6~10KV线路过电流保护实验word资料23页
TKDZB－1型电力自动化及继电保护实验装置交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭交流或直流电源都在控制屏上操作。
一、开启三相交流电源的步骤为：
1）开启电源前，要检查控制屏下面“直流操作电源”的“可调电压输出”开关（右下角）及“固定电压输出”开关（左下角）都须在“关”断的位置。控制屏左侧面上安装的自耦调压器必须调在零位，即必须将调节手柄沿逆时针方向旋转到底。
2）检查无误后开启“电源总开关”，“停止”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线已接通电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。
3）按下“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，只要调节自耦调压器的手柄，在输出口U、V、W处可得到0～450V的线电压输出，并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当屏上的“电压指示切换”开关拨向“三相电网输入电压”时，三只电压表指示三相电网进线的线电压值；当“指示切换”开关拨向“三相调压输出电压”时，三表指示三相调压输出之值。
4）实验中如果需要改接线路，必须按下“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作的安全。实验完毕，须将自耦调压器调回到零位，将“直流操作电源”的两个电源开关置于“关”断位置，最后，需关断“电源总开关”。
二、开启单相交流电源的步骤为：
1）开启电源前，检查控制屏下面“单相自耦调压器”电源开关须在“关”位置，调压器必须调至零位。
2）打开“电源总开关”，按下“启动”按钮，并将“单相自耦调压器”开关拨到“开”位置，通过手动调节，在输出口a、x两端，可获得所需的单相交流电压。
3）实验中如果需要改接线路，必须将开关拨到“关”位置，保证操作安全。实验完毕，将调压器旋钮调回到零位，并把“直流操作电源”的开关拨回“关”位置，最后，还需关断“电源总开关”。
三、开启直流操作电源的步骤为：
1）在交流电源启动后，接通“固定直流电压输出”开关，可获得220V、1.5A不可调的直流电压输出。接通“可调直流电压输出”开关，可获得40～220V、3A可调节的直流电
压输出。固定电压及可调电压值可由控制屏下方中间的直流电压表指示。当将该表下方的“电压指示切换”开关拨向“可调电压”时，指示可调电源电压的输出值，当将它拨向“固定电压”时，指示输出固定的电源电压值。
2）“可调直流电源”是采用脉宽调制型开关稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时保护电路。所以本电源在开机时，约需有3～4秒钟的延时后，进入正常的输出。
3）可调直流稳压输出设有过压和过流保护告警指示电路。当输出电压调得过高时（超过240V），会自动切断电路，使输出为零，并告警指示。只有将电压调低（约240V以下），并按“过压复位”按钮后，能自动恢复正常输出。当负载电流过大（即负载电阻过小），超过3A时，也会自动切断电路，并告警指示，此时若要恢复输出，只要调小负载电流（即调大负载电阻）即可。有时候在开机时出现过流告警，这说明在开机时负载电流太大，需要降低负载电流。若在空载下开机，发生过流告警，这是由于气温或湿度明显变化，造成光电耦合器TIL117漏电使过流保护起控点改变所致，一般经过空载开机(即开启交流电源后，再开启“可调直流电源”开关)预热几十分钟，即可停止告警，恢复正常。
电力自动化及继电保护实验的基本要求和安全操作规程
1－1 实验的基本要求
电力自动化及继电保护实验的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行电路工作状态的分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。
一、实验前的准备
实验前应复习教科书有关章节内容，认真研读实验指导书，了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题（有些内容可到实验室对照实验设备进行预习，熟悉组件的编号，使用及其规定值等）。
实验前应写好预习报告，经教师检查认为确实做好了实验前的准备，方可开始实验。
认真作好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备、人身的安全等都具有相当重要的作用。
二、实验的进行
1、建立小组，合理分工
每次实验都以小组为单位进行，每组由2～3人组成，实验进行中的接线、负载、电压或电流调节、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作的协调，使记录的数据准确可靠。
2、选择组件和仪表
实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录继电器铭牌数据和选择合适的仪表量程，然后依次排列组件和仪表，便于测取数据。
3、按图接线
根据实验线路图及所选组件、仪表，按图接线，接线要力求简单明了，接线原则应是先接串联主回路，再接并联支路。为方便检查线路的正确性，实验线路图中的直流回路、交流回路、控制回路等应分别用不同颜色的导线连接。
4、试运行
在正式实验开始之前，先熟悉仪表，然后按一定规范起动继电保护电路，观察所有仪表是否正常。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。
5、测取数据
预习时对继电器及其保护装置的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时，根据实验步骤逐次测取数据。
6、认真负责，实验有始有终
实验完毕，须将数据交指导老师审阅。经指导老师认可后，才允许拆线，并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好，放至原位。
三、实验报告
实验报告是根据实测数据和在实验中观察发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的实验总结和心得体会。
实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。
实验报告包括以下内容：
1、实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温℃。
2、列出实验中所用组件的名称及编号，继电器铭牌数据等。
3、列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值。
4、数据的整理和计算
5、解答各个实验的思考题，部分思考题在实验前要进行抽查提问，作为学生实验预习成绩中的一部分。
6、根据数据说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。
7、每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导老师批阅。
1－2 实验安全操作规程
为了按时完成电力自动化及继电保护实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程：
1、实验时，人体不可接触带电线路。
2、接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。
3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导老师检查和允许，并使组内其它同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。
4、通电前应先检查所有仪表量程是否符合要求，是否有短路回路存在，以免损坏仪表或电源。
5、总电源或实验台控制屏上的电源应由实验指导教师来控制，其他人员只能经指导教师允许后方可操作，不得自行合闸。
电磁型电流继电器和电压继电器实验
一、实验目的
熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性；掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。
二、预习与思考
1、电流继电器的返回系数为什么恒小于１？
2、动作电流（压）、返回电流（压）和返回系数的定义是什么？
3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗？
4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？
三、原理说明
DL—20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。
DY—20c系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过电压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。
DL—20c、DY—20c系列继电器的内部接线图见图1一1。
上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。
过电流（压）继电器：当电流（压）升高至整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。
低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。
继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值；若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。
转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作。
图1-1电流（电压）继电器内部接线图
图1-2电流继电器实验接线图
图1-3过电压继电器实验接线图
四、实验设备
五、验步骤和要求
1、绝缘测试
单个继电器在新安装投入使用前或经过解体检修后，必须进行绝缘测试，对于额定电压为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测定绝缘电阻；对于额定电压为100 伏以下者，则应用500伏兆欧表测定绝缘电阻。
测定绝缘电阻时，应根据继电器的具体接线情况，注意把不能承受高压的元件（如半导体元件、电容器等）从回路中断开或将其短路。
本实验是用1000伏兆欧表测定导电回路对铁芯的绝缘电阻及不连接的两回路间的绝缘电阻，要求如下：
（1）全部端子对铁芯或底座的绝缘电阻应不小于50兆欧。
（2）各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应不小于50兆欧。
（3）各线圈间绝缘电阻应不小于50兆欧。
将测得的数据记入表1--1，并做出绝缘测试结论。
表1一 1 绝缘电阻测定记录表
2、整定点的动作值、返回值及返回系数测试
实验接线图1－2、图1－3、（图1－4）分别为电流继电器及过（低）电压继电器的实验接线，可根据下述实验要求分别进行。
实验参数电流值（或电压值）可用单相自耦调压器、变流器、变阻器等设备进行调节。实验中每位学生要注意培养自己的实践操作能力，调节中要注意使参数平滑变化。
（1）电流继电器的动作电流和返回电流测试
a、选择ZB11继电器组件中的DL—24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为2A及4A的两种工作状态见表1－2。
b、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联）；查表1－5。
c、按图1--4接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继电器动作。读取能使继电器动作的最小电流值，即使常开触点由断开变成闭合的最小电流，记入表1－2；动作电流用I
表示。继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器降低输出
dj
表示，读取此值并记电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用I
fj
表示。入表1--2，并计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值，用K
f
I
fj
=-----
K
f
I
dj
过电流继电器的返回系数在0.85～0.9之间。当小于0.85或大于0.9时，应进行调整，调整方法详见本节第（4）点。
（2
a、选择ZB15型继电器组件中的DY—28c/160型过电压继电器，确定动作值为1.5倍的额定电压，即实验参数取150V并进行初步整定。
b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表1－6。
c、按图1--3接线。检查无误后，调节自耦调压器，分别读取能使继电器动作的最小
电压U
dj 及使继电器返回的最高电压U
fj
，记入表1－3并计算返回系数K
f
。返回系数的含义
与电流继电器的相同。返回系数不应小于0.85，当大于0.9时，也应进行调整。
（2）低电压继电器的动作电压和返回电压测试
a、选择ZB15继电器组件中的DY—28c/160型低电压继电器，确定动作值为0.7倍的
额定电压，即实验参数取70V并进行初步整定。
b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表1－6。
c、按图1--3接线，调节自耦调压器，增大输出电压，先对继电器加100伏电压，然后逐步降低电压，至继电器舌片开始跌落时的电压称为动作电压U
dj
，再升高电压至舌片开
始被吸上时的电压称为返回电压U
fj
，将所取得的数值记入表1－3并计算返回系数。返回系
数K
f
为:
U
fj
K
f
=-----
U
dj
低电压继电器的返回系数不大于1.2，用于强行励磁时不应大于1.06。
以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压实验参数值，并应注意舌片转动情况。如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。
动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3%。否则应检查轴承和轴尖。
在实验中，除了测试整定点的技术参数外，还应进行刻度检验。
用整定电流的1.2倍或额定电压1.1倍进行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差
不应超过±3%。否则应检查可动部分的支架与调整机构是否有问题，或线圈内部是否层间短路等。
（3）返回系数的调整
返回系数不满足要求时应予以调整。影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。
返回系数的调整方法有：
a、调整舌片的起始角和终止角：
调节继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。
调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响。故可用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。
b、不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。
c、适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。
（4）动作值的调整
a、继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值，为此可调整右下方的舌片起始位置限制螺杆。当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片的起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。
b、继电器的整定指示器在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。
c、适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。
3、触点工作可靠性检验
应着重检查和消除触点的振动。
(1)过电流或过电压继电器触点振动的消除
a、如整定值设在刻度盘始端，当试验电流（或电压）接近于动作值或整定值时，发现触点振动可用以下方法消除。
静触点弹片太硬或弹片厚度和弹性不均，容易在不同的振动频率下引起弹片的振动，或由于弹片不能随继电器本身抖动而自由弯曲，以至接触不良产生火花。此时应更换弹片。
静触点弹片弯曲不正确，在继电器动作时，静触点可能将动触点桥弹回而产生振动。此时可用镊子将静触点弹片适当调整。
如果可动触点桥摆动角度过大，以致引起触点不容许的振动时，可将触点桥的限制钩加以适当弯曲消除之。
变更触点相遇角度也能减小触点的振动和抖动。此角度一般约为 55°～65°。
b、当用大电流（或高电压）检查时产生振动，其原因和消除方法如下：
当触点弹片较薄以致弹性过弱，在继电器动作时由于触点弹片过度弯曲，很容易使舌片与限制螺杆相碰而弹回，造成触点振动。继电器通过大电流时，可能使触点弹片变形，造成振动。
消除方法是调整弹片的弯曲度，适当地缩短弹片的有效部分，使弹片变硬些。若用这种方法无效时，则应将静触点片更换。
在触点弹片与防振片间隙过大时，亦易使触点产生振动。此时应适当调整其间隙距离。
继电器转轴在轴承中的横向间隙过大，亦易使触点产生振动。此时应适当调整横向间隙或修理轴尖和选取与轴尖大小适应的轴承。
调整右侧限制螺杆的位置，以变更舌片的行程，使继电器触点在电流近于动作值时停止振动。然后检查当电流增大至整定电流的1.2倍时，是否有振动。
过分振动的原因也可能是触点桥对舌片的相对位置不适当所致。为此将可动触点夹片座的固定螺丝拧松，使可动触点在轴上旋转一个不大的角度，然后再将螺丝拧紧。调整时应保持足够的触点距离和触点间的共同滑行距离。
另外改变继电器纵向串动大小，也可减小振动。
(2)全电压下低电压继电器振动的消除
低电压继电器整定值都较低，而且长时间接入额定电压，由于转矩较大，继电器舌片可能按二倍电源频率振动，导致轴尖和轴承或触点的磨损。因此需要细致地调整，以消除振动。其方法如下：
a、按上述消除触点振动的方法来调整静触点弹片和触点位置,或调整纵向串动的大小以消除振动。
b、将继电器右上方舌片终止位置的限制螺杆向外拧，直到继电器在全电压下舌片不与该螺杆相碰为止。此时应注意触点桥与静触点有无卡住，返回系数是否合乎要求等。
c、在额定电压下，松开铝框架的固定螺丝，上下移动铝框架调整磁间隙，以找到一个触点振动最小的铝框架位置，再将铝框架固定，也就是人为地使舌片和磁极间的上下间隙不均匀（一般是上间隙大于下间隙）来消除振动。但应注意该间隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在动作过程中卡塞。
d、仅有常闭触点的继电器，可使舌片的起始位置移近磁极下面，以减小振动。
e、若振动仍未消除，则可以将舌片转轴取下，将舌片端部向内弯曲。
(3)电压继电器触点应满足下列要求
a、在额定电压下，继电器触点应无振动。
b、低电压继电器，当从额定电压均匀下降到动作电压和零值时，触点应无振动和鸟啄现象。
c、过电压继电器，以1.05倍动作电压和1.1倍额定电压冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。
(4)电流继电器触点应满足下列要求
以1.05倍动作电流或保护出现的最大故障电流冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。
图1－4 低电压继电器实验接线图
表1-3电压继电器实验结果记录表
1、继电器触点系统的组合形式见表1-4。
表1-4
2
表1-5
在3倍整定值时，动作时间不大于0.03秒。低电压继电器在0.5倍整定值时，动作时间不大于0.15秒。
4、接点断开容量：在电压不大于250伏，电流不大于2安时的直流有感负荷电路（时间常数不大于5×103秒）中断开容量为40瓦；在交流电路中为200伏安。
5、重量：约为0.5公斤。
七、实验报告
实验结束后，针对过电流、过电压、低电压继电器实验要求及相应动作值、返回值、返回系数的具体整定方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出电流继电器、电压继电器实验报告和本次实验的体会，并书面解答本实验思考题。
6~10KV线路过电流保护实验
一、实验目的
1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。
2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。
3、进行实际接线操作, 掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。
二、预习与思考
1、参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。
2、为什么要选定主要继电器的动作值，并且进行整定？
3、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？
三、原理说明
电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。
1、原理接线图
原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。
从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C 两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路
器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。
原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备，它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的，没有画出它们的内部接线和引出端子的编号、回路的编号；直流仅标明电源的极性，没有标出从何熔断器下引出；信号部分在图中仅标出“至信号”，无具体接线。因此，只有原理接线图是不能进行二次回路施工的，还要其他一些二次图纸配合才可，而展开接线图就是其中的一种。
2、展开接线图
展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分，仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里，为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。
展开接线图一般是分成交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几个主要组成部分。每一部分又分成若干行，交流回路按a、b、c的相序，直流回路按继电器的动作顺序各行从上至下排列。每一行中各元件的线圈和触点按实际连接顺序排列，每一回路的右侧标有文字说明。
展开接线图中的图形符号和文字标号是按国家统一规定的图形符号和文字标号来表示的。
图5—1 6~10KV线路过电流保护原理图
1—断路器； 2—电流互感器； 3、4—电流继电器； 5—时间继电器；
6—信号继电器； 7—保护出口中间继电器；8－断路器的辅助触点；9—跳闸线圈。
二次接线图中所有开关电器和继电器的触点都按照它们的正常状态来表示，即指开关电器在非动作状态和继电器线圈断电的状态。因此，所谓的常开（动合）触点就是继电器线圈不通电时，该触点断开，常闭（动断）触点则相反。
图5—2是根据图5—1所示的原理接线图而绘制的展开接线图。左侧是保护回路展开图，右侧是示意图。从中可看出，展开接线图由交流电流回路、直流操作回路和信号回路三部分组成。交流电流回路由电流互感器1LH的二次绕组供电，电流互感器仅装在A、C两相上，其二次绕组各接入一个电流继电器线圈，然后用一根公共线引回构成不完全星形接线。A411、C411和N411为回路编号。
图5—2 6~10KV线路过电流保护展开图
QS—隔离开关；QF—断路器；1LH、2LH—电流互感器；1LJ、2LJ—电流继电器；
SJ—时间继电器；XJ—信号继电器；BCJ－保护出口中间继电器；TQ—跳闸线圈。
直流操作回路中，画在两侧的竖线表示正、负电源，向上的箭头及编号101和102表
示它们分别是从控制回路（＋）（－）的熔断器FU
1和FU
2
下面引来。横线条中上面两行为
时间继电器起动回路，第三行为信号继电器和中间继电器起动回路，第四行为信号指示回路，第五行为跳闸回路。
3．实验原理说明
实验线路见图5－3，过电流保护的动作顺序如下：当调节单相自耦调压器和变阻器R，模拟被保护线路发生过电流时，电流继电器LJ动作（注：实验中交流电流回路采用单相式），其常开触点闭合，接通时间继电器SJ的线圈回路，SJ则动作，经过一定时限后，其延时触点闭合，接通信号继电器XJ和保护出口中间继电器BCJ的线圈回路，BCJ动作，常开触点闭合，接通了跳闸回路，（因断路器QF在合闸状态，其常开触点QF是闭合的）。于是跳闸线圈TQ中有电流流过，使断路器跳闸，切断短路电流。同时，XJ动作并自保持，接通光字牌GP，则光字牌亮，显示“6－10KV过流保护动作指示”。通过实验接线整定调试后，我们会深切体会到：展开接线图表达较为清晰，易于阅读，便于了解整套装置的动作程序和工作原理，特别在复杂电路中，其优点更为突出。
四、实验设备
五、实验步骤和要求
1、选择电流继电器的动作值（确定线圈接线方式）和时间继电器的动作时限。（例：设额定运行时的工作电流为3A，选择DL－24C/6型电流继电器，整定动作值4.2A；选择DS －22型时间继电器整定动作时限2.5S；也可根据老师要求进行整定。）
2、参照实验指导书中实验一和实验二的调试方法分别对电流继电器和时间继电器进行元件整定调试。
3、按图5—3过电流保护实验接线图进行接线。
4、将单相调压器，变流器，限流电阻，交流电流表等连接组成电流形成回路，将电流输出端接入电流继电器的线圈。
5、检查上述接线和设备，确定无误后，根据实验原理说明加入电流，进行保护动作试
验，并认真观察动作过程，做好记录，深入理解各个继电器在该保护电路中的作用和动作次序。
六、注意事项
注意事项详见操作规程，希望每一位学生集中思想，注意观察，确保实验操作过程中的每一个环节的正确性和安全性。
七、实验报告
1、分析说明过电流保护装置的实际应用和保护范围。
2、通过本实验谈谈你对实际设备与原理接线图和展开接线图对应关系的认识。
表5－1
图5—3 6~10KV线路过电流保护实验接线图
具有灯光监视的断路器控制回路实验
一、实验目的
1、掌握具有灯光监视的断路器控制回路的工作原理，电路的功能特点。
2、理解为使断路器控制回路能安全可靠地工作，所必须满足对合闸及分闸监视的基本要求及其重要性。
3、结合ZB02挂箱控制开关的触点图表, 学会开关的使用、控制回路的接线和动作试验方法。
二、预习与思考
1、为什么控制回路能监视回路本身的完整性和操作电源的情况？上述电路中如何实现断路器在合闸位置时能监视跳闸回路的完整性；断路器在跳闸位置时也能监视合闸回路的完整性？
2、断路器的分、合闸时间都很短（分闸时间不大于0.1S；合闸时间不大于0.6S）,操作机构的分、合闸线圈都按短时通电设计，若通电时间过长，就可能烧毁。请分析上述控制电路中，在分、合闸动作时是如何实现短时接通的，当动作完成后，分、合闸线圈回路是如何自动断开的？
3、上述控制电路中红灯、绿灯分别表示断路器在什么状态？
4、上述控制电路中哪一个接点是由继电保护引入实现自动分闸的？如要由自动装置实现自动合闸，控制接点应引入电路的哪个回路？
三、原理说明
具有灯光监视的断路器控制回路接线如图12—1。其控制开关为封闭式万能转换开关—W—2/F6。这种转换开关结构比较简单，它只有一个固定位置和两个操作位置，因而控LW
2
制线路图也较简单。断路器及控制回路工作情况的监视及操作控制过程如下：当断路器处于跳闸状态时，其常闭辅助触点QF闭合，控制开关KK手柄处于自然（固定）位置，其触点1—3、2—4都断开。于是，绿灯LD及其附加电阻、QF常闭触点、HC线圈组成通路，绿灯LD就发光，它一方面表示明断路器处于跳闸状态，另一方面表明HC线圈回路完好。当需要进行合闸操作时，可将KK手柄顺时针转动45°，这时KK触点2—4接通，短接了绿灯LD及其附加电阻，HC线圈得电动作，HQ线圈回路接通，断路器合闸，其常闭触点断开HC线圈回路，常开触点接通了红灯HD回路。红灯HD发光，一方面指示断路器处于合闸状态，另一方面表明跳闸回路完好。当手松开后，KK手柄弹回固定位置，触点2—4断开，合闸过程结束。当需要进行跳闸操作时，可把KK手柄逆时针转动45°，此时KK触点1—3接通，短接了HD及其附加电阻，TQ线圈得电启动，断路器跳闸，绿灯发光。随后KK手柄弹回原位，触点1-3断开。若断路器属事故跳闸，由继电保护出口中间继电器的触点BCJ闭合起动跳闸回路，本次实验可用按钮SB代替BCJ的常开触点使用，同样起到跳闸的作用。
虽然这种断路器控制回路比较简单，操作也很方便，但是不能装设闪光信号，也不能
借助于KK触点来装设事故音响信号，所以仅适用于机组容量较小，断路器数量较少的小型水电站、小型变电所及一般工矿企业中。
图12-1 具有灯光监视的断路器控制回路
四、实验设备
五、实验步骤和要求
1、根据直流接触器、跳闸线圈、合闸线圈、信号指示灯的额定参数选择操作电源的电压，本实验装置设计使用直流220伏。
2、按图12-1灯光监视的断路器控制回路进行安装接线。
3、检查上述接线确定无误后，接入电源进行控制回路动作试验，通过操作与观察，深入理解灯光监视的断路器控制回路中各个元件及接点的作用。
六、注意事项
注意事项详见操作规程。
七、实验报告
在安装接线及动作试验结束后，要认真分析控制电路的动作过程，结合电路原理，针对上述思考题写出实验报告。
表12-1
kV输电线路方向电流保护设计
辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：35kV输电线路方向电流保护设计 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气102 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语
续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重要的影响。电力系统由各种电气元件组成，由于自然环境、制造质量、运行维护水平等诸多方面的原因，电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的技术之一就是继电保护技术。 本文主要对35KV输电线路方向电流保护进行分析与设计，对电气元件在最大运行方式和最小运行方式下的电流进行整定计算后，进行分析，判断是否需要安装方向元件，并在绘制方向电流保护原理图后进行仿真，最后达到安全稳定的保护电力系统运行的要求。 关键词：输电线路；方向元件；电流保护；电力系统稳定运行
目录 第1章绪论 (4) 1.1输电线路电流保护概述 (4) 1.2 本文设计内容 (4) 第2章输电线路方向电流保护整定计算 (5) 2.1 方向电流Ι段整定计算 (5) 2.1.1 保护4、5的Ι段动作电流的整定 (6) 2.1.2 灵敏度校验 (7) 2.1.3 动作时间的整定 (7) 2.2 保护5、7、9方向电流Ⅱ段整定计算 (7) 2.3方向电流Ⅲ段动作时间整定计算及方向元件的安装 (8) 第3章方向电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (9) 3.1绘制方向保护原理图 (9) 3.2动作过程分析 (9) 第4章 MATLAB建模仿真分析 (10) 第5章课程设计总结 (12) 参考文献 (13)
输电线路电流微机保护实验报告
实验报告 姓名： 班级： 学号： 实验二 输电线路电流微机保护实验 一、实验目的 1．学习电力系统中微机型电流、电压保护时间、电流、电压整定值的调整方法。 2．了解电磁式保护与微机型保护的区别。 二、基本原理 1．试验台一次系统原理图 试验台一次系统原理图如图3-1所示。 2．电流电压保护基本原理 1）三段式电流保护 当网络发生短路时，电源与故障点之间的电流会增大。根据这个特点可以构成电流保护。电流保护分无时限电流速断保护（简称I 段）、带时限速断保护（简称II 段）和过电流保护（简称III 段）。下面分别讨论它们的作用原理和整定计算方法。 （1） 无时限电流速断保护（I 段） 单侧电源线路上无时限电流速断保护的作用原理可用图3-2来说明。短路电流的大小I k 和短路点至电源间的总电阻R ∑及短路类型有关。三相短路和两相短路时，短路电流I k 与R ∑的关系可分别表示如下： l R R E R E I s s s k 0)3(+== ∑ 图3-1 电流、电压保护实验一次系统图
l R R E I s s k 0)2(* 23 += 式中， E s ——电源的等值计算相电势；R s —— 归算到保护安装处网络电压的系统等值电阻；R 0—— 线路单位长度的正序电阻；l —— 短路点至保护安装处的距离。 由上两式可以看到，短路点距电源愈远（l 愈长）短路电流L k 愈小；系统运行方式小（R s 愈大的运行方式）I k 亦小。I k 与l 的关系曲线如图3-2曲线1和2所示。曲线1为最大运行方式(R s 最小的运行方式)下的I K = f (l )曲线，曲线2为最小运行方式(Rs 最大的运行方式)下的I K = f (l )曲线。 线路AB 和BC 上均装有仅反应电流增大而瞬时动作的电流速断保护，则当线路AB 上发生故障时，希望保护KA 2能瞬时动作，而当线路BC 上故障时，希望保护KA 1能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本路线全长的100%。但是这种愿望是否能实现，需要作具体分析。 以保护KA 2为例，当本线路末端k 1点短路时，希望速断保护KA2能够瞬时动作切除故障，而当相邻线路BC 的始端（习惯上又称为出口处）k 2点短路时，按照选择性的要求，速断保护KA 2就不应该动作，因为该处的故障应由速断保护KA 1动作切除。但是实际上，k 1和k 2点短点时，从保护KA 2安装处所流过短路电流的数值几乎是一样的，因此，希望k 1点短路时速断保护KA2能动作，而k 2点短点时又不动作的要求就不可能同时得到满足。 图3-2 单侧电源线路上无时限电流速断保护的计算图 为了获得选择性，保护装置KA2的动作电流I op2必须大于被保护线路AB 外部（k 2点）短路时的最大短路电流I k max 。实际上k 2点与母线B 之间的阻抗非常小，因此，可以认为母线B 上短路时的最大短路电流I k B max =I k max 。根据这个条 件得到：max B 12op k rel I K I = 式中，1 rel K ——可靠系数，考虑到整定误差、短路电流计算误差和非周期分
线路保护的配置原则
110kV 线路保护配置一般装设反应相间故障的距离保护和反应接地故障的零序方向电流保护(或接地距离保护) ，采用远后备方式。当距离、零序电流保护灵敏度不满足要求或110kV 线路涉及系统稳定运行问题或对发电厂、重要负荷影响很大时，考虑装设全线路快速动作的纵联保护作为主保护，距离、零序电流(或接地距离)保护作为后备保护。必须指出，目前110kV 数字式线路保护装置一般同时具有接地距离保护与零序电流保护功能，在零序电流保护整定特别是Ⅱ段整定出现灵敏度不满足要求的情况下，可考虑通过降低电流定值，延长保护动作时间等方法进行整定，由于接地距离保护一般灵敏度都能满足要求，因此保护对于接地短路的速动性不会受到影响。 1距离保护 距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小(距离大小)的阻抗继电器为主要元件(测量元件) ，动作时间具有阶梯特性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作;当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件(方向特性)及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。 距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择地、较快地切除相同短路故障。在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。距离保护的基本原则如下： (1)距离保护具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应在动作时间及保护范围上相互配合。同时，距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置的动作时间及保护范围上相配合。例如：当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合;当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电压保护，则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。 (2)在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。例如：当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护装置第Ⅰ段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%~85%计算，但应躲开分支变压器低压母线故障;当变压器内部发生故障时，线路距离保护第Ⅰ段可能与变压器差动保护同时动作(因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路) ，而由线路自动重合闸加以纠正，使供电线路恢复正常供电。 (3)采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式，除了加速故障切除，以减小对电力设备的破坏程度外，还可借以保证保护动作的选择性。这可在下述情况下实现：当线路发生永久性故障时，故障线路由距离保护断开，线路重合闸动作，进行重合。此时，线路上、下相邻各距离保护的Ⅰ、Ⅱ段可能均由其震荡闭锁装置所闭锁，而未经震荡闭锁装置闭锁的第Ⅲ段，在有些情况下往往在时限上不能互相配合(因有时距离保护Ⅲ段与相邻保护的第Ⅱ段配合) ，故重合闸后将会造成越级动作。其解决办法是采用重合闸后加速距离保护Ⅲ段，一般只要重合闸后加速距离保护Ⅲ段在 1.5～2s，即可躲过系统震荡周期，故只要线路距离保护Ⅲ段的动作时间大于2～2.5s，即可满足在重合闸后仍
过流保护电路设计
过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路，其中100kΩ电阻用来限流，通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较，LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压，输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护，使SPWM不输出，控制场效应管关闭，等故障消除，比较器输出低电平，逆变器又自动恢复工作。 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电 路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护 信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 1 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理如图3所示，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻，用于检测负载电流。当IL不超过额定值时，T1、截止；当IL 超过额定值时，T'1导通，其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护
继电保护实验
实验一：微机型电网电流、电压保护实验 实验台工作原理及接线 实验台一次接线如图，它是单侧电源供电的输电线路，由系统电源，AB 、BC 线路和负载构成。系统实验电源由三相调压器TB 调节输出线电压100V 和可调电阻R s 组成；线路AB 和BC 距离长短分别改变可调电阻R AB 、R BC 阻值即可；负载由电阻和灯组成。Ａ变电站和Ｂ变电站分别安装有S300L 微机型电流电压保护监控装置。线路AB 、BC 三相分别配置有保护和测量用的电流互感器，变比15/5。 图 电流、电压实验台一次接线 线路正常运行时：线电压100V ，2,8,15,28s AB BC f R R R R =Ω=Ω=Ω=Ω 实验台对应设备名称分别是： （1）1KM 、2KM ：分别为A 变电站和B 变电站模拟断路器； （2）R AB 、R BC ：分别是线路AB 和BC 模拟电阻； （3）3KM 、4KM ：分别是线路AB 和BC 短路实验时模拟断路器； （4）3QF 、4QF ：分别是线路AB 和BC 模拟三相、两相短路开关； 实验内容： 1、正确连接保护装置A 站、B 站的电流保护回路和测量回路，注意电流互感器接线。 2、合上电源开关，调节调压器电压从0V 升到100V ，根据计算得到： A 站=set A I I . 7 A ，=set A II I . 3 A ，=set A III I . 2 A ，t =I A 0 s ， t =II A s ， t =III A 1 s ； B 站=set B I I . 3 A ，=set B III I . 2 A ，t =I B 0 s ，t =III B s ，将整定值分别在S300L 保护监控装置A 站、B 站保护中设定。注：A 站保护配置电流I 、II 、III 段保护，B 站只配置电流I 、III 段保护。 3、正常运行：调节Ω=Ω=Ω=15,8,2BC AB s R R R ，分别合上1KM 、2KM ，使A 站、B 站投入运行，此时指针式电流、电压表及S300L 保护监控装置显示正常运行状态的电气量。
KV线路过电流保护实验
TKDZB－1型电力自动化及继电保护实验装置交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭交流或直流电源都在控制屏上操作。 一、开启三相交流电源的步骤为： 1）开启电源前，要检查控制屏下面“直流操作电源”的“可调电压输出”开关（右下角）及“固定电压输出”开关（左下角）都须在“关”断的位置。控制屏左侧面上安装的自耦调压器必须 调在零位，即必须将调节手柄沿逆时针方向旋转到底。 2）检查无误后开启“电源总开关”，“停止”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线已接通电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。 3）按下“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，只要调节自耦调压器的手柄，在输出口U、V、W处可得到0～450V的线电压输出，并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当屏上的“电压指 示切换”开关拨向“三相电网输入电压”时，三只电压表指示三相电网进线的线电压值；当“指示 切换”开关拨向“三相调压输出电压”时，三表指示三相调压输出之值。 4）实验中如果需要改接线路，必须按下“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作的安全。实验完毕，须将自耦调压器调回到零位，将“直流操作电源”的两个电源开关置于“关”断位置，最后，需关断“电源总开关”。 二、开启单相交流电源的步骤为： 1）开启电源前，检查控制屏下面“单相自耦调压器”电源开关须在“关”位置，调压器必须 调至零位。 2）打开“电源总开关”，按下“启动”按钮，并将“单相自耦调压器”开关拨到“开”位置，通过手动调节，在输出口a、x两端，可获得所需的单相交流电压。 3）实验中如果需要改接线路，必须将开关拨到“关”位置，保证操作安全。实验完毕，将调 压器旋钮调回到零位，并把“直流操作电源”的开关拨回“关”位置，最后，还需关断“电源总开关”。 三、开启直流操作电源的步骤为： 1）在交流电源启动后，接通“固定直流电压输出”开关，可获得220V、1.5A不可调的直流电 压输出。接通“可调直流电压输出”开关，可获得40～220V、3A可调节的直流电压输出。固定电 压及可调电压值可由控制屏下方中间的直流电压表指示。当将该表下方的“电压指示切换”开关拨 向“可调电压”时，指示可调电源电压的输出值，当将它拨向“固定电压”时，指示输出固定的电 源电压值。
零序电流及方向
零序电流及方向保护 一、零序电流方向保护的基本原理； 1、基本原理； 零序电流保护： 在正常运行时没有零序电流，只有在接地短路时才有零序电流。 并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近； 当短路点越近时，保护动作越快，短路点越远保护动作得越慢。 输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路，为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。 所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务： 保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端）接地短路时流过保护的最大零序电流整定（其他整定条件姑且不论）。 零序电流二段的任务： 能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。 零序电流三段的任务： 应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 零序电流四段的任务：
起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A，用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上，零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。 零序电流保护只能用来保护接地故障，所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大，有时可能保护范围缩得很小，这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护，由于很灵敏，保护过渡电阻的能力很强，这一点又比接地距离第三段强； 所以，现在有一些高压电网中有线路纵联保护，又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护，并有双重化的保护配置，所以，生产一种保护装置的型号，把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段； 零序电流保护中： 零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。 零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述： 零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°，正方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为：-100°，反方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为80°；ARG表示的幅角，是分子相量超前分母相量
三段电流保护实验报告
BeijingJiaotongUniversity 电力系统继电保护实验报告三段电流保护实验 姓名： 学号： 班级：电气1103 实验指导老师：倪平浩
一、电力系统继电保护实验要求 ①认真预习实验，保证在进实验室前，要掌握继电保护实验基础知识，熟悉继电保护实验环境。 要有一份详细的预习报告，预习报告必须认真写，须包含自己设计的实验电路。不得有相同的或者复印的预习报告。如果没有预习报告、预习报告雷同或者复印预习报告，则报告相同的同学都不得进入实验室做实验，回去重新预习，以后约时间做实验。 ②实验过程中要认真记录数据和实验中出现的问题，积极思考实验中的问题，可以讨论，但不能大声喧哗，不得做与实验无关的事情。 ③实验报告要认真写，要写出调试过程的问题，分析问题原因，和如何解决问题，不得抄袭。 ④保持实验室卫生，不得在实验室里乱丢弃垃圾。实验结束后，把实验桌周围的垃圾打扫干净。 二、电力系统继电保护常用继电器 1、电流继电器 电流继电器装设于电流互感器二次回路中，当电流大于继电器动作电流时动作，经跳闸回路作用于断路器跳闸。 结构图内部接线图 1．电磁铁2．线圈3．Z型舌片 4．弹簧5．动触点6．静触点 7．整定值调整把手8．刻度盘9．舌片行程限制杆 10．轴承 图13－1 DL-11型电流继电器结构图 动作原理： 如图13－1，当继电器线圈回路（图中2）中有电流通过时，产生电磁力矩，使舌片（图中3）向磁极靠近，但由于舌片转动时必须克服弹簧（图中4）的反作用力，因此通过线圈的电流必须足够大，当大于整定的电流值时（图中7、8），产生的电磁力矩使得舌片足以克服弹簧阻力转动，使继电器动作，接点闭合（图中5、6）。 电流继电器动作电流、返回电流、返回系数：
输电线路零序电流保护
输电线路的零序电流保护 陈志林 （新疆农业大学机械交通学院电气102 103736202） 摘要：随着时代的进步，电力系统的规模在不断扩大，用户对电能质量的要求也在不断提高。因此，对继电保护装置本身的要求也越来越高，微型机继电保护具备了传统保护所没有的优良特性。本论文以110KV 线路继电保护为例，简述了零序电流保护原理、微型机保护的硬件结构分析、微型机保护的软件结构分析、零序保护及自动重合闸的基本原理与整定计算、零序保护及自动重合闸的流程图和程序设计等。 关键词：微型机保护，110kV输电线路，零序电流，重合闸 Zero sequence current protection of transmission lines Chen Zhilin (xinjiang agricultural university institute of mechanical transport electrical, 102, 103736202) Abstract:along with the progress of The Times, the scale of power system in the constantly expanding, user requirement for power quality has been improved. As a result, more and more is also high to the requirement of relay protection device itself, micro computer relay protection has the excellent characteristics of traditional protection did not. In this paper in 110 kv line protection, for example, this paper briefly describes the principle of zero sequence current protection, single-chip microcomputer protection of hardware structure, software structure of micro computer protection analysis, the basic principle of zero sequence protection and automatic reclosing and setting calculation, zero sequence protection and automatic reclosing flow chart and program design, etc. Key words:single-chip microcomputer protection, 110 kv transmission lines, the zero sequence current, reclosing 前言 随着我国经济的快速发展，电力也逐渐成为当今社会使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全运行对我国各方面因素都有极大的影响，电力系统范围越来越广，容量日益增大，继电保护在电力系统安全运行中具有举足轻重地位，完善的继电保护是电力系统安全运行的关键，更加要求我们队输电线路的电流进行保护，以防止事故的发生。 1 微型机保护的硬件结构分析 1.1 110kV输电线路微型机保护的硬件 微型机保护的硬件构成由四部分组成：①数据采集系统（或称模拟量输入系统）：数据采集系统包括电压形成、模拟滤波、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模数转换(A/D)，其功能为完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量。②微型机主系统：微处理器(MPU)、只读存储器(ROM)或闪存内存单元(FLASH)、随机存取存储器(RAM)、定时器、并行以及串行接口等。其功能为执行编制好的程序，以完成各种继电保护测量、逻辑和控制功能。 ③开关量（数字量）输入/输出系统：并行接口(PIA或PIO)、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，其功能为完成各种保护的出口跳闸、信号、外部接点输入及人机对话及通
三段式电流保护的设计(完整版)
学号 2010 《电力系统继电保护》 课程设计 （2010届本科） 题目：三段式电流保护课程设计 学院：物理与机电工程学院 专业：电气程及其自动化 作者姓名： 指导教师：职称：教授 完成日期：年12 月26 日
目录 1 设计原始资料........................................................................................................................................ - 3 - 1.1 具体题目..................................................................................................................................... - 3 - 1.2 要完成的内容............................................................................................................................. - 3 - 2 设计要考虑的问题................................................................................................................................ - 3 - 2.1 设计规程..................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1 短路电流计算规程.......................................................................................................... - 3 - 2.1.2 保护方式的选取及整定计算 .......................................................................................... - 4 - 2.2 本设计的保护配置..................................................................................................................... - 5 - 2.2.1 主保护配置...................................................................................................................... - 5 - 2.2.2 后备保护配置.................................................................................................................. - 5 - 3 短路电流计算........................................................................................................................................ - 5 - 3.1 等效电路的建立......................................................................................................................... - 5 - 3.2 保护短路点及短路点的选取..................................................................................................... - 6 - 3.3 短路电流的计算......................................................................................................................... - 6 - 3.3.1 最大方式短路电流计算 .................................................................................................. - 6 - 3.3.2 最小方式短路电流计算 .................................................................................................. - 7 - 4 保护的配合及整定计算........................................................................................................................ - 8 - 4.1 主保护的整定计算..................................................................................................................... - 8 - 4.1.1 动作电流的计算............................................................................................................ - 8 - 4.1.2 灵敏度校验...................................................................................................................... - 9 - 4.2 后备保护的整定计算................................................................................................................. - 9 - 4.2.1 动作电流的计算.............................................................................................................. - 9 - 4.2.2 动作时间的计算............................................................................................................ - 10 - 4.2.3 灵敏度校验.................................................................................................................... - 10 - 5 原理图及展开图的的绘制.................................................................................................................. - 10 - 5.1 原理接线图............................................................................................................................... - 10 - 5.2 交流回路展开图........................................................................................................................- 11 - 5.3 直流回路展开图....................................................................................................................... - 12 - 6 继电保护设备的选择.......................................................................................................................... - 12 - 6.1 电流互感器的选择................................................................................................................... - 12 - 6.2 继电器的选择........................................................................................................................... - 13 - 7 保护的评价.......................................................................................................................................... - 14 -
(完整word版)继电保护三段电流保护实验实验报告
北京交通大学Beijing Jiaotong University 继电保护三段电流保护实验实验报告 姓名： **** 学号： *******(1005班) 指导老师：倪** 课程老师：和*** 实验日期： 2013.5.29（8--10）
目录 一、实验预习 (1) 二、实验目的 (1) 三、实验电路 (1) 四、实验注意问题 (2) 五、保护动作参数的整定 (2) 六、模拟故障观察保护的动作情况 (2) 七、思考题 (3)
一、实验前预习： 三段电流保护包括： Ⅰ段：无时限电流速断保护 Ⅱ段：限时电流速断保护 Ⅲ段：定时限过电流保护 三段保护都是反应于电流增大而动作的保护，它们之间的区别主要在于按照不同的原则来整定动作电流。 三段式保护整定计算内容及顺序：1 动作电流：选取可靠系数，计算短路电流和继电器动作电流；2 动作时间的整定；3灵敏度校验。 对继电保护的评价，主要是从选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个方面评价。 二、实验目的 1、熟悉三段电流保护的接线； 2、掌握三段电流保护的整定计算原则和保护的性能 三、实验电路 实验电路如下图: 其中继电器的接线法有： （1）三相三继电器的完全星形接线（2）两相两继电器的不完全星形接线
另外还有两种继电器的接法如下： （3）两相三继电器接线法（4）两相继电器接线法 对三相继电保护的评价： 由I段、II段或III段而组成的阶段式电流保护，其最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下能满足快速切除故障的要求，因此在电网中特别是在35kV及以下的单侧电源辐射形电网中得到广泛的应用。其缺点是受电网的接线及电力系统运行方式变化的影响，使其灵敏性和保护范围不能满足要求。 四、实验注意问题 1、交流电流回路用允许大于５A的导线； 2、接好线后请老师检查。 五、保护动作参数的整定 1、要求整定参数如下： 保护I段动作电流为4.8A，动作时间为０秒； 保护III段动作电流为1.4A，动作时间为2秒。 2、按上述要求进行电流继电器和时间继电器的整定。 时间继电器的整定：将时间继电器整定把手调整到要求的刻度位置。 电流继电器的整定：按图接线。先合交流电源开关，但直流电源先不投入，按下模拟断路器手合按钮，调节单相调压器改变电流，分别整定电流I、III段的动作电流，要求电流继电器的动作电流与整定值的误差不超过５％。将实际整定结果填入表13-1。 表 六、模拟故障观察保护的动作情况 1、电流I段 通入５A电流(模拟I段区内故障):先合交流电源开关，但直流电源先不投入，按下模拟断路器手合按钮，调节调压器使电流为５A，再按下模拟断路器手分按钮，投入直流电源，按下模拟断路器手合按钮（模拟手合I段区内故障），观察各继电器的动作。
锂电池保护电路设计方案
锂电池保护电路设计方案 锂电池材料构成及性能探析 首先我们来了解一下锂电池的材料构成，锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。 负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中，正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右，正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价 格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。 尽管从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多，常见的正极材料主要成分为LiCoO2，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。这就是锂电池工作的原理。 锂电池充放电管理设计 锂电池充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多：正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减 小电池内阻。 虽然锂离子电池有以上所说的种种优点，但它对保护电路的要求比较高，在使用过程中应严格避免出现过充电、过放电现象，放电电流也不宜过大，一般而言，放电速率不应大于0.2C。锂电池的充电过程如图所示。在一个充电周期内，锂离子电池在充电开始之前需要检测电池的电压和温度，判断是否可充。如果电池电压或温度超出制造商允许的范围，则禁止充电。允许充电的电压范围是：每节电池2.5V~4.2V。
4-6-10KV线路过电流保护
实验四、6~10KV线路过电流保护实验 一、实验目的 1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。 2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。 3、进行实际接线操作, 掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。 二、预习与思考 1、参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。 2、为什么要选定主要继电器的动作值，并且进行整定？ 3、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？ 三、原理说明 电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。 1、原理接线图 原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也
画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。 从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。 原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备，它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的，没有画出它们的内部接线和引出端子的编号、回路的编号；直流仅标明电源的极性，没有标出从何熔断器下引出；信号部分在图中仅标出“至信号”，无具体接线。因此，只有原理接线图是不能进行二次回路施工的，还要其他一些二次图纸配合才可，而展开接线图就是其中的一种。 2、展开接线图 展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分，仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里，为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。