电力系统继电保护实验指导书(删减版)

电力系统继电保护1第一章电力系统继电保护EPL-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YRTQ电力系统继电保护2EPL-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。（5）电压输入信号在（0～150V）之间，电流输入信号在（0～1A）之间。RP0～220V直流220V图1变压器分压示意图电力系统继电保护32．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电秒表单元布置图电力系统继电保护4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．实验内容电力系统继电保护51.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的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电流值。c.按图1-2接线（采用串联接法），调压器T、变压器T2和电阻R均位于EPL-20，220V直流电源位于EPL-18，交流电流表位于EPL-12，量程为10A。并把调压器旋钮逆时针调到底。d．检查无误后，合上主电路电源开关和220V直流电源船型开关，顺时针调节自耦调压器，增大输出电流，并同时观察交流电流表的读数和光示牌的动作情况。注意：当电流表的读数接近电流整定值时，应缓慢对自耦调压器进行调节，以免电流变化太快。当光示牌由灭变亮时，说明继电器动作，观察交流电流表并读取电流值。记入表1-2，用起动电流djI表示（能使继电器动作的最小电流值）。e．继电器动作后，反向缓慢调节调压器降低输出电流，当光示牌由亮变灭时，说明继电器返回。记录此时的电流值称为返回电流，用fjI表示（能使继电器返回的最大电流值），记入表1-2，并计算返回系数：继电器的返回系数是返回与动作电流的比值，用Kf表示。djfjfIIK过流继电器的返回系数在0.85-0.9之间。当小于0.85或大于0.9时，应进行调整，调整方式见附。f．改变继电器线圈接线方式（采用并联接法），重复以上步骤。表1-2过流继电器实验结果记录表整定电流I（安）2.7A线圈接线方式为5.4A线圈接线方式为测试序号1231236886图1-1过流继电器线圈接法（a）串联(b)并联57II57II调压器T0-11V/10A图1-2过流继电器实验接线图0.54RDL-21C3T2A220V光示牌电力系统继电保护6实测起动电流Idj实测返回电流Ifj返回系数Kf起动电流与整定电流误差%（2）低压继电器的动作电压和返回电压测试a．选EPL-05中的DY-28C型低压继电器（额定电压为30V），确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为24V及48V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24V，学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电压整定值。b．根据整定值需求确定继电器接线方式。注意：（1）低压继电器线圈可采用串联或并联接法，如右图所示。其中并联接法电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出，串联接法电压动作值则为并联接法的2倍。（2）串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电压值。c．按图1-3接线（采用串联接法），调压器T位于EPL-20，220V直流电源位于EPL-18，交流电压表位于EPL-11，量程为200V。并把调压器旋钮逆时针调到底。d．顺时针调节自耦变压器，增大输出电压，并同时观察交流电压表的读数和光示牌的动作情况。当光示牌由灭变亮后，再逆时针调节自耦变压器逐步降低电压，并观察光示牌的动作情况。注意：当电压表的读数接近电压整定值时，应缓慢对自耦调压器进行调节，以免电压变化太快。当光示牌由亮变灭时，说明继电器舌片开始跌落。记录此时的电压称为动作电压djU。e．再缓慢调节自耦变压器升高电压，当光示牌由灭变亮时，说明继电器舌片开始被吸上。记录此时的电压称为返回电压fjU，将所取得的数值记入表1-3并计算返回系数。返回系数fk为djfjfUUK低压继电器的返回系数不大于1.2。将所得结果记入表1-3。f．改变继电器线圈接线方式（采用并联接法），重复以上步骤。表1-3低压继电器实验结果记录表整定电压U（伏）24V线圈接线方式为48V线圈接线方式为测试序号123123实测起动电压Udj图1-3低压继电器线圈接法7568（a）串联UU75(b)并联68UU图1-4低压继电器实验接线图2调压器1TVDY-28C220V光示牌电力系统继电保护7实测返回电压Ufj返回系数Kf起动电压与整定电压误差%六．实验报告实验结束后，针对过电流，低压继电器实验要求及相应动作返回值、返回系数的具体整定方法，按实验报告编写的格式和要求写出过流继电器，低压继电器实验报告和实验体会，并书面解答本实验思考题。附一返回系数和动作值的调整一．返回系数的调整返回系数不满足要求时应予以调整。影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。返回系数的调整方法有：1．调整舌片的起始角和终止角：调节继电器右下方起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响。故可用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。2．不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。3．适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。二．动作值的调整1．继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值。为此可调整右下放的舌片起始位置的限制螺杆。当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。2．继电器的整定指示器在最小刻度附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。3．适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。电力系统继电保护8附二DL-20C系列电流继电器一．规格型号1.继电器额定值与整定值范围如下：型号最大整定电流（A）额定电流(A)长期允许电流(A)电流整定范围(A)动作电流（A）最小整值时的功率消耗（VA）线圈串联线圈并联线圈串联线圈并联线圈串联线圈并联DL-21C66126121.5～61.5～33～60.55236480.5～20.5～11～20.50.612120.