常規(guī)繼電器特性實(shí)驗(yàn)

1、.二、常規(guī)繼電器特性實(shí)驗(yàn)（一）電磁型電壓、電流繼電器的特性實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解繼電器基本分類方法及其結(jié)構(gòu)。2）熟悉幾種常用繼電器，如電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器等的構(gòu)成原理。3）學(xué)會(huì)調(diào)整、測(cè)量電磁型繼電器的動(dòng)作值、返回值和計(jì)算返回系數(shù)。4）測(cè)量繼電器的基本特性。5）學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)多種繼電器配合實(shí)驗(yàn)。2繼電器的類型與原理繼電器是電力系統(tǒng)常規(guī)繼電保護(hù)的主要元件，它的種類繁多，原理與作用各異。1）繼電器的分類繼電器按所反應(yīng)的物理量的不同可分為電量與非電量的兩種。屬于非電量的有瓦斯繼電器、速度繼電器等；反應(yīng)電量的種類比較多，一般分類如下：（1）按結(jié)構(gòu)原理分為：電磁型、感應(yīng)型

2、、整流型、晶體管型、微機(jī)型等。（2）按繼電器所反應(yīng)的電量性質(zhì)可分為：電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器等。（3）按繼電器的作用分為：起動(dòng)動(dòng)作繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器等。近年來(lái)電力系統(tǒng)中已大量使用微機(jī)保護(hù)，整流型和晶體管型繼電器以及感應(yīng)型、電磁型繼電器使用量已有減少。2）電磁型繼電器的構(gòu)成原理IKA34Fa56127圖2-1 DL系列電流繼電器繼電保護(hù)中常用的有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器、阻抗繼電器、功率方向繼電器、差動(dòng)繼電器等。下面僅就常用的電磁型繼電器的構(gòu)成及原理作簡(jiǎn)要介紹。（1）電磁型電流繼電器電磁型繼電器的典型代表是電磁型電流

3、繼電器，它既是實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的基本元件，也是反應(yīng)故障電流增大而自動(dòng)動(dòng)作的一種電器。下面通過(guò)對(duì)電磁型電流繼電器的分析，來(lái)說(shuō)明一般電磁型繼電器的工作原理和特性。圖2-1為DL系列電流繼電器的結(jié)構(gòu)圖，它由固定觸點(diǎn)1、可動(dòng)觸點(diǎn)2、線圈3、鐵心4、彈簧5、轉(zhuǎn)動(dòng)舌片6、止擋7所組成。當(dāng)線圈中通過(guò)電流IKA 時(shí)，鐵心中產(chǎn)生磁通 ，它 通過(guò)由鐵心、空氣隙和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片組成的磁路，將舌片磁化，產(chǎn)生電磁力Fe，形成一對(duì)力偶。由這對(duì)力偶所形成的電磁轉(zhuǎn)矩，將使轉(zhuǎn)動(dòng)舌片按磁阻減小的方向（即順時(shí)針?lè)较颍┺D(zhuǎn)動(dòng)，從而使繼電器觸點(diǎn)閉合。電磁力Fe與磁通 的 平方成正比，即 Fe2 其中 F =所以 式中， 繼電器線圈匝數(shù)； 磁通 所

4、經(jīng)過(guò)的磁路的磁阻。分析表明，電磁轉(zhuǎn)矩Me 等于電磁力Fe與轉(zhuǎn)動(dòng)舌片力臂的乘積，即 （2-1）式中， K2 為與磁阻、線圈匝數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)舌片力臂有關(guān)的一個(gè)系數(shù)，。從式（2-1）可知，作用于轉(zhuǎn)動(dòng)舌片上的電磁力矩與繼電器線圈中的電流IKA的平方成正比，因此，Me不隨電流的方向而變化，所以，電磁型結(jié)構(gòu)可以制造成交流或直流繼電器。除電流繼電器之外，應(yīng)用電磁型結(jié)構(gòu)的還有電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器和信號(hào)繼電器。為了使繼電器動(dòng)作（銜鐵吸持，觸點(diǎn)閉合），它的平均電磁力矩Me必須大于彈簧及摩擦的反抗力矩之和(Ms+M)。所以由式（2-1）得到繼電器的動(dòng)作條件是： （2-2）當(dāng)IKA達(dá)到一定值后，上式即能成立，

5、繼電器動(dòng)作。能使繼電器動(dòng)作的最小電流稱為繼電器的動(dòng)作電流，用IOP表示，在式（2-2）中用IOP代替IKA并取等號(hào)，移項(xiàng)后得： （2-3）從式（2-3）可見(jiàn)，IOP可用下列方法來(lái)調(diào)整：（1）改變繼電器線圈的匝數(shù)NKA；（2）改變彈簧的反作用力矩Ms；（3）改變能引起磁阻RC變化的氣隙d。當(dāng) IKA減小時(shí)，已經(jīng)動(dòng)作的繼電器在彈簧力的作用下會(huì)返回到起始位置。為使繼電器返回，彈簧的作用力矩M¢s必須大于電磁力矩M¢e及摩擦的作用力矩M¢。繼電器的返回條件是： （2-4）當(dāng) IKA減小到一定數(shù)值時(shí)，上式即能成立，繼電器返回。能使繼電器返回的最大電流稱為繼電器的返回電流，并

6、以Ire表之。在式（2-4）中，用Ire代替IKA并取等號(hào)且移項(xiàng)后得： （2-5）返回電流Ire與動(dòng)作電流IOP的比值稱為返回系數(shù)Kre，即Kre=Ire/IOP。反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的繼電器IOP>Ire，因而Kre<1。對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的繼電器，Kre不相同，且在0.10.98這個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。（2）電磁型電壓繼電器電壓繼電器的線圈是經(jīng)過(guò)電壓互感器接入系統(tǒng)電壓Us的，其線圈中的電流為式中：Ur加于繼電器線圈上的電壓，等于Us/npT（npT為電壓互感器的變比）；Zr繼電器線圈的阻抗。繼電器的平均電磁力，因而它的動(dòng)作情況取決于系統(tǒng)電壓Us。我國(guó)工廠生產(chǎn)的DY系列電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和

7、DL系列電流繼電器相同。它的線圈是用溫度系數(shù)很小的導(dǎo)線（例如康銅線）制成，且線圈的電阻很大。DY系列電壓繼電器分過(guò)電壓繼電器和低電壓繼電器兩種。過(guò)電壓繼電器動(dòng)作時(shí)，銜鐵被吸持，返回時(shí)，銜鐵釋放；而低電壓繼電器則相反，動(dòng)作時(shí)銜鐵釋放，返回時(shí)，銜鐵吸持。亦即過(guò)電壓繼電器的動(dòng)作電壓相當(dāng)于低電壓繼電器的返回電壓；過(guò)電壓繼電器的返回電壓相當(dāng)于低電壓繼電器的動(dòng)作電壓。因而過(guò)電壓繼電器的Kre<1；而低電壓繼電器的Kre>1。DY系列電壓繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)和DL系列電流繼電器相同。它們都是觸點(diǎn)系統(tǒng)不夠完善，在電流較大時(shí)，可能發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。觸點(diǎn)容量小不能直接跳閘。（3）時(shí)間繼電器特性時(shí)間繼電器是用來(lái)在

8、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置中建立所需要的延時(shí)。對(duì)時(shí)間繼電器的要求是時(shí)間的準(zhǔn)確性，而且動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)隨操作電壓在運(yùn)行中可能的波動(dòng)而改變。電磁型時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一鐘表延時(shí)機(jī)構(gòu)組成。電磁起動(dòng)機(jī)構(gòu)采用螺管線圈式結(jié)構(gòu)，線圈可由直流或交流電源供電，但大多由直流電源供電。其電磁機(jī)構(gòu)與電壓繼電器相同，區(qū)別在于：當(dāng)它的線圈通電后，其觸點(diǎn)須經(jīng)一定延時(shí)才動(dòng)作，而且加在其線圈上的電壓總是時(shí)間繼電器的額定動(dòng)作電壓。時(shí)間繼電器的電磁系統(tǒng)不要求很高的返回系數(shù)。因?yàn)槔^電器的返回是由保護(hù)裝置起動(dòng)機(jī)構(gòu)將其線圈上的電壓全部撤除來(lái)完成的。（4）中間繼電器特性中間繼電器的作用是：在繼電保護(hù)接線中，用以增加觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量，實(shí)現(xiàn)必要的延

9、時(shí)，以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。它實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點(diǎn)數(shù)量多且容量大。為保證在操作電源電壓降低時(shí)中間繼電器仍能可靠地動(dòng)作，因此中間繼電器的可靠動(dòng)作電壓只要達(dá)到額定電壓的70%即可，瞬動(dòng)式中間繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.05秒。5）信號(hào)繼電器特性信號(hào)繼電器在保護(hù)裝置中，作為整組裝置或個(gè)別元件的動(dòng)作指示器。按電磁原理構(gòu)成的信號(hào)繼電器，當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵被吸引，信號(hào)掉牌（指示燈亮）且觸點(diǎn)閉合。失去電源時(shí)，有的需手動(dòng)復(fù)歸，有的電動(dòng)復(fù)歸。信號(hào)繼電器有電壓起動(dòng)和電流起動(dòng)兩種。3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）電流繼電器特性實(shí)驗(yàn)電流繼電器動(dòng)作、返回電流值測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖2-2所示：A220VKA+-RT

10、Y130W 5A 2A圖2-2 電流繼電器動(dòng)作電流值測(cè)試實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接線，將電流繼電器的動(dòng)作值整定為1A，使調(diào)壓器輸出指示為0V，滑線電阻的滑動(dòng)觸頭放在中間位置。（2）查線路無(wú)誤后，先合上三相電源開(kāi)關(guān)（對(duì)應(yīng)指示燈亮），再合上單相電源開(kāi)關(guān)和直流電源開(kāi)關(guān)。（3）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流表讀數(shù)緩慢升高，記下繼電器剛動(dòng)作（動(dòng)作信號(hào)燈XD1亮）時(shí)的最小電流值，即為動(dòng)作值。（4）繼電器動(dòng)作后，再調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流值平滑下降，記下繼電器返回時(shí)（指示燈XD1滅）的最大電流值，即為返回值。（5）重復(fù)步驟（2）至（4），測(cè)三組數(shù)據(jù)。 （6）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出為0V，斷開(kāi)所有電源開(kāi)關(guān)。（7）分

11、別計(jì)算動(dòng)作值和返回值的平均值即為電流繼電器的動(dòng)作電流值和返回電流值。（8）計(jì)算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。誤差 動(dòng)作最小值整定值 整定值變差 動(dòng)作最大值動(dòng)作最小值 動(dòng)作平均值 ´ 100%返回系數(shù)返回平均值動(dòng)作平均值表2-1 電流繼電器動(dòng)作值、返回值測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表動(dòng)作值/A返回值/A123平均值誤差整定值Izd變差返回系數(shù)2）電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)原理圖如圖2-3所示：220VKABK停止A多功能表啟動(dòng)TY1圖2-3 電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接線，將電流繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接在多功能表的“輸出2”和“公共線”，將開(kāi)關(guān)

12、BK的一條支路接在多功能表的“輸入1”和“公共線”，使調(diào)壓器輸出為0V，將電流繼電器動(dòng)作值整定為1.2A，滑線電阻的滑動(dòng)觸頭置于其中間位置。（2）檢查線路無(wú)誤后，先合上三相電源開(kāi)關(guān)，再合上單相電源開(kāi)關(guān)。（3）打開(kāi)多功能表電源開(kāi)關(guān)，使用其時(shí)間測(cè)量功能（對(duì)應(yīng)“時(shí)間”指示燈亮），工作方式選擇開(kāi)關(guān)置“連續(xù)”位置，按“清零”按鈕使多功能表顯示清零。（4）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出電壓勻速升高，使加入繼電器的電流為1.2A。（5）先拉開(kāi)刀閘（BK），復(fù)位多功能表，使其顯示為零，然后再迅速合上BK，多功能表顯示的時(shí)間即為動(dòng)作時(shí)間，將時(shí)間測(cè)量值記錄于表2-2中。（6）重復(fù)步驟（5）的過(guò)程，測(cè)三組數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值，

13、結(jié)果填入表2-2中。表2-2 電流繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表I1.2A1.5A1.8A2.4A123平均123平均123平均123平均T/ms（7）先重復(fù)步驟（4），使加入繼電器的電流分別為1.5A、1.8A、2.4A，再重復(fù)步驟（5）和（6），測(cè)量此種情況下的繼電器動(dòng)作時(shí)間，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表2-2。（8）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開(kāi)所有電源開(kāi)關(guān)。（9）分析四種電流情況時(shí)讀數(shù)是否相同，為什么？3）電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)電壓繼電器動(dòng)作、返回電壓值測(cè)試實(shí)驗(yàn)（以低電壓繼電器為例）。 低電壓繼電器動(dòng)作值測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖如下圖2-4所示：220VKV+-TY1150VV圖2-4 低電壓

14、繼電器動(dòng)作值測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接線，檢查線路無(wú)誤后，將低電壓繼電器的動(dòng)作值整定為60V，使調(diào)壓器的輸出電壓為0V，合上三相電源開(kāi)關(guān)和單相電源開(kāi)關(guān)及直流電源開(kāi)關(guān)（對(duì)應(yīng)指示燈亮），這時(shí)動(dòng)作信號(hào)燈XD1亮。（2）調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使其電壓從0V慢慢升高，直至低電壓繼電器常閉觸點(diǎn)打開(kāi)（XD1熄滅）。（3）調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其電壓緩慢降低，記下繼電器剛動(dòng)作（動(dòng)作信號(hào)燈XD1剛亮）時(shí)的最大電壓值，即為動(dòng)作值，將數(shù)據(jù)記錄于表2-3中。表2-3 低電壓繼電器動(dòng)作值、返回值測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表動(dòng)作值/V返回值/V123平均值誤差整定值Uset變差返回系數(shù)（4）繼電器動(dòng)作后，再慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出

15、電壓平滑地升高，記下繼電器常閉觸點(diǎn)剛打開(kāi)，XD1剛熄滅時(shí)的最小電壓值，即為繼電器的返回值。（5）重復(fù)步驟（3）和（4），測(cè)三組數(shù)據(jù)。分別計(jì)算動(dòng)作值和返回值的平均值，即為低電壓繼電器的動(dòng)作值和返回值。（6）實(shí)驗(yàn)完成后，將調(diào)壓器輸出調(diào)為0V，斷開(kāi)所有電源開(kāi)關(guān)。（7）計(jì)算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。4）時(shí)間繼電器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)220VKTBK停止多功能表啟動(dòng)+時(shí)間繼電器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理接線圖如圖2-5所示：圖2-5 時(shí)間繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路原理圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖接好線路，將時(shí)間繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接在多功能表的“輸入2”和“公共線”，將開(kāi)關(guān)BK的一條支路接在多功能表的“輸入1”和“公共

16、線”，調(diào)整時(shí)間整定值，將靜觸點(diǎn)時(shí)間整定指針對(duì)準(zhǔn)一刻度中心位置，例如可對(duì)準(zhǔn)2秒位置。（2）合上三相電源開(kāi)關(guān)，打開(kāi)多功能表電源開(kāi)關(guān)，使用其時(shí)間測(cè)量功能（對(duì)應(yīng)“時(shí)間”指示燈亮），使多功能表時(shí)間測(cè)量工作方式選擇開(kāi)關(guān)置“連續(xù)”位置，按“清零”按鈕使多功能表顯示清零。（3）斷開(kāi)BK開(kāi)關(guān)，合上直流電源開(kāi)關(guān)，再迅速合上BK，采用迅速加壓的方法測(cè)量動(dòng)作時(shí)間。（4）重復(fù)步驟（2）和（3），測(cè)量三次，將測(cè)量時(shí)間值記錄于表2-4中，且第一次動(dòng)作時(shí)間測(cè) 量不計(jì)入測(cè)量結(jié)果中。表2-4 時(shí)間繼電器動(dòng)作時(shí)間測(cè)試整定值123平均誤差變差T/ms（5）實(shí)驗(yàn)完成后，斷開(kāi)所有電源開(kāi)關(guān)。（6）計(jì)算動(dòng)作時(shí)間誤差。5）多種繼電器配合實(shí)驗(yàn)（

17、1）過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為將電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器、調(diào)壓器、滑線變阻器等組合構(gòu)成一個(gè)過(guò)電流保護(hù)。要求當(dāng)電流繼電器動(dòng)作后，啟動(dòng)時(shí)間繼電器延時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，啟動(dòng)信號(hào)繼電器發(fā)信號(hào)和中間繼電器動(dòng)作跳閘（指示燈亮）。AKA+ao220VKT+-KS-KM+-AB圖2-6 過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖2-6為多個(gè)繼電器配合的過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖。按圖接線，將滑線變阻器的滑動(dòng)觸頭放置在中間位置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后可以通過(guò)改變滑線變阻器的阻值來(lái)改變流入繼電器電流的大小。將電流繼電器動(dòng)作值整定為2A，時(shí)間繼電器動(dòng)作值整定為2.5秒。經(jīng)檢查無(wú)誤后，依次合上三相電源開(kāi)關(guān)、單相

18、電源開(kāi)關(guān)和直流電源開(kāi)關(guān)。（各電源對(duì)應(yīng)指示燈均亮。）調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器輸出電壓，逐步增加電流，當(dāng)電流表電流約為1.8A時(shí)，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器，改為慢慢調(diào)節(jié)滑線電阻的滑動(dòng)觸頭位置，使電流表數(shù)值增大直至信號(hào)指示燈變亮。仔細(xì)觀察各種繼電器的動(dòng)作關(guān)系。調(diào)節(jié)滑線變壓器的滑動(dòng)觸頭，逐步減小電流，直至信號(hào)指示燈熄滅。仔細(xì)觀察各種繼電器的返回關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)，最后斷開(kāi)單相電源開(kāi)關(guān)和三相電源開(kāi)關(guān)。（2）低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)過(guò)電流保護(hù)按躲開(kāi)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，啟動(dòng)值比較大，往往不能滿足靈敏度的要求。為此，可以采用低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，以提高保護(hù)的靈敏度。AKA+KV1a

19、o220VKT+-KS-KM+-ABKV2圖2-7 低電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖2-7為多個(gè)繼電器配合的低電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖。按圖接線；試驗(yàn)臺(tái)上單相調(diào)壓器TY2輸出端的接法與上個(gè)實(shí)驗(yàn)電流回路接法相同；單相調(diào)壓器TY1的輸出端a、0接到電壓繼電器的線圈端子A、B上，同時(shí)并上一塊交流電壓表。整定電流繼電器為1A，電壓繼電器為20V(也可以在量程0-60任意選擇)。經(jīng)檢查無(wú)誤后，依次合上三相電源開(kāi)關(guān)、單相電源開(kāi)關(guān)和直流電源開(kāi)關(guān)。（各電源對(duì)應(yīng)指示燈均亮）先調(diào)TY1使電壓表讀數(shù)為50伏；再調(diào)TY2，逐步增加電流，使電流表讀數(shù)為表2-5中的給定值，然后調(diào)TY1減小調(diào)壓器的輸

20、出電壓至表2-5中的給定值。觀察各種繼電器的動(dòng)作關(guān)系，對(duì)信號(hào)指示燈在給出的電壓、電流值下亮、滅情況進(jìn)行分析。也可自行設(shè)定電壓、電流值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完畢后，注意將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)，最后斷開(kāi)單相電源開(kāi)關(guān)和三相電源開(kāi)關(guān)。表2-5 低電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表I/AU/V動(dòng)作信號(hào)燈亮熄情況0.5401.5301.510三、輸電線路電流電壓常規(guī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電磁式電流、電壓保護(hù)的組成。2學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)電流、電壓保護(hù)中電流、電壓、時(shí)間整定值的調(diào)整方法。3研究電力系統(tǒng)中運(yùn)行方式變化對(duì)保護(hù)靈敏度的影響。4分析三段式電流、電壓保護(hù)動(dòng)作配合的正確性。（二）基本原理1試驗(yàn)臺(tái)一次系統(tǒng)原理

21、圖試驗(yàn)臺(tái)一次系統(tǒng)原理圖如圖3-1所示。12,4,5W測(cè)量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大區(qū)內(nèi)區(qū)外PT測(cè)量2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3移相器圖3-1 電流、電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)一次系統(tǒng)圖電流、電壓保護(hù)2電流電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)基本原理1）三段式電流保護(hù)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生短路時(shí)，電源與故障點(diǎn)之間的電流會(huì)增大。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)可以構(gòu)成電流保護(hù)。電流保護(hù)分無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（簡(jiǎn)稱I段）、帶時(shí)限速斷保護(hù)（簡(jiǎn)稱II段）和過(guò)電流保護(hù)（簡(jiǎn)稱III段）。下面分別討論它們的作用原理和整定計(jì)算方法。（1） 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（I段）單側(cè)電源線路上無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的作用原理可用圖3-2來(lái)說(shuō)明。短路電

22、流的大小Ik和短路點(diǎn)至電源間的總電阻RS及短路類型有關(guān)。三相短路和兩相短路時(shí)，短路電流Ik與RS的關(guān)系可分別表示如下：式中，Es電源的等值計(jì)算相電勢(shì)；Rs 歸算到保護(hù)安裝處網(wǎng)絡(luò)電壓的系統(tǒng)等值電阻；R0 線路單位長(zhǎng)度的正序電阻；l 短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離。由上兩式可以看到，短路點(diǎn)距電源愈遠(yuǎn)（l愈長(zhǎng)）短路電流Lk愈?。幌到y(tǒng)運(yùn)行方式?。≧s愈大的運(yùn)行方式）Ik亦小。Ik與l的關(guān)系曲線如圖3-2曲線1和2所示。曲線1為最大運(yùn)行方式(Rs最小的運(yùn)行方式)下的IK = f(l)曲線，曲線2為最小運(yùn)行方式(Rs最大的運(yùn)行方式)下的IK = f(l)曲線。線路AB和BC上均裝有僅反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流

23、速斷保護(hù)，則當(dāng)線路AB上發(fā)生故障時(shí)，希望保護(hù)KA2能瞬時(shí)動(dòng)作，而當(dāng)線路BC上故障時(shí)，希望保護(hù)KA1能瞬時(shí)動(dòng)作，它們的保護(hù)范圍最好能達(dá)到本路線全長(zhǎng)的100%。但是這種愿望是否能實(shí)現(xiàn)，需要作具體分析。以保護(hù)KA2為例，當(dāng)本線路末端k1點(diǎn)短路時(shí)，希望速斷保護(hù)KA2能夠瞬時(shí)動(dòng)作切除故障，而當(dāng)相鄰線路BC的始端（習(xí)慣上又稱為出口處）k2點(diǎn)短路時(shí)，按照選擇性的要求，速斷保護(hù)KA2就不應(yīng)該動(dòng)作，因?yàn)樵撎幍墓收蠎?yīng)由速斷保護(hù)KA1動(dòng)作切除。但是實(shí)際上，k1和k2點(diǎn)短點(diǎn)時(shí)，從保護(hù)KA2安裝處所流過(guò)短路電流的數(shù)值幾乎是一樣的，因此，希望k1點(diǎn)短路時(shí)速斷保護(hù)KA2能動(dòng)作，而k2點(diǎn)短點(diǎn)時(shí)又不動(dòng)作的要求就不可能同時(shí)得到滿

24、足。 I >KA2KA1ABCk1k2 I >IIk B maxl maxl minIop213lO圖3-2 單側(cè)電源線路上無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的計(jì)算圖為了獲得選擇性，保護(hù)裝置KA2的動(dòng)作電流Iop2必須大于被保護(hù)線路AB外部（k2點(diǎn)）短路時(shí)的最大短路電流Ik max。實(shí)際上k2點(diǎn)與母線B之間的阻抗非常小，因此，可以認(rèn)為母線B上短路時(shí)的最大短路電流Ik B max=Ik max。根據(jù)這個(gè)條件得到：式中，可靠系數(shù)，考慮到整定誤差、短路電流計(jì)算誤差和非周期分量的影響等，可取為1.21.3。由于無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不反應(yīng)外部短路，因此，可以構(gòu)成無(wú)時(shí)限的速動(dòng)保護(hù)（沒(méi)有時(shí)間元件，保護(hù)僅以本身固有

25、動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作）。它完全依靠提高整定值來(lái)獲得選擇性。由于動(dòng)作電流整定后是不變的，在圖3-2上可用直線3來(lái)表示。直線3與曲線1和2分別有一個(gè)交點(diǎn)。在曲線交點(diǎn)至保護(hù)裝置安裝處的一段線路上短路時(shí)，Ik>Iop2保護(hù)動(dòng)作。在交點(diǎn)以后的線路上短路時(shí)，Ik<Iop2保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。因此，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長(zhǎng)的范圍。如圖3-2所示，它的最大保護(hù)范圍是lmax，最小保護(hù)范圍是lmin。保護(hù)范圍也可以用解析法求得。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏度用保護(hù)范圍來(lái)表示，規(guī)程規(guī)定，其最小保護(hù)范圍一般不應(yīng)小于被保護(hù)線路全長(zhǎng)的15%20%。實(shí)驗(yàn)時(shí)可調(diào)節(jié)滑線電阻，找尋保護(hù)范圍。電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠

26、，動(dòng)作迅速，因而獲得了廣泛應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是不可能保護(hù)線路AB的全長(zhǎng)，并且保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響很大，當(dāng)被保護(hù)線路的長(zhǎng)度較短時(shí)，速斷保護(hù)就可能沒(méi)有保護(hù)范圍，因而不能采用。ABCkIABIBCII3Il12lO4t(a)(b)(c)圖3-3 帶時(shí)電流速斷保護(hù)計(jì)算圖 (a)網(wǎng)絡(luò)圖 （b）Ik=f（l）關(guān)系及保護(hù)范圍 （c）延時(shí)特性 圖中：1Ik=f（l）關(guān)系；2線；3線；4線由于無(wú)時(shí)限電流速斷不能保護(hù)全長(zhǎng)線路，即有相當(dāng)長(zhǎng)的非保護(hù)區(qū)，在非保護(hù)區(qū)短路時(shí)，如不采取措施，故障便不能切除，這是不允許的。為此必須加裝帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，以便在這種情況下用它切除故障。（2）帶時(shí)限電流速斷保護(hù)（段）對(duì)這

27、個(gè)新設(shè)保護(hù)的要求，首先應(yīng)在任何故障情況下都能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)范圍，并具有足夠的靈敏性。其次是在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動(dòng)作時(shí)限。正是由于它能以較小的時(shí)限切除全線路范圍以內(nèi)的故障，因此，稱之為帶時(shí)限速斷保護(hù)。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的原理可用圖3-3來(lái)說(shuō)明。由于要求帶時(shí)限電流速斷保護(hù)必須保護(hù)本線路AB的全長(zhǎng)，因此，它的保護(hù)范圍必須伸到下一線路中去。例如，為了使線路AB上的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)A獲得選擇性，它必須和下一線路BC上的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)B配合。為此，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)A的動(dòng)作電流必須大于無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)B的動(dòng)作電流。若帶時(shí)限電流速斷保護(hù)A的動(dòng)作電流用表示，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)B的動(dòng)

28、作電流用表示，則 （3-1）式中，可靠系數(shù)，因不需考慮非周期分量的影響，可取為1.11.2。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比下一條線路的速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階段，此時(shí)間階段以Dt表示。即保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（Dt一般取為0.5s）。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)A的保護(hù)范圍為（見(jiàn)圖3-3）。它的靈敏度按最不利情況（即最小短路電流情況）進(jìn)行檢驗(yàn)。即 （3-2）式中，Ik min在最小運(yùn)行方式下，在被保護(hù)線路末端兩相金屬短路的最小短路電流。規(guī)程規(guī)定應(yīng)不小于1.31.5。必須大于1.3的原因是考慮到短路電流的計(jì)算值可能小于實(shí)際值、電流互感器的誤差等。由此可見(jiàn)，當(dāng)線路上裝設(shè)了電流速斷和限時(shí)電流速斷保護(hù)以后，它們的聯(lián)系工作就可以保證全

29、線路范圍內(nèi)的故障都能夠在0.5s的時(shí)間內(nèi)予以切除，在一般情況下都能夠滿足速動(dòng)性的要求。具有這種性能的保護(hù)稱為該線路的“主保護(hù)”。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)能作為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)（簡(jiǎn)稱近后備），即故障時(shí)，若無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)拒動(dòng)，它可動(dòng)作切除故障。但當(dāng)下一段線路故障而該段線路保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)不一定會(huì)動(dòng)作，故障不一定能消除。所以，它不起遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用。為解決遠(yuǎn)后備的問(wèn)題，還必須加裝過(guò)電流保護(hù)。（3）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（段）過(guò)電保護(hù)通常是指其啟動(dòng)電流按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)裝置。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該啟動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)電流的增大而動(dòng)作。在一般情況下

30、，它不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)范圍，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)范圍，以起到遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用。為保證在正常運(yùn)行情況下過(guò)電流保護(hù)不動(dòng)作，它的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流IL max，因而確定動(dòng)作電流時(shí)，必須考慮兩種情況：其一，必須考慮在外部故障切除后，保護(hù)裝置能夠返回。例如在圖3-4所示的接線網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)k1點(diǎn)短路時(shí)，短路電流將通過(guò)保護(hù)裝置5、4、3，這些保護(hù)裝置都要啟動(dòng)，但是按照選擇性的要求，保護(hù)裝置3動(dòng)作切除故障后，保護(hù)裝置4和5由于電流已經(jīng)減小應(yīng)立即返回原位。其二，必須考慮當(dāng)外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)電流大于它的正常工作電流時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。例如在圖3-4中，k1點(diǎn)短路時(shí)，變

31、電所B母線電壓降低，其所接負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)被制動(dòng)，在故障由3QF保護(hù)切除后，B母線電壓迅速恢復(fù)，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)電流大于它的正常工作電流，在這種情況下，也不應(yīng)使保護(hù)裝置動(dòng)作。AC325 4B1Mk13QF圖3-4 選擇過(guò)電流保護(hù)啟動(dòng)值及動(dòng)作時(shí)間的說(shuō)明考慮第二種情況時(shí)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定值應(yīng)滿足：式中，Kss電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)系數(shù)，它表示自啟動(dòng)時(shí)的最大負(fù)荷電流與正常運(yùn)行的最大負(fù)荷電流之比。當(dāng)無(wú)電動(dòng)機(jī)時(shí)Kss=1，有電動(dòng)機(jī)時(shí)Kss1。考慮第一種情況，保護(hù)裝置在最大負(fù)荷時(shí)能返回，則定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的返回值應(yīng)滿足 （3-3）考慮到，將式（3-3）它改寫(xiě)為 （3-4）式中，可靠系數(shù)，考慮繼電器

32、整定誤差和負(fù)荷電流計(jì)算不準(zhǔn)確等因素，取為 1.11.2。考慮到Kre=Ire/Iop，所以 （3-5）為了保證選擇性，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間必須按階梯原則選擇（如圖3-5）。兩個(gè)相鄰保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相差一個(gè)時(shí)限階段Dt。過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)仍采用式（3-2）進(jìn)行檢驗(yàn)，但應(yīng)采用代入，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為本線路的后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)采用最小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，要求Ksen³1.31.5；當(dāng)作為相鄰線路的后備保護(hù)時(shí)，則應(yīng)采用最小運(yùn)行方式下相鄰線路末端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，此時(shí)要求Ksen³1.2。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理圖與帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理圖相同，只是整定

33、的時(shí)間不同而已。tAAtBt¢BBCtCtCDtDtltotAtB圖3-5 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間選擇的示意圖2） 電流、電壓聯(lián)鎖保護(hù)的作用原理當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大時(shí)，電流保護(hù)（尤其電流速斷保護(hù)）的保護(hù)區(qū)可能很小，往往不能滿足靈敏度要求，為了提高靈敏度可以采用電流、電壓聯(lián)鎖保護(hù)。電流、電壓聯(lián)鎖保護(hù)可以分為電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)，帶時(shí)限電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)和低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)三種。由于這種保護(hù)裝置較為復(fù)雜，所以只有當(dāng)電流保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí)才采用。下面主要介紹電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)和低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，帶時(shí)限電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)，由于實(shí)際上很少采用，故不討論。（1）電流電

34、壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的工作原理IV<跳閘l1LXsIU123945687UpuI1puIpul²l1l¢電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)工作原理可以用圖3-6來(lái)說(shuō)明。保護(hù)的電流元件和電壓元件接成“與”回路，因此，只有當(dāng)電流、電壓元件都同時(shí)動(dòng)作時(shí)保護(hù)才能動(dòng)作跳閘。圖3-6 無(wú)時(shí)限電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)的計(jì)算圖1、2、3分別為在最大、正常和最小運(yùn)行方式下的IK=f(l)關(guān)系曲線；4、5、6分別為在最大、正常和最小運(yùn)行方式下的UK=f(l)關(guān)系曲線；保護(hù)的整定原則和無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)一樣，躲開(kāi)被保護(hù)線路外部故障。由于它采用了電流和電壓測(cè)量元件，因此，在外部短路時(shí)，只要有一個(gè)測(cè)量元件不動(dòng)作，保

35、護(hù)就能保證選擇性。保護(hù)的具體整定方法有幾種。常用的是保證在正常運(yùn)行方式下有較大的保護(hù)范圍作為整定計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)。整定方法：在圖3-6中設(shè)被保護(hù)線路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。為保證選擇性，在正常運(yùn)行方式時(shí)的保護(hù)區(qū)為 »0.75 L式中，Krel可靠系數(shù)，取為1.31.4。因此，電流繼電器的動(dòng)作電流為Ipu=Es/(Rs + R0l1)式中Es系統(tǒng)的等效相電勢(shì)；Rs正常運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值電阻；R0線路單位長(zhǎng)度的電阻。Ipu就是在正常運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍末端（K點(diǎn)）三相短路時(shí)的短路電流。由于在K點(diǎn)三相短路時(shí)，低電壓繼電器也應(yīng)動(dòng)作，所以它的動(dòng)作電壓為Upu就是在正常運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍末端三相短路時(shí)，母

36、線A上的殘余電壓。在此情況，兩個(gè)繼電器的保護(hù)范圍是相等的。動(dòng)作電流Ipu和動(dòng)作電壓Upu分別用直線7和8表示在圖3-6上。該圖上的曲線1、2和3分別表示在最大、正常和最小運(yùn)行方式下，短路電流IK和l的關(guān)系曲線。曲線4、5和6則分別表示在最大、正常和最小運(yùn)行方式下，母線A的殘余電壓UK和l的關(guān)系曲線。直線9表示無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，從圖上可以看到，如果線路上采用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，則它的最小保護(hù)范圍為l¢。如果采用無(wú)時(shí)限電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)，則其最小保護(hù)范圍為l²（由電流元件決定）。顯然l²>l¢。由此可見(jiàn)，采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)大大提高了

37、靈敏度。由圖可見(jiàn)，在被保護(hù)線路以外短路時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。在較正常運(yùn)行方式更大的運(yùn)行方式下，保護(hù)的選擇性由低電壓繼電器來(lái)保證，因?yàn)樵诖饲闆r，母線A上的殘余電壓UK大于Upu，低電壓元件不會(huì)動(dòng)作。在較正常運(yùn)行方式更小的運(yùn)行方式下，保護(hù)的選擇性由電流繼電器來(lái)保證，因?yàn)樵诖饲闆r下短路電流IK小于Ipu，電流元件不會(huì)動(dòng)作.（2）低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)這種保護(hù)只有當(dāng)電流元件和電壓元件同時(shí)動(dòng)作后，才能啟動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)預(yù)定的延時(shí)后，啟動(dòng)出口中間繼電器動(dòng)作于跳閘。低電壓元件的作用是保證在電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)不動(dòng)作，因而電流元件的整定值就可以不再考慮可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，而是按大于額定電流整定，即低電壓元件的動(dòng)作

38、值小于在正常運(yùn)行情況下母線上可能出現(xiàn)的最低工作電壓，同時(shí)，外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的過(guò)程中，它必須返回。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)通常采用Uop=0.7UN式中，UN額定電壓。低電壓元件靈敏系數(shù)的校驗(yàn)，按下式進(jìn)行式中，Uk max在最大運(yùn)行方式下，相鄰元件末端三相金屬性短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大線電壓。注意：當(dāng)電壓互感器回路發(fā)生斷線時(shí)，低電壓繼電器會(huì)誤動(dòng)作。因此，在低電壓保護(hù)中一般應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線的信號(hào)裝置，以便及時(shí)發(fā)出信號(hào)，由運(yùn)行人員加以處理。保護(hù)的延時(shí)特性以及各段保護(hù)的保護(hù)范圍示于圖3-7。必須指出，在有些情況下，例如：當(dāng)主保護(hù)(段)能保護(hù)線路全長(zhǎng)時(shí)，可以只采用兩段保護(hù)（如、段或、段）.ABCltol

39、IAABClIIAlIIIAtIAtIIAtIIIAtIBtIIBtIIIB圖3-7 三段式電流保護(hù)的延時(shí)特性和保護(hù)范圍 3） 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)原理圖參閱圖2-3所示，復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，在不對(duì)稱短路時(shí)，靠負(fù)序電壓起動(dòng)低電壓繼電器，而在對(duì)稱性故障時(shí)，也是靠短時(shí)的負(fù)序電壓起動(dòng)低電壓繼電器，靠繼電器的返回電壓較高來(lái)保持動(dòng)作狀態(tài)的。因此，其靈敏度是比較高的。復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的整定辦法除負(fù)序電壓繼電器的整定外，其余都與前述相同。負(fù)序電壓繼電器的動(dòng)作電壓可按躲開(kāi)正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電壓來(lái)整定，通常取 保護(hù)裝置的靈敏度的校驗(yàn)應(yīng)按相同的原始條件，分別求出保護(hù)裝

40、置的電流元件和電壓元件的靈敏系數(shù)。通常要求，在遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍末端短路校驗(yàn)的靈敏度應(yīng)不小于1.2。這種保護(hù)方式，不但靈敏度比較高，而且接線比較簡(jiǎn)單，因此，應(yīng)用比較廣泛。3保護(hù)的整定值計(jì)算 電流電壓保護(hù)整定值計(jì)算 圖3-1中若取電源線電壓為100V（實(shí)際為變壓器副方輸出線電壓為100V），系統(tǒng)阻抗分別為Xs.max=2、XS.N=4、Xsmin=5，線路段的阻抗為10。線路中串有一個(gè)2的限流電阻，設(shè)線路段最大負(fù)荷電流為1.2A。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)K=1.25，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)可靠系數(shù)為K=1.1，過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)K=1.15，繼電器返回系數(shù)Kre=0.85，自啟動(dòng)系數(shù)Kzq=1.0。根

41、據(jù)上述給定條件：（1）理論計(jì)算線路段電流保護(hù)各段的整定值計(jì)算：（A）（A）（A）=（2）理論計(jì)算線路段低壓閉鎖的電流速斷保護(hù)的整定值計(jì)算為保證速斷保護(hù)的選擇性，在正常運(yùn)行方式下的保護(hù)區(qū)設(shè)定為：式中Krel=1.31.4。各元件的整定值為（V）（A）（3）復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)整定值計(jì)算根據(jù)上述給定條件，理論計(jì)算線路段保護(hù)各元件的整定值為：（V）（A）（V）4常規(guī)電流保護(hù)的接線方式電流保護(hù)常用的接線方式有完全星形接線、不完全星形接線和在中性線上接入電流繼電器的不完全星形接線三種，如圖3-8所示。電流保護(hù)一般采用三段式結(jié)構(gòu)，即電流速斷（段），限時(shí)電流速斷（段），定時(shí)限過(guò)電流（段）。但有些情況下，

42、也可以只采用兩段式結(jié)構(gòu)，即段（或段）做主保護(hù)，段作后備保護(hù)。下圖示出幾種接線方法，供接線時(shí)參考。KA1KTKAM2KSKA2KA3KA4KA5KA6KSABCabco（a）完全星形兩段式接線圖KAKTKAMKSKAABCabco （b）不完全星形接線KAKAKAABCabcoKAMKS（c）在中性線上接入電流繼電器的不完全星形接線圖3-8 電流保護(hù)常用的幾種接線（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容DJZ-試驗(yàn)臺(tái)的常規(guī)繼電器都沒(méi)有接入電流互感器和電壓互感器，在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)參閱圖3-1的一次系統(tǒng)圖，設(shè)計(jì)好保護(hù)接線圖，并接好線后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1正常運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)（1）三相調(diào)壓器輸出為0V。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式置于“正?！蔽恢?。

43、（3）按前面介紹的常規(guī)電流保護(hù)接線方式進(jìn)行接線，根據(jù)理論計(jì)算值確定各繼電器的整定值大小。（4）合上三相電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使屏上電壓表指示從0V慢慢升到100V為止。（5）合上直流電源開(kāi)關(guān)。（6）合上變壓器二側(cè)的模擬斷路器。此時(shí)，負(fù)荷燈泡亮，模擬系統(tǒng)即處于正常運(yùn)行狀態(tài)。（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使調(diào)壓器輸出回零，最后斷開(kāi)實(shí)驗(yàn)電源。2短路故障方式實(shí)驗(yàn)（1）三相調(diào)壓器輸出為0V。（2）選擇系統(tǒng)運(yùn)行方式為最小運(yùn)行方式。（3）將模擬線路電阻可移動(dòng)頭放置在中間（50%）位置。（4）按前面介紹的常規(guī)電流保護(hù)接線方式進(jìn)行接線，根據(jù)理論計(jì)算值確定各繼電器的整定值大小。（5）退出所有出口連接片。（6）合上三相電源

44、開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使屏上電壓表指示從0V慢慢升到100V為止。 （7）合上直流電源開(kāi)關(guān)，合上變壓器二側(cè)的模擬斷路器，此時(shí)負(fù)荷燈泡亮(與正常運(yùn)行方式相同)。（8）合上短路模擬開(kāi)關(guān)（二相或三相均可）。（9）合上故障模擬斷路器，模擬系統(tǒng)發(fā)生短路故障。此時(shí)，根據(jù)短路類型，負(fù)荷燈泡全部熄滅或部分熄滅。電流表指示數(shù)值較大。模擬系統(tǒng)即處于短路故障方式。短路故障發(fā)生后，應(yīng)立即斷開(kāi)短路操作開(kāi)關(guān)，以免短路電流過(guò)大燒壞設(shè)備。斷開(kāi)短路操作開(kāi)關(guān)。即可切除短路故障。（10）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將故障模擬斷路器斷開(kāi)，調(diào)壓器輸出調(diào)回零，最后斷開(kāi)實(shí)驗(yàn)電源。3三相短路時(shí)段保護(hù)動(dòng)作情況及靈敏度測(cè)試實(shí)驗(yàn)在不同的系統(tǒng)運(yùn)行方式下，做三段式

45、常規(guī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，找出段電流保護(hù)的最大和最小保護(hù)范圍，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按前述完全星形實(shí)驗(yàn)接線，將變壓器原方CT的二次側(cè)短接，調(diào)段三個(gè)電流繼電器的整定值為5.16A，段三個(gè)電流繼電器的整定值為2.78A，或者III段整定值為1.62A。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇置于“最大”，將重合閘開(kāi)關(guān)切換至“OFF”位置。（3）把“區(qū)內(nèi)”、“線路”和“區(qū)外”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇在“線路”檔(“區(qū)內(nèi)”、“區(qū)外”是對(duì)變壓器保護(hù)而言的，在線路保護(hù)中不使用)。（4）合三相電源開(kāi)關(guān)，三相電源指示燈亮(如果不亮，則停止下面的實(shí)驗(yàn))。（5）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使并入線路中的電壓表顯示讀數(shù)從0V上升到100V為止。（6） 合上直

46、流電源開(kāi)關(guān)，直流電源指示燈亮(如果不亮，則停止下面的實(shí)驗(yàn))。（7）合上模擬斷路器，負(fù)載燈全亮。（8）將常規(guī)出口連接片LP2投入，微機(jī)出口連接片LP1退出。（9）合上短路選擇開(kāi)關(guān)SA、SB、SC。（10）模擬線路段不同處做短路實(shí)驗(yàn)。先將短路點(diǎn)置于100%的位置（順時(shí)針調(diào)節(jié)短路電阻至最大位置），合上故障模擬斷路器，檢查保護(hù)段是否動(dòng)作，如果沒(méi)有動(dòng)作，斷開(kāi)故障模擬斷路器，再將短路電阻調(diào)至90%處，再合上故障模擬斷路器，檢查保護(hù)段是否動(dòng)作，沒(méi)有動(dòng)作再繼續(xù)本步驟前述方法改變短路電阻大小的位置，直至保護(hù)段動(dòng)作，然后再慢慢調(diào)大一點(diǎn)短路電阻值，直至段不動(dòng)作，記錄最后能夠使段保護(hù)動(dòng)作的短路電阻值于表3-1中。（1

47、1）分別將系統(tǒng)運(yùn)行方式置于“最小”和“正?！狈绞?，重復(fù)步驟（4）至（10）的過(guò)程，將段保護(hù)動(dòng)作時(shí)的短路電阻值記錄在表3-1中。（12）實(shí)驗(yàn)完成后，將調(diào)壓輸出調(diào)為0V，斷開(kāi)所有電源開(kāi)關(guān)。（13）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析出無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)最大保護(hù)范圍。表3-1 三相短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 短路電阻/W運(yùn)行方式最大最小正常4兩相短路時(shí)段保護(hù)動(dòng)作情況及靈敏度測(cè)試實(shí)驗(yàn)在系統(tǒng)運(yùn)行方式為最小時(shí)，做三段式常規(guī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，找出段電流保護(hù)的最小保護(hù)范圍，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按前述完全星型實(shí)驗(yàn)接線，將變壓器原方CT的二次側(cè)短接。調(diào)整I段三個(gè)電流繼電器的整定值為5.16A，段三個(gè)電流繼電器的整定值為2.78A或者段整定值為1.62A。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇置于“最小”。（3）把“區(qū)內(nèi)”、“線路”和“區(qū)外”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇在“線路”檔。（4）合三相電源開(kāi)關(guān)，三