电力系统继电保护实验指导书

1目录实验装置常用字符表……………………………………………………………2电源操作及安全………………………………………………………………3实验装置使用说明………………………………………………………………6实验一：电磁型电流继电器和电压继电器实验……………………………8实验二：电磁型时间继电器实验……………………………………………14实验三：信号继电器实验……………………………………………………18实验四：中间继电器实验……………………………………………………21实验五：功率方向继电器实验……………………………………………25实验六：差动继电器实验……………………………………………………33实验七：反时限继电器实验…………………………………………41实验八：三相一次重合闸装置实验……………………………………………48实验九：线路过流保护实验……………………………………………………53实验十：低电压闭锁过电流保护实验…………………………………………57实验十一：电流闭锁电压速断保护实验………………………………………60实验十二：具有灯光监视的断路器控制回路实验……………………………65实验十三：中央复归式信号装置实验………………………………………69实验十四：自动重合闸前加速保护实验……………………………73实验十五：自动重合闸后加速保护实验………………………………………75实验十六：网络式输电线路阶段式电流保护实验…………………………………77实验十七：过流保护与三相自动重合闸装置（后加速）综合实验…………882EPL-I型继电特性及线路保护实验装置常用字符表序号中文含义文字符旧符号1自动重合闸装置ARDZCH2电容；电容器CC3熔断器FURD4电流继电器KALJ5热继电器KHRJ6冲击继电器KICJJ7中间继电器KMZJ8信号继电器KSXJ9时间继电器KTSJ10电压继电器KVYJ11电感、电抗器LL12断路器QFDL13电位器RPW14按钮SBAN15电流互感器TALH16电压互感器TVYH17合闸线圈YOHQ18跳闸线圈YRTQ3电源操作与安全一、开启实验装置的步骤：1）开启电源前，要检查控制屏下面“直流高压电源”必须置“关”断的位置。控制屏左侧面上安装的自耦调压器必须调在零位，即必须将调节手柄沿逆时针方向旋转到底。2）检查无误后开启漏电断路器“电源总开关”“，停止”按钮指示灯、电源分相指示灯亮，表示实验装置的进线已接通电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。3）按下“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，只要调节自耦调压器的手柄，在输出口U、V、W处可得到0～450V的线电压输出，由于本实验装置线路额定工作电压为100V，所以该实验装置采用了限压装置，可调电压为0～120V，并由控制屏上交流电压表指示。电压表指示三相电网进线的线电压值。装置电源简图4）按下“启动”按钮后，可打开直流操作电源，向微机保护装置控制回路和信号回路或向电磁继电器提供直流电源。5）实验中如果需要改接线路，必须按下“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作的安全。实验完毕，须将自耦调压器调回到零位，将“直流电源”的电源开关置于“关”断位置，最后，需关断“电源总开关”。二、实验的基本要求线路保护及继电特性实验装置的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生根据实验目的、实验内容及实验设备拟定实验线路，确定实验步骤，测取所需数据，进行电路工作状态分析研究的能力，并得出必要结论，完成相应的实验报告。增强对微机保护装置的认识，掌握线路保护的基本原理。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。1、实验前的准备4实验前应复习教科书中有关章节的内容，认真阅读实验指导书，了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题。实验前应写好预习报告，经教师检查认可后，方能开始实验。认真作好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备、人身的安全等都具有相当重要的作用。2、实验的进行2.1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行，每组由2～3人组成，实验进行中的接线、负载、电压或电流调节、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作的协调，使记录的数据准确可靠。2.2、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表，按图接线，接线要简单明了，接线原则应先接串联主回路，再接并联支路。为方便检查线路的正确性，实验线路图中的直流回路、交流回路、控制回路等应分别用不同颜色的导线连接。2.3、试运行在正式实验开始之前，先按一定规范起动保护电路，观察所有仪表是否正常。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。2.4、测取数据预习时对继电器及其保护装置的试验方法及所测数据的大小做到心中有数。正式实验时，根据实验步骤逐次测取数据。2.5、认真负责，实验有始有终实验完毕，须将数据交指导老师审阅。经指导老师认可后，才允许拆线，并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好，放至原位。三、实验报告实验报告是根据实测数据和在实验中观察发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的实验总结和心得体会。实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。实验报告包括以下内容：1、实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温℃。2、列出实验中所用器件的名称及编号，继电器铭牌数据等。3、列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值。4、数据的整理和计算5、解答各个实验的思考题，部分思考题在实验前要进行抽查提问，作为学生实验预习成绩的一部分。6、根据数据说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。7、每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导老师批阅。5四、安全操作规程为了按时完成电力自动化及继电保护实验，确保实验时人身与设备的安全，必须严格遵守如下规定的安全操作规程：1、实验时，人体不可接触带电线路。2、接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导老师检查和允许，并使组内其它同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。4、通电前应先检查是否有短路回路存在，以免损坏仪表或电源。5、实验室总电源或实验台控制屏上的电源应由实验指导教师来控制，其他人员只能经指导教师允许后方可操作，不得自行合闸。6EPL-I型继电特性及线路保护实验装置使用说明EPL-I型继电特性及线路保护实验装置是专门为电力、电气类专业继电保护、电力系统自动化、工厂供电等课程设计的，具有器件真实可观、安全可靠、针对性强、技术先进、方便学生使用等特点，也可作为毕业设计和教师科研的硬件开发平台。本实验装置由调压器、移相器、多种继电器及测量表计等组成，可以用来进行电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器、功率方向继电器、差动继电器、自动重合闸继电器等继电特性实验。（一）电源操作说明如下：1．当漏电保护器开关关上时，所有指示灯都不亮，实验台上各元件、接线柱、移相器、调压器均不带电，三相调压器和单相调压器必须调在零位，即必须将调节手柄逆时针方向旋转到底。2．当漏电保护器合上时，“断开”红色按钮灯亮，表示实验装置的进线已接通电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。3．当按下“闭合”按钮时，“闭合”按钮指示绿灯亮，调节调压器手柄，可以三相输出端得到0～150V的线电压，在单相调压输出端得到0～220V的交流电压。4．实验时若需改接线路，请勿带电操作，必须按下“断开”按钮，以切断交流电源，保证实验操作的安全。实验完成，须将三相调压器、单相调压器两手柄都逆时针调到底，最后断开漏电保护器。5．本实验装置台还可提供直流不可调220V稳压电源，若需得到可调0～220V直流电源，可用可调变阻器分压接法获得。（二）使用方法本实验装置测量表即（直流电压表、直流电流表、电秒表和相位仪），测量前必须接上220V交流电源，交流电压、电流表不必外接电源。1．相位仪测量相位方法（1）在EPL-15电秒表、相位仪的测量单元的电压输入端口端接入电压信号，在电流输入端口端接入电流信号。（2）显示屏显示的数据即为引入的电压信号与引入的电流信号之间的相位差值。（3）在进行相位测量时，电压信号与电流输入信号不要接错了位置，且电压信号是并联接入的，电流信号是串联在回路中的。（4）要注意电压、电流输入信号的极性，极性不对，显示的相位差也不对。RP0～220V直流220V图1变压器分压示意图7（5）电压输入信号在（0～150V）之间，电流输入信号在（0～1A）之间。2．时间测量方法图3所示的EPL-15电秒表测试单元的平面布置图。本测试装置可测得0ms～999s的时间，当给出了时间测量的启动信号（启动“+”“-”端“短接”）后，显示屏开始计量时间的大小，直到发出停止计数的控制信号计数才停止，不管启动信号是否消失，显示屏都不会停止计数。每次开始计数前，先选择秒量程还是毫秒量程，再按下相应按键，相位仪开始等待计数。（三）注意事项为了按时完成电力自动化及继电保护实验，确保实验时人身安全与设备安全，必须严格遵守以下操作规定。1．接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。2．完成接线后，务必请指导老师或同学检查之后方可接通电源，实验中如发生事故，应立即切断总电源，再检查和处理故障，不可独立带电检查。3．实验前，先检查和选择好测量仪表仪器的量程和最大负荷值，严禁长时间运行在过量程、过负荷状态。0～1A0～150VIU图2相位仪单元布置图sms计秒毫秒启动停止+--+图3电秒表单元布置图8实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验一．实验目的1．熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构，工作原理、基本特性。2．掌握动作电流、动作电压参数的整定。二．预习与思考1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？2．动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？3．实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗？4．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？三．原理说明DL-20C系列电流继电器和DY-20C系列电压继电器为电磁式继电器。由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。当线圈导通时，衔铁克服游丝的反作用力矩而动作，使动合触点闭合。转动刻度盘上的指针，可改变游丝的力矩，从而改变继电器的动作值。改变线圈的串联并联，可获得不同的额定值。DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈并联时的额定值。继电器用于反映发电机，变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置中。DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈串联时的额定值。继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。四．实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1控制屏12EPL-20变压器及单相可调电源13EPL-04继电器（一）—DL-21C电流继电器14EPL-05继电器（二）—DY-28C电压继电器15EPL-11交流电压表16EPL-12交流电流表17EPL-18直流电源及母线18EPL-13光示牌1五．实验内容91.整定点的动作值、返回值及返回系数测试实验接线图1-2、图1-4分别为过流继电器及低压继电器的实验接线。（1）电流继电器的动作电流和返回电流测试：a.选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器（额定电流为6A），确定动作值并进行整定。本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态。注意：本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到2.7A，学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电流整定值。b.根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式；注意：（1）过流继电器线圈可采用串联或并联接法，如右图所示。其中串联接法电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出，并联接法电流动作值则为串联接法的2倍。（2）串并联接线时需注意线圈