綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)繼電保護(hù)部分

1、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)繼電保護(hù)部分目 錄繼電特性及線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置使用說明2實(shí)驗(yàn)一 自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)二 自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)實(shí)驗(yàn)7 繼電特性及線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置使用說明繼電特性及線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置是專門為電力、電氣類專業(yè)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、工廠供電等課程設(shè)計(jì)的，具有器件真實(shí)可觀、安全可靠、針對(duì)性強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、方便學(xué)生使用等特點(diǎn)，也可作為畢業(yè)設(shè)計(jì)和教師科研的硬件開發(fā)平臺(tái)。本實(shí)驗(yàn)裝置由調(diào)壓器、移相器、多種繼電器及測(cè)量表計(jì)等組成，可以用來進(jìn)行電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、功率方向繼電器、差動(dòng)繼電器、自動(dòng)重合閘繼電器等繼電特性實(shí)驗(yàn)。（一）電源操作說明如下：1當(dāng)漏電

2、保護(hù)器開關(guān)關(guān)上時(shí)，所有指示燈都不亮，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各元件、接線柱、移相器、調(diào)壓器均不帶電，三相調(diào)壓器和單相調(diào)壓器必須調(diào)在零位，即必須將調(diào)節(jié)手柄逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。2當(dāng)漏電保護(hù)器合上時(shí)，“斷開”紅色按鈕燈亮，表示實(shí)驗(yàn)裝置的進(jìn)線已接通電源，但還不能輸出電壓。此時(shí)在電源輸出端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路接線操作是安全的。3當(dāng)按下“閉合”按鈕時(shí)，“閉合”按鈕指示綠燈亮，調(diào)節(jié)調(diào)壓器手柄，可以三相輸出端得到0150V的線電壓，在單相調(diào)壓輸出端得到0220V的交流電壓。4實(shí)驗(yàn)時(shí)若需改接線路，請(qǐng)勿帶電操作，必須按下“斷開”按鈕，以切斷交流電源，保證實(shí)驗(yàn)操作的安全。實(shí)驗(yàn)完成，須將三相調(diào)壓器、單相調(diào)壓器兩手柄都逆時(shí)針調(diào)到底，最后斷開漏

3、電保護(hù)器。5本實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)還可提供直流不可調(diào)220V穩(wěn)壓電源，若需得到可調(diào)0220V直流電源，可用可調(diào)變阻器分壓接法獲得。（二）使用方法本實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量表即（直流電壓表、直流電流表、電秒表和相位儀），測(cè)量前必須接上220V交流電源，交流電壓、電流表不必外接電源。1相位儀測(cè)量相位方法（1）在EPL-15電秒表、相位儀的測(cè)量單元的電壓輸入端口端接入電壓信號(hào)，在電流輸入端口端接入電流信號(hào)。（2）顯示屏顯示的數(shù)據(jù)即為引入的電壓信號(hào)與引入的電流信號(hào)之間的相位差值。（3）在進(jìn)行相位測(cè)量時(shí)，電壓信號(hào)與電流輸入信號(hào)不要接錯(cuò)了位置，且電壓信號(hào)是并聯(lián)接入的，電流信號(hào)是串聯(lián)在回路中的。（4）要注意電壓、電流輸入信號(hào)的極

4、性，極性不對(duì)，顯示的相位差也不對(duì)。（5）電壓輸入信號(hào)在（0150V）之間，電流輸入信號(hào)在（01A）之間。2時(shí)間測(cè)量方法圖3所示的EPL-15電秒表測(cè)試單元的平面布置圖。本測(cè)試裝置可測(cè)得0ms999s的時(shí)間，當(dāng)給出了時(shí)間測(cè)量的啟動(dòng)信號(hào)（啟動(dòng)“+”“-”端“短接”）后，顯示屏開始計(jì)量時(shí)間的大小，直到發(fā)出停止計(jì)數(shù)的控制信號(hào)計(jì)數(shù)才停止，不管啟動(dòng)信號(hào)是否消失，顯示屏都不會(huì)停止計(jì)數(shù)。每次開始計(jì)數(shù)前，先選擇秒量程還是毫秒量程，再按下相應(yīng)按鍵，相位儀開始等待計(jì)數(shù)。（三）注意事項(xiàng)為了按時(shí)完成電力自動(dòng)化及繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全與設(shè)備安全，必須嚴(yán)格遵守以下操作規(guī)定。1接線或拆線都必須在切斷電源的情況下進(jìn)行

5、。2完成接線后，務(wù)必請(qǐng)指導(dǎo)老師或同學(xué)檢查之后方可接通電源，實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷總電源，再檢查和處理故障，不可獨(dú)立帶電檢查。3實(shí)驗(yàn)前，先檢查和選擇好測(cè)量?jī)x表儀器的量程和最大負(fù)荷值，嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在過量程、過負(fù)荷狀態(tài)。 實(shí)驗(yàn)一 自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)的原理接線。2理解自動(dòng)重合閘前加速的組成形式，技術(shù)特性，掌握其實(shí)驗(yàn)操作方法。二預(yù)習(xí)和思考1圖21-1中各個(gè)繼電器的功用是什么？2在重合閘動(dòng)作前是由哪幾個(gè)繼電器及其觸點(diǎn)共同作用，實(shí)現(xiàn)前加速保護(hù)。3重合于永久性故障，保護(hù)再次起動(dòng)，此時(shí)由哪幾個(gè)繼電器及其觸點(diǎn)共同作用，恢復(fù)有選擇地再次切除故障的？4為什么加速繼電器

6、要具有延時(shí)返回的特點(diǎn)？5在前加速保護(hù)電路中，重合閘裝置動(dòng)作后，為什么KM2繼電器要通過KA1的常開觸點(diǎn)，KM2自身延時(shí)返回常開觸點(diǎn)進(jìn)行自保持？6在輸電線路重合閘電路中，采用前加速時(shí)，KM2是由于什么觸點(diǎn)起動(dòng)的？7請(qǐng)分析自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)。8分析自動(dòng)重合閘合閘前加速度保護(hù)實(shí)驗(yàn)的原理和判斷動(dòng)作過程，并完成預(yù)習(xí)報(bào)告。三實(shí)驗(yàn)原理圖21-1 自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)的網(wǎng)路接線圖如圖21-1所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條線路上均裝設(shè)過電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按階梯型原則來配合。因而，在靠近電源端保護(hù)3處的時(shí)限就很長(zhǎng)。為了能加速故障的切除，可在保護(hù)3處采用前加速的方式，即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí)，第一次都由

7、保護(hù)3瞬時(shí)動(dòng)作予以切除。如果故障是在線路A-B以外（如d1點(diǎn)），則保護(hù)3的動(dòng)作都是無選擇性的。但斷路器3跳閘后，即起動(dòng)重合閘重新恢復(fù)供電，從而糾正了上述無選擇性的動(dòng)作。如果此時(shí)的故障是瞬時(shí)性的，則在重合閘以后就恢復(fù)了供電。如果故障是永久性的，則故障由保護(hù)1或2切除，當(dāng)保護(hù)2拒動(dòng)時(shí)，則保護(hù)3第二次就按有選擇性的時(shí)限t3動(dòng)作與跳閘。為了使無選擇性的動(dòng)作范圍不擴(kuò)展的太長(zhǎng)，一般規(guī)定當(dāng)變壓器低壓側(cè)短路時(shí)保護(hù)3不應(yīng)動(dòng)作。因此，其起動(dòng)電流還應(yīng)按照躲開相鄰變壓器低壓側(cè)的短路（d2點(diǎn)）來整定。圖21-2示出了自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)的原理接線圖。其中KA是過流保護(hù)。從該圖可清楚地看出，線路故障時(shí)，首選繼電器KA1動(dòng)

8、作，其觸點(diǎn)閉合，經(jīng)KM2的常閉觸點(diǎn)不帶時(shí)限地動(dòng)作于斷路器使其跳閘，隨后斷路器輔助觸點(diǎn)起動(dòng)重合閘繼電器，將斷路器重合。重合閘動(dòng)作的同時(shí)，起動(dòng)繼電器KM2，其常閉觸點(diǎn)打開。若此時(shí)線路故障還存在，但因KM2的常閉接點(diǎn)已打開，只能由過流保護(hù)繼電器KA2和時(shí)間繼電器KT帶時(shí)限有選擇性地動(dòng)作于斷路器跳閘，再次切除故障。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱使 用 儀 器 名 稱數(shù)量1控制屏12EPL-04繼電器（一）DL-21C電流繼電器13EPL-05繼電器（二）DS-21C時(shí)間繼電器14EPL-06繼電器（四）DZ-31B中間繼電器 DZS-12B中間繼電器15EPL-07B繼電器（五）DX-8信號(hào)繼電器16EPL-

9、08自動(dòng)重合閘17EPL-11交流電壓表18EPL-11交流電流表19EPL-12B光示牌110EPL-14按鈕及電阻盤111EPL-17A三相電源112EPL-11直流電源及母線1五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1根據(jù)過電流保護(hù)的要求整定KA2的動(dòng)作電流值，和KT的動(dòng)作時(shí)限2根據(jù)速斷保護(hù)的要求整定KA1的動(dòng)作電流。3根據(jù)時(shí)間繼電器 、加速繼電器、保護(hù)出口繼電器的技術(shù)參數(shù)選擇相應(yīng)的操作電源。4按圖21-2接線，認(rèn)真仔細(xì)檢查后，再請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查。6等重合閘電容充滿電后，在A站線路上短路點(diǎn)接入故障，觀察前加速動(dòng)作情況，加速跳閘后重合啟動(dòng)， ARD出口接點(diǎn)，DZ的閉合來起動(dòng)KM2，KM2常閉觸點(diǎn)打開。7模擬故障繼續(xù)存在，

10、但由于KM2常閉觸點(diǎn)已經(jīng)打開，所以只能由過流保護(hù)KM2和KT帶時(shí)限有選擇性地進(jìn)行跳閘，切除故障。六實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析前加速保護(hù)動(dòng)作特性，綜合上述思考題寫出報(bào)告。表21-1序號(hào)代號(hào)型號(hào)規(guī)格實(shí)驗(yàn)整定值或額定工作值線圈接法SB按下時(shí)（模擬永久性故障）SB斷開時(shí)（模擬瞬時(shí)性故障）用途1KA12KA23KT4KS5KM16KM27YR8YO實(shí)驗(yàn)二 自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)的接線原理。2理解自動(dòng)重合閘后加速的組成形式，技術(shù)特性，掌握其實(shí)驗(yàn)操作方法。二預(yù)習(xí)與思考1圖22-2中各個(gè)繼電器的功用是什么？2當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，由哪幾個(gè)繼電器及其觸點(diǎn)，首先按正常的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限有選擇性

11、地作用于繼電器跳閘？3重合于持續(xù)故障時(shí)，保護(hù)再次起動(dòng)，此時(shí)由哪幾個(gè)繼電器及其觸點(diǎn)共同作用，實(shí)現(xiàn) 后加速？4在輸電線路重合閘電路中，采用后加速時(shí)，加速回路中接入了KM2的什么觸點(diǎn)？為什么？5請(qǐng)分析自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)？6分析自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)實(shí)驗(yàn)的原理和整個(gè)動(dòng)作過程，完成預(yù)習(xí)報(bào)告。三實(shí)驗(yàn)原理圖22-1 重合閘后加速保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)接線圖重合閘后加速保護(hù)一般又簡(jiǎn)稱為“后加速”，所謂后加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后，進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障，而與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無關(guān)。 “后加速”的配合方式廣泛應(yīng)用于35kV以上的網(wǎng)

12、絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線路上。因?yàn)椋谶@些線路上一般都裝有性能比較完善的保護(hù)裝置，例如，階段式電流保護(hù)、距離保護(hù)等，因此，第一次有選擇性地切除故障的時(shí)間（瞬時(shí)動(dòng)作或具有0.5s的延時(shí)）均為系統(tǒng)運(yùn)行所允許，而在重合閘以后加速保護(hù)的動(dòng)作（一般是加速第II段的動(dòng)作，有時(shí)也可以加速第III段的動(dòng)作），就可以更快地切除永久性故障。圖22-2示出了自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)原理接線圖。線路故障時(shí)，由于延時(shí)返回繼電器KM2尚未動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)仍斷開，電流繼電器KA動(dòng)作后，起動(dòng)時(shí)間繼電器KT，經(jīng)一定延時(shí)后，其接點(diǎn)閉合，起動(dòng)出口中間繼電器KM1，使QF跳閘。QF跳閘后，ARD動(dòng)作發(fā)出合閘脈沖。在發(fā)生合閘脈沖的同時(shí)，

13、ARD起動(dòng)繼電器KM2，使其觸點(diǎn)閉合。若故障為持續(xù)性故障，則保護(hù)第二次動(dòng)作，經(jīng)KM2的觸點(diǎn)直接起動(dòng)KM1而使斷路器QF瞬時(shí)跳閘圖圖 22-2 自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)原理接線圖圖22-2四實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱使 用 儀 器 名 稱數(shù)量1控制屏12EPL-04繼電器（一）DL-21C電流繼電器13EPL-05繼電器（二）DS-21C時(shí)間繼電器14EPL-06繼電器（四）DZ-31B中間繼電器 DZS-12B中間繼電器15EPL-07B繼電器（五）DX-8信號(hào)繼電器16EPL-08自動(dòng)重合閘17EPL-11交流電壓表18EPL-11交流電流表19EPL-12B光示牌110EPL-14按鈕及電阻盤111EPL-17A三相電源112EPL-11直流電源及母線1五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1根據(jù)過流保護(hù)的要求整定KA的動(dòng)作電流和KT的動(dòng)作時(shí)限。2由加速繼電器，保護(hù)出口繼電器和時(shí)間繼電器的參數(shù)選擇相應(yīng)的操作電源。按圖22-2直流部分接線。認(rèn)真仔細(xì)檢查后，再請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查。3檢查接線無誤后加入直流電源。4等自動(dòng)重合閘電容充滿電后，用A站模擬線路故障，把萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打在電流保護(hù)處，再進(jìn)行短路調(diào)節(jié)，電流繼電器KA加入一個(gè)大于整定值的電流，此時(shí)加速繼電器KMZ未起動(dòng)，因此KA起動(dòng)KT，KT經(jīng)過一定時(shí)限起動(dòng)KM1，使斷路器跳閘，同時(shí)經(jīng)KS發(fā)信號(hào)。5斷路器跳閘后，重合閘發(fā)出合閘脈