继电保护实验5-6

50五、6~10KV线路过电流保护实验一、实验目的1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。3、进行实际接线操作,掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。二、预习与思考1、参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。2、为什么要选定主要继电器的动作值，并且进行整定？3、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？三、原理说明电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。1、原理接线图原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。原理接线图主要用来表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备，它可作为二次回路设计的原始依据。由于原理接线图上各元件之间的联系是用整体连接表示的，没有画出它们的51内部接线和引出端子的编号、回路的编号；直流仅标明电源的极性，没有标出从何熔断器下引出；信号部分在图中仅标出“至信号”，无具体接线。因此，只有原理接线图是不能进行二次回路施工的，还要其他一些二次图纸配合才可，而展开接线图就是其中的一种。2、展开接线图展开接线图是将整个电路图按交流电流回路、交流电压回路和直流回路分别画成几个彼此独立的部分，仪表和电器的电流线圈、电压线圈和触点要分开画在不同的回路里，为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字符号。展开接线图一般是分成交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几个主要组成部分。每一部分又分成若干行，交流回路按a、b、c的相序，直流回路按继电器的动作顺序各行从上至下排列。每一行中各元件的线圈和触点按实际连接顺序排列，每一回路的右侧标有文字说明。展开接线图中的图形符号和文字标号是按国家统一规定的图形符号和文字标号来表示的。二次接线图中所有开关电器和继电器的触点都按照它们的正常状态来表示，即指开关电器在非动作状态和继电器线圈断电的状态。因此，所谓的常开（动合）触点就是继电器线圈不通电时，该触点断开，常闭（动断）触点则相反。图5—2是根据图5—1所示的原理接线图而绘制的展开接线图。左侧是保护回路展开图，右侧是示意图。从中可看出，展开接线图由交流电流回路、直流操作回路和信号回路三部分组成。交流电流回路由电流互感器1LH的二次绕组供电，电流互感器仅装在A、C两相上，其二次绕组各接入一个电流继电器线圈，然后用一根公共线引回构成不完全星形接线。A411、C411和N411为回路编号。直流操作回路中，画在两侧的竖线表示正、负电源，向上的箭头及编号101和102表示它们分别是从控制回路（＋）（－）的熔断器FU1和FU2下面引来。横线条中上面两行为时间继电器起动回路，第三行为信号继电器和中间继电器起动回路，第四行为信号指示回路，第五行为跳闸回路。图5—16~10KV线路过电流保护原理图1—断路器；2—电流互感器；3、4—电流继电器；5—时间继电器；6—信号继电器；7—保护出口中间继电器；8－断路器的辅助触点；9—跳闸线圈。tII6~10kV18-9+345++67BCJ--2AC至信号+52图5—26~10KV线路过电流保护展开图QS—隔离开关；QF—断路器；1LH、2LH—电流互感器；1LJ、2LJ—电流继电器；SJ—时间继电器；XJ—信号继电器；BCJ－保护出口中间继电器；TQ—跳闸线圈。3．实验原理说明实验线路见图5－3，过电流保护的动作顺序如下：当调节单相自耦调压器和变阻器R，模拟被保护线路发生过电流时，电流继电器LJ动作（注：实验中交流电流回路采用单相式），其常开触点闭合，接通时间继电器SJ的线圈回路，SJ则动作，经过一定时限后，其延时触点闭合，接通信号继电器XJ和保护出口中间继电器BCJ的线圈回路，BCJ动作，常开触点闭合，接通了跳闸回路，（因断路器QF在合闸状态，其常开触点QF是闭合的）。于是跳闸线圈TQ中有电流流过，使断路器跳闸，切断短路电流。同时，XJ动作并自保持，接通光字牌GP，则光字牌亮，显示“6－10KV过流保护动作指示”。通过实验接线整定调试后，我们会深切体会到：展开接线图表达较为清晰，易于阅读，便于了解整套装置的动作程序和工作原理，特别在复杂电路中，其优点更为突出。四、实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1ZB11DL－24C/6电流继电器1只DZB－12B出口中间继电器1只2ZB12DS－22时间继电器1只DXM－2A信号继电器1只3ZB01断路器触点及控制回路模拟箱1只6~10kVQFQS1LH2LH1LHa1LHbA4111LJC4112LJN411+1011LJ2LJSJBCJQFTQXJBCJSJ-102XJGP信号回路保护出口电动分闸回路信号继电器中间继电器回路时间继电器回路直流操作回路线路示意图A相过流C相过流公共线交流电流回路保护表计534ZB03数字式电秒表及开关组件1只5ZB05光字牌组件1只6ZB31直流数字电压、电流表各1只7ZB35存储式智能真有效值交流电流表1只序号设备名称使用仪器名称数量8DZB01－1变流器1只复归按钮1只可调变阻器R112.6Ω5A1只交流电流1路单相自耦调压器1只9DZB01直流操作电源1路五、实验步骤和要求1、选择电流继电器的动作值（确定线圈接线方式）和时间继电器的动作时限。（例：设额定运行时的工作电流为3A，选择DL－24C/6型电流继电器，整定动作值4.2A；选择DS－22型时间继电器整定动作时限2.5S；也可根据老师要求进行整定。）2、参照实验指导书中实验一和实验二的调试方法分别对电流继电器和时间继电器进行元件整定调试。3、按图5—3过电流保护实验接线图进行接线。4、将单相调压器，变流器，限流电阻，交流电流表等连接组成电流形成回路，将电流输出端接入电流继电器的线圈。5、检查上述接线和设备，确定无误后，根据实验原理说明加入电流，进行保护动作试验，并认真观察动作过程，做好记录，深入理解各个继电器在该保护电路中的作用和动作次序。六、注意事项注意事项详见操作规程，希望每一位学生集中思想，注意观察，确保实验操作过程中的每一个环节的正确性和安全性。七、实验报告1、本内容安装调试及动作试验结束后要认真进行分析总结，按实验报告要求及时写出过电流保护的实验报告。2、叙述过电流保护整定，试验的操作步骤。3、分析说明过电流保护装置的实际应用和保护范围。54图5—36~10KV线路过电流保护实验接线图VSBXJXJSJIXJSJQFTQBCJ220V(+)220V(-)直流操作电源保护操作及信号回路A~220V36VQF12.65A0~5ALJR数字式电秒表IIIIIIQFLJ(a)模拟主线路（一相）交流电流回路mAVBCJLJXJGP过电流保护保护出口及主断路器分闸过电流保护动作指示信号继电器指示灯回路信号继电器复归回路ΩR1直流回路(b)554、通过本实验谈谈你对实际设备与原理接线图和展开接线图对应关系的认识。5、书面解答本实验的思考题。表5－1序号代号型号规格整定范围实验整定值或额定工作值线圈接法过电流时的工作状态用途1LJ2SJ3XJ4BCJ5GP6R六、BFY－12A型晶体管负序电压继电器实验56一、实验目的1、熟悉BFY-12A负序电压继电器的实际结构和工作原理。2、理解负序电压继电器特定功能和基本特性，掌握模拟不对称短路时的整定、试验等操作方法。3、掌握模拟两相短路时的动作电压与负序动作线电压之间关系及计算方法。4、掌握模拟三种不同故障时起动电压离散值的计算方法。二、预习与思考1、BFY-12A负序电压继电器具有哪些特点？2、在端子①-⑨上不加入直流电源时继电器能工作吗？为什么？3、负序电压继电器投入工作时为什么要检查电压为正相序，然后用高内阻电压表测试负序电压滤过器输出的不平衡电压。三、原理说明BFY-12A负序电压继电器用于发电机和变压器的继电保护线路中，作为电压闭锁元件，以反应不对称短路时线路电压的负序分量。负序电压继电器主要由五部分组成，见图7-1，原理接线图见图7-3。图7-1继电器的动作原理分述如下：负序电压滤过器：由C3、RA（R7、R11）C4、RB（R6、R12）组成阻容式滤过XC4器。选择RA=√3XC3、RB=-------，可以使得在输入端加以正序电压时，√3滤过器没有输出（只有很小的不平衡电压）；而在输入端上加以负序电压时，则滤过器输出电压Umn=1.5√3U2Aej30°=1.5U2ABej30°。相量图见图7-2。因为负序滤过器一般都接入系统的相间电压，即零序分量等于零。Ua→Ub→Uc→负序电压滤过器→电压互感器→裂相整流→触发器→出口回路57（a）原理图（b）加正序电压时（c）加负序电压时图7－2电压互感器YH为降压式变压器，其次级又与R10、C5、D1-6，组成裂相整流电路。其实质就是交流分压移相电路，只要适当选择C5、R10、YH次级参数，在a、b、c、三个输出端子上就能获得对称三相交流电压。经过D1-6整流后提高直流分量减小脉动系数，不需要滤波，便能大大地提高保护的动作速度。滤过器输出电压通过电压互感器YH，经裂相整流后加至触发器上。在正常情况下，BG1饱和导通，BG2截止，执行元件CJ不动作；当系统发生不对称短路时，则滤过器的输出电压使触发器翻转，BG1截止，BG2饱和导通，执行元件CJ动作。调整电位器R13，可以改变继电器的整定值。图7-3负序电压继电器原理接线图四、实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1ZB18BFY－12负序电压继电器1只2ZB43可调电阻800Ω2个CBAUBCUABRBIABIBCC4RAC3mnIBCU1AIABmnU1CURBUC3URAUC4U1BU1ABU1BCIBCnURBU2CU2BCU2ABU2AUC3IABmURAUC4U2B583ZB31直流数字电压表1只4ZB36存储式智能真有效值交流电压表2只5DZB01直流操作电源1路6DZB01-1单相自耦调压器1只交流电源1路触点通断指示灯1只五、实验步骤和操作方法1、继电器内部各元件的检查根据BFY-12A负序电压继电器的电气原理图和内部布线图，观察该继电器的内部结构，电子元器件的组合形式，分析各接线端子的用途。确保试验的安全、准确。2、绝缘检验首先将直流回路进、出线端子用导线连接起来，以免在检验时使晶体管元件遭受损害。然后用1000伏兆欧表测量各个回路之间、各回路及接点对金属框架、引出接点对直流回路之间的绝缘电阻，要求测得的各项绝缘电阻值不得小于10MΩ，如果发现某项绝缘电阻较低，甚至有零电阻的现象，应仔细检查，找出原因进行处理。3、直流回路及触发器检测试验接线见图7