继电保护及变电站综合自动化实验指导书-ok

I继电保护及变电站综合自动化实验指导书适用专业：电气工程及其自动化金国彬李玲编写电气工程教研室2007年9月II目录第一章常规继电器特性实验......................................................................................................................1实验一、DL-31型电流继电器特性实验.................................................................................................1实验二、DY-36型电压继电器特性实验.................................................................................................5实验三、LG-11型功率方向继电器特性实验.........................................................................................7实验四、LCD-4型变压器差动继电器特性实验..................................................................................11实验五、LZ-21阻抗继电器特性实验...................................................................................................15第二章数字式继电器特性实验................................................................................................................23实验六、数字式电流、过电压和低电压继电器特性实验..................................................................23实验七、数字式反时限电流继电器特性实验......................................................................................28实验八、数字式功率方向继电器特性实验..........................................................................................30实验九、数字式差动继电器特性实验..................................................................................................32实验十、数字式阻抗继电器特性实验..................................................................................................33第三章成组微机保护实验........................................................................................................................39实验十一三段式电流保护实验...........................................................................................................39实验十二零序电流保护实验.................................................................................................................46实验十三三段式距离保护实验.............................................................................................................48实验十四变压器保护实验.....................................................................................................................50实验十五微机故障录波.........................................................................................................................531第一章常规继电器特性实验由PC机控制TQWX-II微机型继电保护试验测试仪发出各种电流和电压信号，测试以下常规继电器的性能：DL-31型电流继电器、DY-36型电压继电器、LG-11型功率方向继电器、LCD-4型变压器差动继电器。常规继电器实验方式构成原理图见下图。为方便实验接线，在实验台内部已将各常规保护继电器背部的各接线端子分别引到实验台面上各继电器相应的电压、电流接线端。各常规保护继电器的开出接点通过“转换开关”并接在“常规保护出口”上。常规继电器实验方式构成原理图实验一、DL-31型电流继电器特性实验一、实验目的：1、了解常规电流继电器的构造及工作原理。2、掌握设置电流继电器动作定值的方法。3、学习微机型继电保护试验测试仪的测试原理和方法，并测试DL-31型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。二、DL-31型电流继电器简介：DL-31型电流继电器用于电机、变压器及输电线的过负荷和短路保护中，作为启动元件。DL-31型电流继电器是电磁式继电器，当加入继电器的电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开；当电流降低到0.8倍整定值时，继电器返回，动合触点断开，动断触点闭合。继电器有两组电流线圈，可以分别接成并联和串联方式，接成并联时，继电器动作电流可以扩大一倍。继电器接线端子见图2-1-1，串联接线方式为：将④、⑥短接，在②、⑧之间加入电流；并联接线方式为：将②、④短接，⑥、⑧短接，在②、⑧之间加入电流。做实验时可任意选择一种接线方式。2图2-1-1DL-31继电器接线端子打开电流继电器面板前盖，拨动定值设定指针，可设定电流继电器的整定值。三、实验接线：1.集控台内部已连接线说明：本实验台将继电器线圈接成串联方式，并在实验台内部已将电流继电器的电流线圈输入端子（②、⑧端子）引到实验台面上电流继电器的各接线端，将电流继电器的动合触点（①、③端子）连接到实验台面上“常规保护出口”接线端上。2.实验中应连接的线：将测试仪产生的单相电流信号与电流继电器对应的I，In端子连接，将“常规保护出口”接线端接到测试仪的一对开入接点上。并把实验台上的转换开关KK放在“电流”档。四、测试方法：控制测试仪的输出，从小到大动态地改变加入电流继电器中的电流，直至其动作；再减小电流直至其返回，测试电流继电器的动作值、返回值和返回系数。可采用自动测试方法，也可采用手动测试方法。五、实验内容：注：本实验需使用TQWX-II微机型继电保护试验测试仪，请仔细阅读《TQWX-II微机型继电保护试验测试仪用户手册》或继电保护信号测试系统软件帮助文件中的有关内容。（一）手动测试继电器动作值及返回值方法：将测试仪设置为手控方式对继电器进行测试：手动操作不断增加测试仪发出的电流，直至电流继电器动作；再不断减小电流，直至电流继电器返回。步骤：1.按“三、实验接线”中的方法接好连线。2.打开测试仪电源，在PC机上运行继电保护信号测试系统软件，进入“继电器特性通用测试”模块。如图2-1-2。3图2-1-2继电器特性通用测试界面3.设置测试仪的控制参数：分别设置测试仪的控制变量，开关量连接，见图2-1-3和图2-1-4。其中当前控制变量即：实验过程中按设置规律动态变化的量，测试仪产生的其余电气量在实验过程中均保持不变。本实验中需要动态改变加入到测试仪中的电流，因此把当前变量设为“Ia幅值”（假定接入电流继电器的量为A相电流）；变量的变化步长直接影响测试精度，为提高精度，可设为0.05A。4.在图2-1-2的“输出参数”区输入测试仪的固定量输出值和当前变量起始值。注意：因当前变量变化步长为正数，当前变量Ia的大小起始值应小于设置的电流继电器动作定值。建议未连线的信号有效值设为0。5.按“开始试验”按钮，控制测试仪输出设定的电流。6.按“增加”按钮，测试仪按设定的步长增加电流的输出。直至输出的电流使电流继电器动作，测试仪采集到动作信号，并在实验结果的动作值栏中显示动作值。图2-1-3变量设置界面图2-1-4开关量设置界面7.按“减少”按钮，测试仪按设定的步长减少电流的输出。直至输出的电流使电流继电器返回，测试仪采集到返回信号，并在实验结果的返回值栏中显示返回值，同时自动计算出电流继电器的返回系数。8.重复步骤3-7，测四组数据，分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值，并计算整定值的误差、变差及返回系数。4误差＝[最小动作值－整定值]/整定值×100%变差＝[最大动作值－最小动作值]/四次动作平均值×100%返回系数＝返回平均值/动作平均值将测试和计算结果填入表2-1-1。9.改变电流继电器的整定值，再次测继电器的动作值、返回值和返回系数，与表2-1-1结果比较后填入表2-1-2。表2-1-1模拟式电流继电器动作值、返回值和返回系数实验数据动作值(A)返回值(A)返回系数1234平均值(A)误差(%)变差(%)返回系数整定值(A)（二）自动测试继电器的动作值及返回值将测试仪设置为程控方式对继电器进行测试。设置测试仪的测试方式、变量范围，使测试仪自动按控制模式动态的改变发出的电流，自动测试电流继电器的动作值、返回值和返回系数。表2-1-2模拟式电流继电器返回系数测试数据整定值(A)返回系数12步骤：1.在图2-1-2界面的“控制操作”区选择“程控”方式。2.设置程控方式下的控制参数变量。“变量设置”和“开关量设置”同手控方式，另外，还需要进行“程控设置”。参见图2-1-5。5图2-1-5程控设置界面“变化范围”:可界定当前设定变量变化的起点和终点，注意变化范围应能覆盖继电器的动作值和返回值。“变化方式”：变量的变化方式，“始”为变化范围的起点，“终”为终点，“始，终”为单程变化，只能测量动作值；“始，终，始”为双程变化，可以同时测量动作值、返回值；“步长时间”：变量按其步长变化时，每一步大小的保持时间。一般地，每步时间的设置应大于继电器的动作（或返回）时间。“返回方式”：变量的返回方式，有动作返回和全程返回两种方式。设置为“动作返回”时，当前变量在从起点到终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则根据变化方式确定是否继续试验：当变化方式为“始，终”，则结束试验；变化方式为“始，终，始”，则改变变量的变化方向，向起点返回。设置为“全程返回”时，无论继电器动作与否，变量仅仅根据变化范围的设置进行变化，直至到达终点或返回到起点。测继电器的动作值和返回值必须设置为“动作返回”方式。本实验中因需要测试电流继电器的动作值和返回值，应设置为“动作返回”并选择“始，终，始”的变化方式，确保测试仪测得电流继电器动作获取动作值后，减小产生的电流从而使继电器返回，再得到返回值。3.按“开始试验”按钮，控制测试仪按设置的方