JBZ-5型电力自动化和继电保护及工厂供配电技术综合实验

1JBZ-5型电力自动化和继电保护及工厂供配电技术综合实验装置实验指导书浙江高自成套设备有限公司浙江高校自动化技术研究所2目录一、继电器特性实验................................................................................4实验1电流继电器和电压继电器特性实验.........................................4实验2JSS48A-S时间继电器特性实验..............................................10实验3中间继电器特性实验...............................................................13实验4信号继电器特性实验...............................................................16实验5DCD—2差动继电器实验........................................................19实验6方向阻抗继电器实验...............................................................23实验7三相一次重合闸装置实验.......................................................27二、继电保护实验..................................................................................32实验8线路的定时限过电流保护实验...............................................32实验9线路的反时限过电流保护实验...............................................36实验10低电压闭锁电流速断保护实验.............................................42实验11单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验.................45实验12装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验.....................57实验13“用前加速”和“后加速”方法提高继电保护性能的实验.........60三、低压电器与工厂供配电实验..........................................................62实验14接触器动作值的检验和触头联锁关系实验.........................62实验15单相及三相漏电保护电路原理及测试实验.........................65实验16电流互感器各种常见接线方案及用于电流测量、过电流保护实验.......................................................................................................68实验17电压互感器各种常见接线方案及用于电压测量、过电压保3护实验及相对地短路保护......................................................................72实验18断路器组成的三级保护实验...................................................75附录一三相交流电发生器使用说明..................................................77四、电力自动化实验..............................................................................79实验19模拟电力系统组成实验.......................................................79实验20模拟电力系统并联与短路实验...........................................82实验21模拟变压器的低电压启动的过电流实验.............................86实验22模拟变压器的差动保护实验.................................................91实验23模拟配电网自动化实验.......................................................96实验24模拟发电机输出功率的调节实验.....................................101实验25模拟发电机过电压保护实验.............................................1054一、继电器特性实验实验1电流继电器和电压继电器特性实验一、实验目的1.了解继电器基本分类、方法及其结构。2.熟悉常用电流继电器和电压继电器。3.学会调整，测量电磁型继电器的动作值，返回值和返回系数。4.测量电磁型继电器的时间特性。二、继电器的类型与认识继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。1.继电器的分类继电器按所反应的物理量的不同可分为电量和非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电器，速度继电器。反应电量的种类比较多，一般分类如下：a.按动作原理可分为：电磁型，感应型，整流型，晶体管型，微机型等。b.按继电器所反应的电量性质可分为电流继电器、电压继电器、功率继电器，阻抗继电器、频率继电器等；c.按继电器的作用可分为起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。d.近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型，电磁型继电器使用量已有减少。2.常用电流继电器的构成原理DL-30系列电磁型电流继电器常用于电机、变压器和输电线路的过负荷和短路保护中，作为起动元件,只有它首先反应出电流的剧增,由它再起动和传递到保护环节、直至触发断路器跳闸，将故障部分从系统中切除。通过实验对电流继电器的特性、接线方式和整定都有明确的认识。DL-30系列电磁型电流继电器的主要产品有DL-31、DL-32、DL-33、DL-34等。本实验所用的电流继电器为DL-31，最大整定电流为6A、整定电流范围为1.5～6A。该继电器为磁电式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，可根据需要串联或并联，故改变接线方式可使继电器整定范围变化一倍。继电器名牌的刻度值及额定值对于电流继电器是线圈串联的值（以安培为单位），拨动刻度的指针，即可改变继电器的动作值。（原理是改变游丝的反作用力矩）。5继电器的动作是这样的：当电流值升至整定值或大于整定值时，继电器动作，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，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合。DL-31型电流继电器内部接线如图1-1所示。图1-1DL-31型电流继电器接线图DL-31型电流继电器，按整定值的范围的误差有：①每一整定值的误差不大于±6%。②继电器刻度极限误差不大于6%。③动作值的离散度（变差）不大于6%。④对于DL-31、DL-32、DL-33、DL-34型电流继电器的返回系数不小于0.8，最大整定电流为200A的电流继电器的返回系数不小于0.7。⑤在1.1倍动作值时，动作时间不大于0.12S；在2倍动作值时，动作时间不大于0.04S。3.常用电压继电器的构成原理常用的电磁式电压继电器的结构和原理，与电磁式电流继电器极为类似，只是电压继电器的线圈为电压线圈，有过电压继电器和欠电压继电器，多作成低电压(欠电压)继电器。低电压继电器的动作电压Uop，为其线圈上的使继电器动作的最高电压；其返回电压Ure，为其线圈上的使继电器由动作状态返回到起始位置的最低电压。低电压的返回系数Kre＝Ure／Uop＞1，其值越接近1，说明继电器越灵敏，一般为1.25。过电压的返回系数Kre＝Ure／Uop＜1，其值越接近1，说明继电器越灵敏。本实验用DY-32型电压继电器(～60V)，其内部接线如图1-2所示。6图1-2DY-32型电压继电器接线图三、电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验。实验电路原理如图1-3所示。图1-3电流继电器特性实验原理图实验步骤如下：1.整定继电器动作值，按图1-3接线，调三相交流电发生器输出指示为0V。2.检查线路正确后，合上电源开关。3.调节三相交流电发生器使电流值缓慢升高，记下继电器动作（指示灯HL1亮）时的电流值，即为动作值。4.继电器动作后，再调节三相交流电发生器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（指示灯HL1灭）最大电流值，即为返回值。5.测三组数据，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。6.计算整定值的误差、变差及返回系数77.将结果填入表1-1中表1-1动作值，返回值测试线圈接法动作值返回值线圈串联123平均值误差整定值zdI变差返回系数线圈并联123平均值误差整定值zdI变差返回系数四、电压继电器特性实验电压继电器动作、返回电压值测试实验（以过电压继电器为例）。实验原理图如下图1-4所示。HL1开关AKV~220VN图1-4电压继电器特性实验原理图实验步骤如下：1.整定继电器动作值，按图1-4接线，三相交流电发生器输出指示为0V。2.检查线路正确后，合上电源开关；3.调整三相交流电发生器使电压缓慢升高，记下继电器动作（指示灯HL1发生器三相交流电⑧③②①11AVA8亮）时的电压值，即为动作值；4.继电器动作后，再调节三相交流电发生器使电压缓慢下降，记下继电器返回（指示灯HL1灭）时的电压值，即为继电器的返回值；5.测三组数据，分别计算动作值和返回值的平均值，即为过电压继电器的动作值和返回值；6.计算整定值的误差、变差及返回系数；7.结果填入表1-2中表1-2动作值，返回值测试动作值返回值123平均值误差整定值zdU变差返回系数五、电压继电器动作时间测试实验实验原理如图1-5所示。开关AⅡⅢKVⅠⅢ~220VNQS2图1-5电压继电器动作时间测试实验原理图实验步骤如下：1.按图1-5接线，调压器输出指示为0V，整定继电器动作值。2.检查线路正确后，合上电源开关。3.打开电秒表电源开关，工作选择开关置“连续”。4.调整调压器使电压匀速升高，约超过继电器动作值1.2～1.5倍。(模拟PT)单相调压器启动停止⑧③②①11AVA电秒表95.合上备用刀闸（QS2），电秒表显示的时间即为动作时间。记下该值，然后复位。6.测3组数据，计算平均值即为电压继电器动作时间值，结果填入表1.3中。表1.3电压继电器动作时间测试时间123平均值T六、注意事项1.正确联接电流继电器电流线圈、电压继电器电压线圈的两种联接方式，并明确不同联接时的整定范围。2.电流继电器的电流线圈只允许短时间通入大电流。七、思考题1.电磁型电流继电器和电压继电器在结构上有什么异同点？2.如何调整电流继电器、电压继电器的返回系数？3.DL型电流继电器的动作电流的调整方法有哪几种？4.过电压继电器和欠电压继电器有何区别？5.如果要测试电流继电器动作时间测试实验应如何做?画出实出原理图并进行测试.10实验2JSS48A-S时间继电器特性实验一、实验目的1.熟悉常用时间继电器2.学会调整、测量电磁型继电器的动作值。3.测量电磁型继电器的时间特性。二、常用时间继电器1.时间继电器在电路中起着控制动作时间的作用。对时间继电器的要求是时间的准确性，而且动作时间不应随操作电压在运行中可能的波动而改变。它通常都有延时吸合触头和延时释放触头,有些型号的时间继电器还兼有瞬时闭合与瞬时分断