時間繼電器的結(jié)構(gòu)。

(1)DS20系列時間繼電器

DS2O系列時間繼電器作為各種保護(hù)和自動控制線路中的輔助元件，用以使被控制元件的動作得

到可調(diào)節(jié)的延時。

該繼電器是帶有延時機(jī)構(gòu)的吸入繼電器，有一付瞬動轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，一付滑動主接點(diǎn)和一付終止主

接點(diǎn)。

當(dāng)電壓加在線圈兩端時，活動鐵芯克服塔形彈簧的作用力被吸入，瞬動常開觸點(diǎn)閉合，常閉接

點(diǎn)斷開。同時延時機(jī)構(gòu)開始啟動，經(jīng)過一定的整定時間后，先閉合滑動主接點(diǎn)，再經(jīng)過一定時間后，

閉合終止常開主接點(diǎn)從而得到所需的延時。當(dāng)線圈斷電時在塔形彈簧的作用下，使活動鐵芯和延時

機(jī)構(gòu)返回原位。

延時調(diào)整：可以移動靜接點(diǎn)位置的方法調(diào)整,并由指針在刻度盤上指出。

繼電器的可靠動作電壓：對于DS—21—24/C不大于75%額定電壓。

繼電器的返回電壓：不低于5%額定電壓。

(2)ST3PA—A型時間繼電器

ST3PA—A型時間繼電器采用大規(guī)模專用集成電路，并選用高性能電子元器件，簡化了線路，減

少了元器件數(shù)量，縮小了體積，提高了可靠性，提高了抗干擾性能，并降低了功耗。采用高精度振

蕩回路和高分頻率分頻回路，保證了高精度及長延時。采用單刻度刻度板和大型整定旋鈕，時間整

7

定方便，刻度清晰。多檔式規(guī)格具有四擋不同的延時范圍，用裝在刻度板后面的轉(zhuǎn)換開關(guān)能很方便

地選擇所需要的延時范圍。安裝方式為插拔式。

該時間繼電器集數(shù)字式時間繼電器與阻容式時間繼電器之特長而成，線路由延時整定、振蕩、

分頻(可編程控制)、電源及執(zhí)行等五部分組成。其內(nèi)部接線和時間整定選擇位置如圖2—3所示。

2.利用電秒表校驗(yàn)時間絆電器的動作時間。

六、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.按實(shí)驗(yàn)接線圖接好線。

2.使滑線電阻器處于最低電阻值，把電秒表置于零位，準(zhǔn)備測動作時間。

3.投入刀閘，測定各標(biāo)度下的動作時間，實(shí)驗(yàn)時對每個標(biāo)度處進(jìn)行三次試驗(yàn)，取其平均值?？?/p>

是否合格，否則調(diào)整之。填寫校驗(yàn)繼電器動作時間記錄表格。

時間繼電器整定0.5s12345

第1次測量結(jié)果

第2次測量結(jié)果

第3次測量結(jié)果

平均值

七、實(shí)驗(yàn)要求

1.寫實(shí)驗(yàn)報告具體的要求與規(guī)范格式

2.實(shí)驗(yàn)考核評價要求

八、場地、設(shè)備與器材

(1)時間繼電器ST3PA—A

(2)電秒表408

(3)DS20系列時間繼電器

8

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號

三段式過流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，03

二、課程名稱及課程編號

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，*******

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握三段式電流速斷保護(hù)原理。

2.掌握三段式電流速斷的整定配合。

四、實(shí)驗(yàn)原理

無時限電流速斷只能保護(hù)線路的一部分，帶時限電流速斷只能保護(hù)本線路全長，不能作為下一

線路的后備保護(hù)，為此必須采用過電流保護(hù)作為本線路和下一線路的后備保護(hù)。由無時限電流速斷、

帶時限電流速斷與定時限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成的一整套輸電線路階段式電流保護(hù)，叫做三段式電

流保護(hù)。

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）對實(shí)際的過流保護(hù)時限配合的輸電線路做模擬實(shí)驗(yàn)。

（2）對模擬實(shí)驗(yàn)線路的各級保護(hù)的動作電流進(jìn)行整定。

（3）確定配合時限級差。

六、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

（1）首先按模擬實(shí)驗(yàn)線路接線。

（2）確定三段電流值。

（3）確定級差A(yù)t=ls。

（4）先合交流電源，后合直流電源。按下啟動按鈕，調(diào)整交流問路電流，確定DI、D2、D3三

個短路點(diǎn)，斷開交直流電源。重新合上交直流電源，觀察各點(diǎn)短路時的保護(hù)配合情況。填寫繼電器

特性測試記錄表格，并畫出時限配合圖形。

短路點(diǎn)

D]D2D3

項(xiàng)目

1段整定值

II段整定值

III段整定值

9

電路中的電流值

時間配合

是否具有選擇性

七、實(shí)驗(yàn)要求

1.寫實(shí)驗(yàn)報告具體的要求與規(guī)范格式

2.實(shí)驗(yàn)考核評價要求

八、場地、設(shè)備與器材

名稱型號

單相調(diào)壓器1KVA

電流繼電器DL—21型

時間繼電器ST3PA—A

中間繼電器DZ

接觸淵交流220V

滑線變阻器38.8。

電流表0—5A

信號燈

起動按鈕

10

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號

自動重合閘裝置實(shí)驗(yàn)，01

二、課程名稱及課程編號

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，*******

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解自動重合閘裝置在電力系統(tǒng)中的作用。

四、實(shí)驗(yàn)原理

把控制開關(guān)KK打在自動位置，使KK1接通，給自動合閘裝置加上電源。如圖1所示，正常工作

狀態(tài)下線路上的斷路器都在合閘位置，則線路上的斷路器的常閉輔助觸點(diǎn)都是斷開的，無電壓繼電

器KV1,KV2的常閉觸點(diǎn)與同步繼電器KSY的常閉觸點(diǎn)也都是斷開的，自動合網(wǎng)的時間元件沒有電源,

因此不可能起動。此外，在圖1中的R-C充電回路在KK1接通時開始對C充電，經(jīng)15-25S的延時后,

使&1起動KCS合閘繼電器動作，發(fā)出合閘脈沖。它還可以同時起動&2門，使信號燈HG2點(diǎn)亮，表

示允許自動合閘動作。

如果任意線路發(fā)生永久性故障時，且滿足自動合閘的條件，經(jīng)KTM1延時到能夠躲過進(jìn)線斷路

器跳閘和重合閘之和的時間后，起動一次合閘脈沖元件KTC1（記憶時間約為0.3s）。KTC1動作后即

發(fā)出0.3s的合閘脈沖，經(jīng)過&1門起動合閘繼電器KCS進(jìn)行合閘。KTC2動作后輸出高電平，1）給