電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)指南

批注[bl]:紙型16開.頁邊距上下各2陛米，左右各

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》2.5聞米。

批注22]:黑體，小初，居中

試驗(yàn)指導(dǎo)書

何瑞文陳少華李惜玉編

廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院批注[b。聃體.四號,加粗.居中

二00七年三月印刷

試驗(yàn)一基于仿真系統(tǒng)的電磁型繼電器的特性試驗(yàn)

試驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：綜合性

所屬課程名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

試驗(yàn)計(jì)劃課時(shí)：2

批注宋體,四號,加粗.內(nèi)容仍為宋體，四號.

一、試驗(yàn)?zāi)康腫bS]:

不加粗

I.認(rèn)識電磁型電流及電壓繼電器的構(gòu)造；

2.掌握繼電器動作參數(shù)的設(shè)定措施，觀測繼電器小J接點(diǎn)動作狀況：

3.掌握繼電器啟動值和返回值日勺測試措施、返回系數(shù)和誤差的計(jì)算措施。

二、試驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)定

認(rèn)識繼電器H勺構(gòu)造..動作過程..接線方式、調(diào)整措施。繼電器內(nèi)部接設(shè)圖如

圖一所示。繼電器內(nèi)部有兩組線圈，運(yùn)用兩組線圈口勺串聯(lián)或并聯(lián)可使整定值變化

一倍。

圖-內(nèi)部接線圖

三、試驗(yàn)重要儀器設(shè)備和材料

I.DL型電流繼電器及DY型電壓繼電器各一種

2.直流穩(wěn)壓電源一臺

3.DSF-2多功能繼電保護(hù)測試仿真裝置一套，其輸出電流幅值：0?30A（有效

值）/相，輸出電壓幅值：0~10（）V（有效值）/相。

四、試驗(yàn)措施、環(huán)節(jié)及成果測試

1.測定電流繼電器的啟動電流、返回電流并計(jì)算返回系數(shù)和誤差。

試驗(yàn)接線圖如圖二所示。在主功能菜單上用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“繼電測試”按鈕

進(jìn)入該測試功能，出現(xiàn)“各類繼電器及有關(guān)特性測試”界面。測試前?？蛇x擇自

動測試（或手動測試），再點(diǎn)擊“繼電器”按鈕進(jìn)行被試?yán)^電器類型和相別的設(shè)

置，以A相為例，可選擇A相及電流繼電器，然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。屏幕右

下方的“增長減少”按鈕意思是增長或減少對應(yīng)的被標(biāo)注量，變化量的大小由扉

幕左卜方的各量的步長確定。在手動測試時(shí)，只有按“增長減少”按鈕時(shí)，那些

標(biāo)注了向上或向下箭頭的鼠將按其對應(yīng)的步長變化，當(dāng)自動測試時(shí)，點(diǎn)擊”開始

測試”按鈕后，那些標(biāo)注了向上或向下箭頭的量將按步長對應(yīng)地增長或減少。以

A相為例，設(shè)置電流步長AL為某一值，再用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊A相電流有效值[A]

的方框，方框內(nèi)出現(xiàn)減少標(biāo)志，點(diǎn)擊“增長減少”使其減少至0A。用鼠標(biāo)左鍵

點(diǎn)擊A相電流有效值左邊方框，方框內(nèi)出現(xiàn)增長標(biāo)志，點(diǎn)擊“增長減少”

按鈕使其從0A增長至某一值。點(diǎn)擊“中斷測試”按鈕可中斷本次測試。

J________________

圖二

2.測定電壓繼電器的啟動電壓、返回電壓并計(jì)算返回系數(shù)和誤差。

試驗(yàn)接線圖如圖三所示。點(diǎn)擊“測試設(shè)置”按鈕選擇自動測試，再點(diǎn)擊“確

認(rèn)”。點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”對應(yīng)地設(shè)苴A相電壓有效值及電壓H勺步長AUa，再按“確

認(rèn)二當(dāng)A相電壓有效值|V|從零按某一步長AUa逐漸增大到某一值，電壓繼電

器常開接點(diǎn)剛剛閉合的最小電壓，此電壓即為繼電器的啟動電底其值與把手所

指H勺整定值相似，容許誤差不能超過±5%。當(dāng)繼電器處在動作位置后，按電壓

步長逐漸減少A相電壓有效值[V],電壓繼電器常開接點(diǎn)剛剛斷開口勺最大電樂值,

此電壓即為繼電器返回電壓。

在試驗(yàn)時(shí)將電樂繼電器線圈的聯(lián)接方式設(shè)為串聯(lián)或并聯(lián)，按刻度的標(biāo)度選測

三點(diǎn)（Uz），測試后將試驗(yàn)所得成果填入表二：

表二

整定值測定值計(jì)算值

測定次數(shù)

UzUdzUhKhAU

I

2

3

3.測定電流繼電甥動作時(shí)間、返回時(shí)間，觀測時(shí)間與啟動電流的關(guān)系

試驗(yàn)接線圖如圖四。手動測試時(shí)，置A相電流有效值［A］等于1.2彩是

電流繼電器電流整定值），電秒表更位，點(diǎn)擊“開始測試”，合刀閘K,電秒表I

和山獲得動作信號開始計(jì)數(shù)，當(dāng)繼電器通過一段時(shí)間接合閉合后，則I和【【【獲得

此信號，電秒表H勺數(shù)碼管便顯示數(shù)字，此數(shù)字即為電流繼電器接點(diǎn)閉合時(shí)間。用

電秒表的復(fù)位按鈕把數(shù)字滅掠，再拉開刀閘K,數(shù)碼管再顯示IKJ數(shù)字即為電流繼

電器接點(diǎn)返回時(shí)間。反復(fù)三次。不變化整定值％值，再次設(shè)置A電流有效值［A］,

使之分別為21z、3k，測量繼電器的接點(diǎn)閉合時(shí)間和接點(diǎn)返回時(shí)間。

把上面所得口勺一系列數(shù)據(jù)填入下表內(nèi):

表三

1.2IZ2Iz3Iz

IzTdzThTdzThTdzTh

(ms)(ms)(ms)(ms)(ms)(ms)

1

2

t3

平均

五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定

1.分析電流、電壓繼電器口勺構(gòu)造和動作過程；

2.比較電流、電壓繼電器附動作值與返回值，認(rèn)識返回系數(shù):

3.理解繼電器的動作時(shí)間與返回時(shí)間。

六、思索題

1.一、Idz、lh'kh、AI%意義是什么?

2.DL繼電器怎樣進(jìn)行hz的調(diào)整？hz有哪些調(diào)整措施？

3.DL系列繼電器動作時(shí)間與返回時(shí)間各與電流關(guān)系怎樣？

試驗(yàn)二基于仿真系統(tǒng)的功率方向繼電器的特性試驗(yàn)

試驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：綜合性

所屬課程名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

試驗(yàn)計(jì)劃課時(shí)：2

批注宋體，四號，加粗，內(nèi)容仍為宋體，四號,

一、試驗(yàn)?zāi)康模踒6］:

不加粗

I.熟悉功率方向繼電器BG/2型的構(gòu)造：

2.認(rèn)識功率方向繼電器的工咋原理：

3.掌握功率方向繼電器的動昨特性。

二、試驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)定

I、觀測功率方向繼電器BG-12型的構(gòu)造。

2、相角特性試驗(yàn)。

3、伏安特性試驗(yàn)。

4、潛動試驗(yàn)。

三、試驗(yàn)重要儀器設(shè)備和材料

1.BG-12型功率方向繼電器和220V（直流）中間繼電器一種;

2.直流穩(wěn)壓電源一臺：

3.DSF-2多功能繼電保護(hù)測試仿真裝置一套，其輸出電流幅值：0~30A（有

效值）/相，輸出電壓幅值：0~100V（有效值）/相。

四、試驗(yàn)措施、環(huán)節(jié)及成果測試

1、觀測功率方向繼電器BG-12型的構(gòu)造，電流電壓線圈的接線和極性關(guān)系，

變化繼電器內(nèi)角Q的措施。

2、相角特性試驗(yàn)：采用如圖一所示接線，設(shè)置A相電流有效值［A］為1A,

A相電流相位［度］為0。，A相電壓有效值［V］為20V,A相電壓相位［度］為某-

角度，記為火?！皽y試方式”選擇自動方式，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊A相電壓相位［度J

口勺左邊方框，方框出現(xiàn)向上箭頭，再點(diǎn)擊“開始測試”，A相電床相位［度J按電

壓相位步長△如“變化（粗調(diào)時(shí)步長可設(shè)為15°,精調(diào)時(shí)可設(shè)為I9）。指示燈

亮表達(dá)繼電器動作，指示燈滅表達(dá)繼電淵不動作，找出動作區(qū)與不動作區(qū)，求出

繼電器H勺最大敏捷角。

9）01530°45°€0°75:90,105°120135°150°165,

180195°210225,240°255,270。28530036330°345°

不動作區(qū)動作區(qū)最大敏捷角

~+

二ZJ

9；（1）

11）（3）-------

UA

14）（6；（*

16（8*

,L

A

圖一

3、伏安特性試驗(yàn)：點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，設(shè)置A相也壓相位為最大敏捷角，A

相電流有效值［A］為1A.A相電流相位［度］為0°,A相電壓有效值［V］為0V,電

壓步氏AUa為某一值，再點(diǎn)擊“確認(rèn)”。點(diǎn)擊A相電壓有效值［V］的左邊框，方

框出現(xiàn)向上箭頭，再點(diǎn)擊“開始測試”，A相電壓有效值［V］從零伏按電壓步長八

Ua逐漸增長至某一值，繼電器動作，記錄下最小動作電壓值。在其他數(shù)據(jù)不變

的狀況下，變化A相電流有效值:A］使之分別為2A、3A,測出對應(yīng)H勺最小動作

電壓。

同理，固定A相電壓值為10V、20V.30V,測定繼電耀的最小動作電流。

1A2A3A

Ui

%10V20V30V

4、潛動試驗(yàn)：“潛動”指在只加入電壓或電流的狀況下，繼電器就可以動作

口勺現(xiàn)象。接線圖如圖一所示，在主功能菜單上用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“繼電測試”按鈕

進(jìn)入該測試功能，出現(xiàn)“各類繼電器及有關(guān)特性測試”界面?！皽y試方式”選擇

“自動測試”，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，設(shè)置A相電流相位［度］為0。，A相電壓相

位為最大敏快角，A相電流有效值［A］為0A,相電壓有效值［V］為0V,電壓步長

△Ua為某一值，再點(diǎn)擊“確認(rèn)”返回，然后點(diǎn)擊“開始測試”，A相電壓有效值

［V］按步長AUa逐漸從0V增大至30V,中斷測試可點(diǎn)擊“中斷測試”按鈕，觀

測繼電器與否動作。同理，固定A相電壓有效值［V］為OV,A相電流有效值［A］

按步長Ala逐漸從0A增大至3A,觀測繼電器與否動作。

五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定

1.列出試驗(yàn)過程的表格記錄數(shù)據(jù)，然后作出對應(yīng)的角度特性和伏安特性曲

線：

2.分析功率方向繼電器的伏安特性、角度特性和潛動特性；

3.分析功率方向繼電器的動華范圍及死區(qū)。

六、思索題

1.功率方向繼電器的伏安特生和角度特性闡明什么問題？

2.請解釋“電壓死區(qū)”的原因？

3.功率方向繼電器如有潛動對保護(hù)產(chǎn)生什么影響？

試驗(yàn)三單側(cè)電源線路電流保護(hù)的試驗(yàn)

試驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：一般性

所屬課程名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

試驗(yàn)計(jì)劃課時(shí)：2

批注出刀：宋體，四號，加機(jī),內(nèi)容仍為宋體,四號.

?、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

不加粗

1.掌握單側(cè)電源輻射形線路過電流及電流速斷保護(hù)口勺原理和構(gòu)造:

2.認(rèn)識電流保護(hù)與三相一次重登閘的配合關(guān)系:

3.學(xué)習(xí)電流繼電器、時(shí)間繼電器動作值的調(diào)整措施。

二、試驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)定

1、觀測電流保護(hù)裝置口勺構(gòu)造：

2、認(rèn)識電磁型保護(hù)的多種繼電器；

3、掌握電流保護(hù)的動作特性。

三、試驗(yàn)重要儀器設(shè)備和材料

1.電力保護(hù)裝置一套：

2.DSF—2多功能繼電保護(hù)測試仿真裝置一套。

四、試驗(yàn)措施、環(huán)節(jié)及成果測試

（一）原理接線圖

被試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)為單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，如圖一所示，線路/、〃裝有三段式電流

保護(hù)，第?段為無時(shí)限電流速斷，用|/|衣達(dá)：第二段為限時(shí)電流速斷，用?表

達(dá)；第三段為過流，用;表達(dá)。線路/〃“〃則裝有二段電流保護(hù)，無時(shí)限電流速

斷及過流，其表達(dá)措施與上相似。

（二）試驗(yàn)闡明

在實(shí)際接線圖中有如下幾點(diǎn)闡明:

線路中H勺油開關(guān)在試驗(yàn)時(shí)是以三相交流接觸器替代，因接觸器只有一種線

圈，故列用兩個(gè)中間繼電器來控制合閘及跳閘其中為合閘繼電器，2DL為

跳閘繼電器。

線路不一樣地點(diǎn)短路時(shí)參數(shù)模擬及詳細(xì)操作：

線路的?次回路運(yùn)用五個(gè)電抗線圈或電阻器及電阻陷構(gòu)成，為了使短路時(shí)

短路電流不至于過大，一次回路接的交流電源采用220Vo

為了模擬線路不一樣地點(diǎn)短路，一次回路中接入四個(gè)刀閘（見試臉線路總圖）

①手動合閘：首先將三相交流電源刀閘K及直流電源刀閘合上，然后用手接

"按鈕，接觸器合閘，其詳細(xì)過程如下：

HAI"_

----------oO--------------------

1OZ啟動回路

合閘繼電器1DZ啟動，接觸器線圈。。帶電、開關(guān)合上。當(dāng)主接點(diǎn)閉合后，

運(yùn)用其輔助W點(diǎn)廠…自保持（因手放”4后，它自動返回，1OZ繼電器也返回），

使接觸器保持在合閘狀態(tài)。

②跳閘：跳閘分手動跳閘和自動跳閘兩種:

自動跳閘即繼電保護(hù)動作使開關(guān)跳閘，當(dāng)任一套保護(hù)動作后其接點(diǎn)閉合起動

2￡>Z繼電器，2QZ起動后常閉接點(diǎn)打開，使接觸器線圈失電，因此開關(guān)跳閘。

手動跳閘時(shí)，狀況與上相似，不過此時(shí)2OZ繼電器啟動的正電源是從跳閘

按鈕7X來，當(dāng)手按下正電源即送給20Z。

③自動合閘。繼電器由保護(hù)動作或其他原因誤動作而跳閘時(shí)，斷路器口勺輔助

常閉接點(diǎn)，即相稱于模擬線路中接觸器口勺輔助接點(diǎn)尸門“閉合。因此，跳閘監(jiān)視

繼電器3OZ動作，其常開接點(diǎn)閉合起動重疊閘繼電器1中的時(shí)間繼電器，

通過重段閘的整定期間/砂后，接通了斷路的合閘回路，便斷路自動合閘寫?斷

開為止。

本模擬試驗(yàn)中只在/〃“線路上裝有ZCH。ZC”的詳細(xì)接線如下：

④多種故障狀況：

A.過流動作：減少電阻至過流保護(hù)啟動，這時(shí)相稱于本線路或相鄰線路發(fā)

生動作，使開關(guān)跳閘，這時(shí)可看出信號繼電器5X、7X、8X掉牌。同步啟動ZC"

將開關(guān)重新合上。

B./〃々〃線路電流速斷動作：合刀閘K4。相稱于/〃_,〃線路上速斷保護(hù)區(qū)內(nèi)

發(fā)生短路，這時(shí)過流及速斷都起現(xiàn)，由于過流要經(jīng)一段限時(shí)，而無時(shí)限電流速斷

瞬時(shí)動作，將故障切除。這時(shí)可看出信號繼電器5X、6X、8X掉牌。同步啟動ZC”

將開關(guān)重新合上。

C.合刀閘號相稱于故障發(fā)生在線路/〃.〃無時(shí)限電流速斷及線路/人〃

限時(shí)電流速斷的共同保護(hù)范圍內(nèi)，這時(shí)兩套保護(hù)都啟動，根據(jù)選擇性規(guī)定，應(yīng)當(dāng)

由/〃一〃/的無時(shí)限電流速斷動作切除故障。這時(shí)可看出信號繼電器登、5X、6X、

8X擦牌，同步啟動ZCH將開關(guān)重新合上。

D.合刀閘K?相稱于線路〃末端發(fā)生短路，這時(shí)/小〃的限時(shí)電流速斷

及過流均啟動，但過流延時(shí)較長，因此限時(shí)速斷動作切除故障，這時(shí)可看出信號

繼電器4X、2X、5X掉牌。

E.合刀閘《相稱于線路〃_〃無時(shí)限電流速斷范圍內(nèi)發(fā)生故障，這時(shí)保護(hù)瞬

時(shí)啟動，將故障切除，信號繼電器IX、4X、5X掉牌。

注意：作上述前三項(xiàng)時(shí)，必須保證重疊閘維電器中的電容的足夠叼充電時(shí)間，

大概為15?20秒。要不保護(hù)動作，跳開斷路器后無法重疊。

線路不一樣地點(diǎn)短路時(shí)的詳細(xì)參數(shù)。

IIIIII

己知：〃〃=4A,ltllll=2.2A

KR=1.3瞬時(shí)電流速斷的可靠系數(shù)

K"l.l限時(shí)速斷速斷H勺可靠系數(shù)

假設(shè)/兒-1、DL-2、3處的過電流保護(hù)參數(shù)已知為

dz?bh-\~/血?“，-2=Id:?bh-3=2A

T=L05

電流互感器變比為，訕=10/5

試根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇小，-2處電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)以

及過電流保護(hù)的動作參數(shù)和時(shí)限參數(shù)。

（三）試驗(yàn)環(huán)節(jié)

1.觀測保護(hù)盤的接線及所用H勺各電器。

2.根據(jù)計(jì)算出來H勺多種保護(hù)裝置的整定值，整定各繼電器H勺參數(shù)。

3.合電源刀閘K,并給上直流電源（直流電源為單相橋式整流，亦可用汞

弧整流電源），按%、〃&、開關(guān)"-1及"-2合閘，然后減少電阻勺使過

流起動，記下此時(shí)電流值及保護(hù)動作狀況。

4.合刀閘七觀測線路/〃皿線路保護(hù)動作的狀況，并記下動作電流及動作

狀況與保護(hù)動作觀測ZC4的動作狀況，并記錄下來。

5.合刀閘占觀測線路/卜〃、/〃“〃線路保護(hù)動作狀況并記錄成果。同步觀測

ZCH的動作狀況及與保護(hù)的配合關(guān)系。

6.合刀閘&觀測線路/小〃保護(hù)動作狀況，并記下試驗(yàn)成果。

7.合刀閘（觀測線路/卜〃保護(hù)動作狀況，并記下試驗(yàn)成果。

五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定

1.將試驗(yàn)記錄成果列出，并分析在多種故障狀況下保護(hù)的行為與否與理論

相符合。

2.畫出QL-1處三段過電流交直流回路I句展開圖，接線圖中設(shè)備規(guī)范：

名稱編號型號規(guī)范

電流繼電器1/DA-II/IO

電流繼電器2/3/DL-11/6

電流繼電器4/57DL-1I/2

時(shí)間繼電粉17DS-111/0.1-13

時(shí)間繼電器2T3TD5-112/0.25-3.5

中間純電器\DZ2DZ3DZDZ-3XB

信號繼電器\DX-SDXDX-11/0.015

六、思索題

1.電流速斷保護(hù)與過電流保護(hù)在保護(hù)定值、動作時(shí)間、動作范圍等方面有

何區(qū)別：

2.電流保護(hù)與自動重疊閘怎樣配合。

試驗(yàn)四基于變電站仿真系統(tǒng)的繼電保護(hù)動作特性分析

試驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：綜合性

所屬課程名稱：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

試驗(yàn)計(jì)劃課時(shí)：2

批注曲宋體,四號，加粗，內(nèi)容仍為宋體，四號,

一、試驗(yàn)?zāi)康?]:

不加粗

1、認(rèn)識電力系統(tǒng)變電站仿真系統(tǒng)。通過仿真系統(tǒng)熟悉變電所的一次接線以

及變電所控制室的實(shí)際控制設(shè)備：

2、熟悉繼電保護(hù)裝置口勺原理與構(gòu)造：

3、仿真分析電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，繼電保護(hù)的實(shí)際動作狀況。

二、試驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)定

1、熟悉變電站仿真系統(tǒng)；

2、認(rèn)識繼電保護(hù)裝置構(gòu)造；

3、掌握故障后繼電保護(hù)的動，乍特性。

三、試驗(yàn)