实验一三段式电流保护综合实验(微机型) 实验目的 1.掌握无时限电流速断保护、带时限电流速断保护及过电流保护的电路原 理、工作特性及整定原则。 2.理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图及保护装置中各继电器 的功用 二、预习与思考 1.三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合? 2.由指导教师提供有关技术参数,你能对三段式电流保护进行计算与整定 吗 3.为什么在实验中,采用单相接线三段式保护能满足教学要求? 4.三段式保护模拟动作操作前,是否必须对每个继电器进行参数整定?为 什么 5.三段式电流保护各段是如何实现选择性的?为什么电流Ⅲ段的动作最灵 敏? 、实验仪器与设备 JSY-2000继电保护实验台 四、实验原理 1.电流速断保护原理及整定原则
2.限时电流速断保护原理及整定原则。 定时限过电流保护原理及整定原则。 4.三段式电流保护的原理。 1)三段式电流保护的构成 无时限电流速断只能保护线路的一部分,带时限电流速断只能保护本线 路全长,但却不能作为下一线路的后备保护,还必须采用过电流保护作为本 线路和下一线路的后备保护。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时 限过电流保护相配合可构成的一整套输电线路阶段式电流保护,叫做三段 式电流保护。 C 0.5t .5 XL-2 △ 图1-1三段式电流保护各段的侏护范围及时限配合 输电线路并不一定都要装三段式电流保护,有时只装其中的两段就可以 了。例如用于“线路一变压器组”保护时,无时限电流速断保护按保护全线 路考虑后,此时,可不装设带时限电流速断保护,只装设无时限电流速断和 过电流保护装置。又例如在很短的线路上,装设无时限电流速断往往其保护
区很短,甚至没有保护区,这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护 装置,叫做二段式电流保护。 在只有一个电源的辐射式单侧电源供电线路上,三段式电流保护装置各 段的保护范围和时限特性见图1-1。XL-1线路保护的第Ⅰ段为无时限电流速 淅保护,它的保护范围为线路XL-1的前一部分即线路首端,动作时限为t1, 它由继电器的固有动作时间决定。第Ⅱ段为带时限电流速断保护,它的保护 范围为线路XL-1的全部并延伸至线路XL2的一部分,其动作时限为t1nt +Δt。无时限电流速断和带时限电流速断是线路XL-1的主保护。第Ⅲ段为定 时限过电流保护,保护范围包括XL-1及ⅩL2全部,其动作时限为t1,它 是按照阶梯原则来选择的,即t1m=t2+△t,t2为线路XL-2的过电流保 护的动作时限。当线路ⅪL-2短路而ⅹL-2的保护拒动或断路器拒动时,线路 XL-1的过电流保护可起后备作用使断路器1跳闸而切除故障,这种后备作用 称远后备。线路XL-1本身故障,其主保护速断与带时限速断拒动时,XL-1 的过电流保护 也可起后备作用,这种后备作用称近后备。 综上所述,电流保护是根据网络发生短路时,电源与故障点之间电流增 大的特点构成的 无时限电流速断保护是以避开被保护线路外部最大短路电流为整定的原 则,它是靠动作电流的整定获得选择性。带时限电流速断保护则同时依靠动 作电流和动作时间获得选择性,并要与下一线路的无时限电流速断保护相配 合。过电流保护以躲开线路最大负荷电流和外部短路切除后电流继电器能可 靠返回为整定原则。它依靠动作电流及时间元件的配合获得选择性
T BCJ 2XJ 3XJ t2SJ ILJ 4I耳5JL6r7L LHC 图1-2三段式电流保护接线原理图 2)一次网络模拟接线 单侧电源辐射网络如图1-1,在母线A和母线B上都装有三段式电流保护。 由于正常时,系统三相是对称的,所以在实验室中可采用单相一次网络模拟 接线图,请同学们自行设计实验接线图 五、根据所给模型进行三段式电流保护参数整定计算(写出计算过 程 模型一: 如图所示为无限大容量系统供电的35k辐射式线路,Zsm、=9492 zsmn=6.39,kk=1.25,kk=1.15,kk=1.2,k=0.85,k2=13, Umn=0.95°线路每公里阻抗为042Mm。已知A、B线P/m=9MW, cosφ=0.9,过流保护时限为1.5S。试对A处进行三段式电流保护整定计算。 (电流互感器变比:接5A负载时为1800/5;接10A负载时为900/5;接20A
负载时为500/5) 25km B 30km C 75km D E 模型 系统接线及等值电路如图所 A B C 10Q 230 已知: E=380V,1m=2.3A,k=125,k=1.15,k=12,k=0:85, k=1,AB线路长10m,BC线过流时限为3s。Zm=Zm=1092。对A 处进行三段式电流保护整定计算。(电流互感器变比:接5A负载时为15/5 接10A负载时为10/5,接20A负载时为1/1) 模型三 1l0k网如图,已知Z5m=2092,Zsm1=1592,mmx=1004,kk=1.25, k=1.15,k=1.2,k=0.85,k=15,B处过流保护时限为2秒。整定 计算A处三段式相间电流保护。(电流互感器变比:接5A负载时为2500/5, 接10A负载时为1250/5,接20A负载时为600/5) A B C 60Q
模型四: 如图所示网络,试对保护1进行三段式电流保护整定计算。(计算电压取 15kV)。已知线路阻抗为0.492/m,zsm=2092,zm=1592,最大负 荷电流Am=540A,1=3780A,1=33504,10)-=12504 7.=11504,k=1.3,k=1.2,kk=1.25,k=085,k=1,△M=0.5 l3=0.5s,14=ls(电流互感器变比:接5A负载时为6000/5,接10A负载时 为3000/5,接20A负载时为1500/5) A B 30kM 模型五: 如图所示为35kV供电网,已知线路1上/mm=220A,线路2上动作时限 1n2=1.8S。 (3)=4000A 3500A d.Amin (3)=1400A 1250A dB◆mnx d*B·min c,m=540A (3)=500A dC·min 对线路1进行三段式电流保护整定计算。(电流互感器变比:接5A负载时为 2005,接10A负载时为1000/5,接20A负载时为500/5) (1)计算定时限过流保护的动作电流与动作时限,并进行灵敏度校验
k=1.2,k;=0.85,△=0.5S,k=2) (2)计算无时限与带时限电流速断保护的动作电流,并进行灵敏度校验 (k=13,kn=1.15) 六、实验步骤与操作方法: 1.按照设计好的三段式电流保护实验接线图进行接线,接线完毕后首先进 行自检,然后请指导教师检査,确定无误后,接入操作电源待试验。 2.根据整定所得的技术参数对微机保护单元的相应参数进行整定 微机保护单元的定值设置方法: 1)保护单元的拨码开关的“1”拨至“0N”位置。显示屏上显示“密 码:π”(xx为两位随机数),连续按“确认”使“xx”变成“x”,如 屏显示“密码:x”,按公试“X*7”计算一个值,按“向上”或“向下”键 使“0”这个数等于这个值。按“确认”即进入定值修改页。“站号:00” 是在网络通讯时用的,该项可以不做修改。按“向右”将光标移至“Isd:” 后的数值处,按“向上”,“向下”来改变定值。按“确认”键保存,同时下 方显示“ PROGRAM IS0K”字样。速断定值设置完成。 2)完成第一步的速断保护定值修改后,按“向右”键进入限时电流速 断保护定值设置页“Ⅰxs:”。按“向上”或“向下”键进行电流值修改, 按“向右”键将光标移至“T:”后的数值,按“向上”或“向下”修改时 限值。按“确认”键保存,同时下方显示“ PROGRAM IS OK”字样。速断定 值设置完成
3)过流保护的电流定值和时限定值的修改法冋第三步 4.操作方法 投入“速断保护”压板。用导线连接“电源正端”,“速断电流计”,依 据上步定的值,连接“5A负载”、“10A负载”、“20A负载”其中之一,电流负 端。按下绿色“速断合闸”按钮(红色按钮亮),“限时速断合闸”按钮,“过 流合闸”按钮。缓慢调节“升流器”’,在缓慢増加电流时,各段按各自的电流 定值和时限定值来完成保护跳闸。“秒表”是分别按各自的电流限定值来启动 的,以各自的开关跳闸信号来停止计时。按下保护单元的“秒表”键,可查看 各段的延时时限值。按“SOE”键査看故障类型和动作时间。 七、注意事项: 在试验操作前必须熟悉三段式电流保护的实验接线,认真按照操作规程 的要求,正确接线,细心操作,每一个操作试验环节要确保其正确性和安全 性。做完实验,要将“升流”旋钮逆时针方向旋到底。 八、实验数据记录与处理: 记录各段保护的动作电流及动作时限。 九、实验结果分析 画出时限特性曲线并分析说明 十、实验报告 实验前要认真阅读实验指导书和有关教材,进行预习准备。实验结束后 要认真总结,针对电流速断、带时限电流速断、过电流保护的具体整定测试
方法,按要求及时写出实验报告。解答实验思考题并以书面形式附在实验报 告后
三段式电流保护综合实验(电磁型) 实验目的: 1.掌握无时限电流速断保护、带时限电流速断保护及过电流保护的电路原 理、工作特性及整定原则。 理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图及保护装置中各继电器 的功用。 3.掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。 、预习与思考 1.三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合? 2.由指导教师提供有关技术参数,你能对三段式电流保护进行计算与整定 3.为什么在实验中,采用单相接线三段式保护能满足教学要求? 三段式保护模拟动作操作前,是否必须对每个继电器进行参数整定?为 什么? 5.三段式电流保护各段是如何实现选择性的?为什么电流Ⅲ段的动作最灵 敏? 6.为什么可取消电流互感器,直接将各段电流继电器的电流线圈串入一次 侧的模拟接线中 、实验仪器与设备 THKDZB-1型继电保护实验台