大工17春《电力系统继电保护实验》实验报告及要求

李老师

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《电力系统继电保护》实验报告





                              
学习中心：                奥鹏学习中心
层    次：        专科起点本科      
专    业：     电气工程及其自动化   
年    级：           年   秋 季      
学    号：                          
学生姓名：                          







实验一 电磁型电流继电器和电压继电器实验

一、实验目的
1.        熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工作原理、基本特性；
2.        学习动作电流、动作电压参数的整定方法。
二、实验电路
1．过流继电器实验接线图

2.低压继电器实验接线图

三、预习题
1. DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈_并联_时的额定值；DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈_串联_时的额定值。(串联，并联)
2.电流继电器的返回系数为什么恒小于1？
电流继电器是过流动作，小于整定值后返回；为了避免电流在整定值附近时导致继电器频繁启动返回，一般要设一个返回值，例如0.97，电流小于0.97才返回。因此返回值要小于1
四、实验内容
1．电流继电器的动作电流和返回电流测试
              表一  过流继电器实验结果记录表
整定电流I（安）        2.7A        线圈接线方式为：串联
        5.4A        线圈接线方式为：并联
测试序号        1        2        3                1        2        3       
实测起动电流Idj        2.67        2.80        2.68                5.42        5.41        5.44       
实测返回电流Ifj        2.32        2.41        2.37                4.66        4.66        4.63       
返回系数Kf        0.87        0.86        0.88                0.86        0.86        0.85       
起动电流与整定电流误差%        1.1%        3.7%        0.7%                0.4%        0.2%        0.7%       

2．低压继电器的动作电压和返回电压测试
表二  低压继电器实验结果记录表
整定电压U（伏）        24V        线圈接线方式为：
并联        48V        线圈接线方式为：串联
测试序号        1        2        3                1        2        3       
实测起动电压Udj        23.1        23.2        23.1                46.7        46.5        46.3       
实测返回电压Ufj        28.7        29        28.5                58.1        57.5        57.8       
返回系数Kf        1.24        1.25        1.23                1.24        1.24        1.25       
起动电压与整定电压误差%        3.8%        3.3%        3.8%                2.7%        2.5%        3.5%       

五、实验仪器设备
设备名称        使 用 仪 器 名 称
控制屏       
EPL-20A        变压器及单相可调电源
EPL-04        继电器（一）—DL-21C电流继电器
EPL-05        继电器（二）—DY-28C电压继电器
EPL-11        交流电压表
EPL-11        交流电流表
EPL-11        直流电源及母线
EPL-13        光示牌
六、问题与思考
1．动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？
答：动作电流（压）--是保护动作的最小电流（压）；
返回电流（压）--使保护装置停止动作的电流（压）；
返回系数--返回电流（压）/动作电流（压）
一般小于1
2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？
答：返回系数是确保保护选择性的重要指标，重要用途是让不该动作的继电器及时返回,使正常运行的部分系统不被切除。














实验二 电磁型时间继电器和中间继电器实验

一、实验目的
1.        熟悉时间继电器和中间继电器的实际结构、工作原理和基本特性；
2.        掌握时间继电器和中间继电器的的测试和调整方法。

二、实验电路
1．时间继电器动作电压、返回电压实验接线图

2．时间继电器动作时间实验接线图

3．中间继电器实验接线图

4．中间继电器动作时间测量实验接线图

三、预习题
影响起动电压、返回电压的因素是什么？
电压继电器线圈在通电额定电压时，由于衔铁原来处于打开状态，将衔铁吸合动作，需要较大的吸合电流（比吸合后的保持电流大好几倍）才能产生足够的磁场吸力。衔铁闭合动作后，仅需要很低的工作保持电流即能使衔铁维持在吸合状态。还有就是衔铁存在剩磁都是影响起动电压、返回电压的因素
四、实验内容
1．时间继电器的动作电流和返回电流测试
表一  时间继电器动作电压、返回电压测试
        测量值        为额定电压的%
动作电压Ud（V）        219        99.54
返回电压Uf（V）        192.63        87.56

2．时间继电器的动作时间测定
表二  时间继电器动作时间测定
测量值
整定值t(s)            1        2        3
0.25        0.249        0.255        0.248
0.75        0.750        0.751        0.748
1        1.03        1.01        0.99

3．中间继电器测试
表三  中间继电器动作时间实验记录表
动作电压Udj（V）        返回电压Ufj（V）        动作时间t（ms）
219        192        20


五、实验仪器设备
设备名称        使 用 仪 器 名 称
控制屏       
EPL-05        继电器（二）—DS-21C时间继电器
EPL-06        继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-11        直流电源及母线
EPL-11        直流电压表
EPL-12        电秒表及相位仪
EPL-13        光示牌
EPL-14        按钮及电阻盘
六、问题与思考
1．根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置电路？
答：时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器，常用在过流保护、过压、欠压、过负荷、失磁保护低周等等机电保护装置电路。
2．发电厂、变电所的继电器保护及自动装置中常用哪几种中间继电器？
答：静态中间继电器、带保持中间继电器、电磁式中间继电器、延时中间继电器、交流中间继电器、快速中间继电器、大容量中间继电器。


























实验三 三段式电流保护实验

一、实验目的
1.        掌握无时限电流速断保护、限时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。
二、实验电路

三、预习题（填写表格）

序号        代号        型号规格        用途        实验整定值        线圈接法
1        KA1        DL-21C        电流继电器        2A        串联
2        KA2        DL-21C        电流继电器        0.93A        串联
3        KA3        DL-21C        电流继电器        0.5A        串联
4        KT1        DS-21        时间继电器        0.75S       
5        KT2        DS-21        时间继电器        1.25S       


四、实验内容
表一
        故障点位置
动作情况         AB线路
始端        AB线路
中间        AB线路
末端        BC线路
始端        BC线路
中间        BC线路
末端
最小运行方式        两相短路        Ⅰ段                                               
                Ⅱ段        动作        动作        动作        动作               
                Ⅲ段        动作        动作        动作        动作        动作       
        三相短路        Ⅰ段                                               
                Ⅱ段        动作        动作        动作        动作               
                Ⅲ段        动作        动作        动作        动作        动作        动作
最大运行方式        两相短路        Ⅰ段                                               
                Ⅱ段        动作        动作        动作        动作        动作       
                Ⅲ段        动作        动作        动作        动作        动作       
        三相短路        Ⅰ段                                               
                Ⅱ段        动作        动作        动作        动作               
                Ⅲ段        动作        动作        动作        动作        动作        动作


五、实验仪器设备
设备名称        使 用 仪 器 名 称
控制屏       
EPL-01        输电线路
EPL-03A        AB站故障点设置
EPL-03B        BC站故障点设置
EPL-04        继电器（一）—DL-21C电流继电器
EPL-05        继电器（二）—DS-21时间继电器
EPL-06        继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-17        三相交流电源
EPL-11        直流电源及母线
EPL-32        继电器（三）—DL-21C电流继电器
—DS-21时间继电器
六、问题与思考
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？
答：正常运行时，线路流过负荷电流，保护不动。当线路发生短路故障时，保护启动，经过保证选择性的延时动作，将故障切除。过电流保护动作电流的整定，要考虑可靠性原则，即只有在线路存在短路故障的情况下，才允许保护装置动作。
装于辐射形电网中的各定时限过电流保护装置，其动作时限必须按选择性的要求互相配合。
2．三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？
答：三段式保护模拟动作操作前必须对每个继电器进行参数整定，为了保证继电器的准确性，及动作灵敏性。












实验四 功率方向电流保护实验

一、实验目的
1.        熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；
2.        进一步了解功率方向继电器的结构及工作原理；
3.        掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法。
二、实验电路

三、预习题
功率方向电流保护在多电源网络中什么情况下称为正方向？什么情况下称为反方向？为什么它可以只按正方向保证选择性的条件选择动作电流？
答：由母线流向线路的，方向为正，功率是由线路流向母线，方向为负，借助功率方向继电器，就可以很好的解决继电保护用于双侧电源和单侧电源环网输电线路时的选择性问题。

四、实验内容
表一
序号        名称        实验整定值        正方向功率        反方向功率
                        0.8A        1.0A        0.8A        1.0A
1        电流继电器                                       
2        功率方向继电器                                       
3        时间继电器                                       
4        信号继电器                                       
5        中间继电器                                       
6        光示牌                                       
7        电流表                                       
8        电压表                                       
9        相位仪        90.1                               

五、实验仪器设备
设备名称        使 用 仪 器 名 称
控制屏       
EPL-01        输电线路
EPL-03A        AB站故障点设置
EPL-04        继电器（一）—DL-21C电流继电器
EPL-05        继电器（二）—DS-21时间继电器
EPL-06        继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-07        继电器（五）—DX-8信号继电器
EPL-10        继电器（十）—功率方向继电器
EPL-11        交流电压表
EPL-11        交流电流表
EPL-12        相位仪
EPL-13        光示牌
EPL-17        三相交流电源
EPL-11        直流电源及母线
六、问题与思考
1．方向电流保护是否存在死区？死区可能在什么位置发生？
答：方向电流保护存在死区。

2．简述90°接线原理的三相功率方向保护标准接线要求。
在图中KW为功率方向继电器。由KW判别功率的方向，KA判别电流的大小。只有在正向范围内发生了短路故障，KW、KA均动作，断路器才断开切除故障。