三段电流保护实验报告

BeijingJiaotongUniversity电力系统继电保护实验报告三段电流保护实验姓名：学号：班级：电气1103实验指导老师：倪平浩一、电力系统继电保护实验要求①认真预习实验，保证在进实验室前，要掌握继电保护实验基础知识，熟悉继电保护实验环境。要有一份详细的预习报告，预习报告必须认真写，须包含自己设计的实验电路。不得有相同的或者复印的预习报告。如果没有预习报告、预习报告雷同或者复印预习报告，则报告相同的同学都不得进入实验室做实验，回去重新预习，以后约时间做实验。②实验过程中要认真记录数据和实验中出现的问题，积极思考实验中的问题，可以讨论，但不能大声喧哗，不得做与实验无关的事情。③实验报告要认真写，要写出调试过程的问题，分析问题原因，和如何解决问题，不得抄袭。④保持实验室卫生，不得在实验室里乱丢弃垃圾。实验结束后，把实验桌周围的垃圾打扫干净。二、电力系统继电保护常用继电器1、电流继电器电流继电器装设于电流互感器二次回路中，当电流大于继电器动作电流时动作，经跳闸回路作用于断路器跳闸。结构图内部接线图1．电磁铁2．线圈3．Z型舌片4．弹簧5．动触点6．静触点7．整定值调整把手8．刻度盘9．舌片行程限制杆10．轴承图13－1DL-11型电流继电器结构图动作原理：如图13－1，当继电器线圈回路（图中2）中有电流通过时，产生电磁力矩，使舌片（图中3）向磁极靠近，但由于舌片转动时必须克服弹簧（图中4）的反作用力，因此通过线圈的电流必须足够大，当大于整定的电流值时（图中7、8），产生的电磁力矩使得舌片足以克服弹簧阻力转动，使继电器动作，接点闭合（图中5、6）。电流继电器动作电流、返回电流、返回系数：使继电器刚好动作时的最小电流，称为继电器的动作电流。使继电器刚好返回时的最大电流，称为继电器的返回电流。电流继电器的返回电流与动作电流的比值，称为返回系数。电流继电器动作电流的调整方法：1．改变整定值调整把手的位置（图中7、8）。通过调整把手，可改变弹簧的反作用力矩，从而可平滑地调整继电器动作电流。2．改变线圈地连接方式。电流继电器线圈有两个，因此有两种连接方式：串联和并联。当调整把手位置一定，采用串联接法，继电器动作电流为刻度盘标注动作电流值；若采用并联接法，继电器动作电流为刻度盘标注动作电流值的两倍。图13－2DL-11型电流继电器2、时间继电器时间继电器在继电保护回路中，当保护设备故障发生后，经过指定的延时后作用于断路器跳闸。结构图内部接线图1．线圈2．磁导体3．衔铁4．返回弹簧5．切换接点压头6．瞬时动触点7．瞬时常闭触点8．瞬时常开触点9．扇形齿曲臂10．扇形齿11．钟表弹簧12．钟表弹簧调整器13．传动齿轮14．摩擦离合器15．主传动齿轮16．传动齿轮17、18中间齿轮19．摆齿轮20．钟摆21．摆锤22．延时动触点23．延时静触点24．时间刻度盘25．动触点轴图13－3DS-110型时间继电器结构图动作原理：当线圈（图中1）接入电压后，衔铁（图中3）即被瞬时吸入电磁线圈中，依附在衔铁上的杠杆（图中9）被释放，在弹簧（图中11）的的作用下，使扇形齿轮（图中10）顺时针方向旋转，并带动齿轮（图中13）、动触点（图中22）及与其同轴的摩擦离合器（图中14）一起逆时针旋转，通过主齿轮（图中15）传动钟表机构，钟表机构按整定的时间（图中23）接通动触点（图中22），从而实现了延时的作用。当加在线圈上的电压消失后，在返回弹簧（图中4）的作用下，杠杆（图中9）立即使扇形齿轮恢复原位，动触点（图中25）轴顺时针方向旋转，摩擦离合器（图中14）与传动齿轮（图中13）脱开，此时钟表机构不参加工作，接点瞬时返回。图13－4DS-110型时间继电器3、中间继电器中间继电器主要用来扩大接点容量和数量，作为保护出口跳闸用，也作为辅助继电器用。结构图内部接线图1．电磁铁2．线圈3．衔铁4．静触点5．动触点6．反作用弹簧7．衔铁行程限制器图13－5DZ－17型中间继电器结构图动作原理：当线圈（图中2）加上70％以上额定电压时，衔铁（图中3）就会被吸到电磁铁（图中1）的磁极上，动触点（图中5）与静触点（图中4）接通，继电器动作。如线圈失电，衔铁受弹簧（图中6）的拉力而返回原位。图13－6DZ－17型中间继电器4、信号继电器结构图内部接线图1．电磁铁2．线圈3．衔铁4．动触点5．静触点6．信号掉牌7．弹簧8．复归把手9．观察窗图13－7DX-11型信号继电器结构图动作原理：当信号继电器线圈（图中2）流过电流时，电磁力吸引衔铁（图中3）而释放信号牌（图中6），信号牌由于本身的重量而下落，并停留在垂直位置，通过观察窗（图中9）可以看见继电器动作掉牌信号，同时固定信号牌的轴旋转90度，使动触点（图中4）与静触点（图中5）接通，从而接通灯光或音响信号回路。当故障处理复位信号时，由工作人员转动信号继电器上的复位复位把手（图中8），信号掉牌和触点复归原位。图13－8DX-11型信号继电器三、继电保护实验内容1、三段电流保护实验1）实验目的①熟悉三段电流保护的接线；②掌握三段电流保护的整定计算原则和保护的性能。2.）实验电路实验电路如图13-1所示。图13-1实验电路图3）实验注意问题①交流电流回路用允许大于５A的导线；②接好线后请老师检查。4）保护动作参数的整定①要求整定参数如下：保护I段动作电流为4.8A，动作时间为０秒；保护III段动作电流为1.4A；动作时间为2秒。②按上述要求进行电流继电器和时间继电器的整定。时间继电器的整定：将时间继电器整定把手调整到要求的刻度位置。电流继电器的整定：按图接线。先合交流电源开关（注意：直流电源先不投入），按下模拟断路器手合按钮，调节单相调压器改变电流，分别整定电流I、III段的动作电流，要求电流继电器的动作电流与整定值的误差不超过5％。将实际整定结果填入表13-1。表13-1整定结果名称I段III段动作电流1.375A4.575A动作时间0S2S5）模拟故障观察保护的动作情况①电流I段通入5A电流(模拟I段区内故障):先合交流电源开关（注意：直流电源先不投入），按下模拟断路器手合按钮，调节调压器使电流为5A，再按下模拟断路器手分按钮，投入直流电源，按下模拟断路器手合按钮（模拟手合I段区内故障），观察各继电器的动作情况并记录：电流继电器（DL11）、（DL13）起动；时间继电器（会）起动；信号继电器（2XJ）掉牌，保护（0）秒跳闸。②电流III段通入1.5A电流(模拟III段区内故障)：实验方法同上。电流继电器（DL13）起动，时间继电器（会）起动；信号继电器（1XJ）掉牌，保护（2）秒跳闸。区外故障：通入１A电流，模拟III段范围以外故障：实验方法同上。所有继电器（都不）动作。6）思考题①在三段式电流保护中，如果在I段保护范围内发生了相间短路，当I段的起动元件拒绝动作，将如何切除故障？答：第III段保护会作为后备保护而动作，切出故障②中间继电器的作用是什么？答：中间继电器是用来转换和传递控制信号的元件。输入信号是线圈的通电断电信号，输出信号为触点的动作。它本质上是电压继电器，但具有触头多（多至六对或更多）、触头能承受的电流较大、动作灵敏等特点。可以用中间继电器来扩大接点容量。