繼電保護實驗報告-實驗四

1、電力系統(tǒng)繼電保護實驗實際檢驗報告實驗名稱實驗4輸電線路距離保護阻抗特性的測量姓名學生身份證日期，2018-5-18位置電力大樓306教師陳新吉李江電氣和氣動工程研究所東南大學1.實驗目的：(1)熟悉并掌握智能變電站綜合自動化系統(tǒng)輸電線路距離保護裝置的設(shè)置方法、模擬電網(wǎng)故障的設(shè)置以及繼電保護測試儀的操作方法。(2)通過輸電線路短路故障實驗，記錄和觀察故障電壓和電流值，了解輸電線路故障動作過程以及接地距離和相間距離阻抗特性的測試原理。(3)通過輸電線路故障電壓、電流的數(shù)值分析和保護裝置動作行為的分析，學習阻抗特性曲線的繪制方法，了解和掌握短路類型、故障點阻抗和保護整定值對輸電線路距離保護阻抗特性的

2、影響。2.實驗內(nèi)容：1)相間和接地距離段保護阻抗特性曲線的測量在本實驗項目中，分別對相間距離和接地距離的保護動作邊界進行了搜索和測試，繪制了PSL 603U保護裝置相間距離和接地距離的實際阻抗特性曲線。根據(jù)保護整定值和保護算法，計算并繪制了PSL 603U裝置相間距離和接地距離保護的理論阻抗特性曲線，比較了它們之間的誤差，驗證了阻抗特性的正確性。2)相間保護阻抗特性曲線和接地距離的測量本實驗項目分別對相間距離和接地距離的保護動作邊界進行了搜索和測試，繪制了PSL 603U保護裝置相間距離和接地距離的實際阻抗特性曲線。根據(jù)保護整定值和保護算法，計算并繪制了PSL 603U保護裝置相間距離和接地距

3、離的理論阻抗特性曲線，比較了它們之間的誤差，驗證了阻抗特性的正確性。3)相間和接地距離保護阻抗特性曲線的測量本實驗項目分別對相間距離和接地距離的保護動作邊界進行了搜索和測試，繪制了PSL 603U保護裝置相間距離和接地距離的實際阻抗特性曲線。根據(jù)保護整定值和保護算法，計算并繪制了PSL 603U保護裝置相間距離和接地距離的理論阻抗特性曲線，比較了它們之間的誤差，驗證了阻抗特性的正確性。3.實驗原理(實驗的理論基礎(chǔ)):本實驗基于安裝在智能變電站綜合自動化實驗系統(tǒng)中的PSL 603U線路保護裝置。變電站線路一次接線圖如圖1所示。圖中Zk為安裝的PSL 603U線路保護裝置，其電壓和電流輸入量與實驗

4、1相同，均來自安裝在220千伏母線和斷路器2201之間的電壓互感器EPT和電流互感器ECT的測量量，即基于IEC 61850標準的SMV信號量。根據(jù)電力系統(tǒng)繼電保護的相關(guān)原理和PSL 603U線路保護裝置說明書中描述的工作原理，可知PSL 603U線路距離保護主要由三級相間距離繼電器、接地距離繼電器和輔助阻抗元件組成，相間接地距離繼電器主要由偏置阻抗元件、全阻抗輔助元件和正序方向元件組成，其中接地距離繼電器含有零序電抗元件。實驗中模擬了輸電線路不同點的故障，利用保護測試儀搜索距離保護裝置的動作邊界，繪制出保護裝置的實際阻抗特性曲線。根據(jù)繼電保護的相關(guān)理論和保護裝置的整定值，給出了保護裝置的理論

5、阻抗特性曲線應(yīng)當注意，如果保護正序方向元件在一定距離處投入運行，則保護動作區(qū)域正序方向元件F1的極限應(yīng)該在F1的虛線上方的區(qū)域內(nèi)。當搜索阻抗邊界時，如果有搜索阻抗線或終端阻抗的手段，必須避免阻抗角大于135或小于-25的情況。4.實驗方法和數(shù)據(jù)處理(實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法，包括原始數(shù)據(jù)、圖表等。):(1)繼電保護裝置整定值的整定根據(jù)PSL 603U保護裝置的原理，為了進行繼電保護裝置的實驗和保護動作驗證，必須根據(jù)實驗需要設(shè)置裝置的保護整定值，并且利用變電站綜合自動化監(jiān)控主站PS 6000自動監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺仍可以查看和修改保護裝置的整定值。(2)實驗保護測試儀或測試裝置的參數(shù)設(shè)置在本實驗中，繼

6、電保護測試儀仍被用作實驗測試裝置。根據(jù)實驗要求，變電站綜合自動化系統(tǒng)所需的電壓和電流信號由繼電保護測試儀產(chǎn)生，通過光纖連接到變電站綜合自動化系統(tǒng)的SMV和GOOSE網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，用于模擬變電站內(nèi)的合并單元。測試儀的運行和測試由通過網(wǎng)絡(luò)電纜與測試儀相連的后臺PC機主機軟件進行。在實驗過程中，點擊測試儀后臺PC機桌面上的“功率測試”應(yīng)用程序，點擊程序主界面上的特殊測試搜索阻抗邊界列表，然后點擊確定按鈕，進入“搜索阻抗邊界”測試程序。然后點擊【主菜單】中的【模板文件】【打開】菜單，在彈出的對話框中選擇相應(yīng)的實驗項目模板。測試儀中的“通用參數(shù)”應(yīng)根據(jù)實驗對象的固定值進行設(shè)置，以便點擊程序界面左下角的通用參

7、數(shù)按鈕進行設(shè)置。零序補償系數(shù)的計算方法選擇KR，KK。實驗所需的SMV和GOOSE信號的參數(shù)已經(jīng)預設(shè)，無需修改。(3)繼電保護裝置的狀態(tài)檢查和整定設(shè)置好保護測試儀的測試環(huán)境和參數(shù)后，需要檢查幾個保護裝置的狀態(tài)，按下PSL 603U保護裝置面板左側(cè)的“復位”按鈕，清除原有的警告信息和警告指示燈，并檢查液晶觸摸屏上的保護裝置信息。(4)模擬故障測試操作設(shè)備狀態(tài)檢查完成后，可以開始模擬測試實驗。點擊保護測試儀上位機軟件窗口底部“運行狀態(tài)和測試控制”欄中的F2按鈕，開始實驗。然后，測試人員將根據(jù)搜索線搜索動作邊界，并且在每個搜索線的搜索完成之后將標記邊界點。在實驗過程中，多條搜索線的測試是連續(xù)的，不應(yīng)

8、中斷。故障信息可以在保護裝置的液晶屏上查看，保護動作信息也可以在監(jiān)控背景的【報警信息】窗口中查看。如果搜索行在實驗中沒有得到測試結(jié)果，可以在搜索結(jié)束后單獨重新測試。(5)獲取并記錄實驗數(shù)據(jù)測試完成后，記錄保護裝置的動作信息和阻抗邊界點信息，同時通過操作PSL 603U保護裝置的液晶屏界面查看相關(guān)信息并記錄。表中顯示了記錄的故障信息和數(shù)據(jù)。命令數(shù)字繼電保護測試儀或?qū)嶒灉y試裝置PSL 603U繼電保護裝置故障邊界點的阻抗幅值/故障邊界點的阻抗角/故障電壓/電流故障類型故障定位故障阻抗/16.983-0.126.9103.035.04910.943.45722.65.019A英國國民銀行4.958公

9、里3.196 j3.12951.96789.062.084109.471.690125.280.967180.091.499-41.8105.073-11.4117.003-5.9(6)各階段實驗的操作步驟根據(jù)本實驗項目的要求，各分項實驗的主要操作大致如上述步驟(1)至(5)所述，但有所不同實驗測試項目距離保護距離保護距離保護距離保護1-輸入0-退出0-退出距離保護0-退出1-輸入0-退出距離保護0-退出0-退出1-輸入零序電流保護0-退出0-退出0-退出零序過流段縱向0-退出0-退出0-退出零序反時限0-退出0-退出0-退出另外，在實驗項目開始前，需要檢查保護控制面板上保護壓板的切換狀態(tài)，并

10、證明相關(guān)保護功能的投入。b .首先選擇步驟(2)中保護測試儀或測試設(shè)備的模板文件在不同的實驗項目中，保護測試儀的模板文件選擇如下：接地距離保護二段選擇模板文件“PLS 603U線路接地距離保護二段”；對于相間距離保護，選擇模板文件“PLS 603U線路相間距離保護阻抗特性測試”。5.實驗結(jié)果及其分析(實驗結(jié)果及問題的解釋和分析):根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，制作了PSL 603U的實際阻抗特性曲線，如下圖所示。r分量的偏移閾值如下：R=min0.5RZD,0.5ZZDx分量的偏移閾值與額定電流IN有關(guān)：x=最大5 in，0.25ZZDI也就是說，當額定電流為5A時，取1 和0.25倍距離阻抗的較大值，當額定電流為1A時，取5 和0.25倍距離阻抗的較大值。參考參考書PSL 603U設(shè)備設(shè)置表中的數(shù)據(jù)RZD=7、ZZD=2和ZD=80，計算結(jié)果如下：R=X=1實驗原理與理論分析一致，驗證了阻抗特性的正確性。6.實驗結(jié)論和經(jīng)驗：這次實驗使我掌握了測量保護裝置阻抗邊界和驗證保護裝置正確性的方法。我學習