大工13春《电力系统继电保护实验》实验报告

时间:2024.3.24

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《电力系统继电保护》实验报告

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实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验

一、实验目的

二、实验电路

1.过流继电器实验接线图

2.低压继电器实验接线图

三、预习题

1. DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值,为线圈______时的额定值;DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值,为线圈______时的额定值。(串联,并联)

2.电流继电器的返回系数为什么恒小于1?

四、实验内容

1.电流继电器的动作电流和返回电流测试

              表一  过流继电器实验结果记录表

2.低压继电器的动作电压和返回电压测试

表二  低压继电器实验结果记录表

五、实验仪器设备

六、问题与思考

1.动作电流(压),返回电流(压)和返回系数的定义是什么?

2.返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途?


实验二电磁型时间继电器和中间继电器实验

一、实验目的

二、实验电路

1.时间继电器动作电压、返回电压实验接线图

2.时间继电器动作时间实验接线图

3.中间继电器实验接线图

4.中间继电器动作时间测量实验接线图

三、预习题

影响起动电压、返回电压的因素是什么?

四、实验内容

1.时间继电器的动作电流和返回电流测试

表一  时间继电器动作电压、返回电压测试

2.时间继电器的动作时间测定

表二  时间继电器动作时间测定

3.中间继电器测试

表三  中间继电器动作时间实验记录表

五、实验仪器设备

六、问题与思考

1.根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置电路?

2.发电厂、变电所的继电器保护及自动装置中常用哪几种中间继电器?

实验三三段式电流保护实验

一、实验目的

二、实验电路

三、预习题(填写表格)

四、实验内容

表一

注 继电器动作打“√”,未动作打“×”。

五、实验仪器设备

六、问题与思考

1.三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合?

2.三段式保护模拟动作操作前是否必须对每个继电器进行参数整定?为什么?

实验四功率方向电流保护实验

一、实验目的

二、实验电路

三、预习题

功率方向电流保护在多电源网络中什么情况下称为正方向?什么情况下称为反方向?为什么它可以只按正方向保证选择性的条件选择动作电流?

四、实验内容

表一

注 继电器动作打“√”,未动作打“×”;仪表要填写读数。

五、实验仪器设备

六、问题与思考

1.方向电流保护是否存在死区?死区可能在什么位置发生?

2.简述90°接线原理的三相功率方向保护标准接线要求。


第二篇:继电保护实验报告


电力系统继电保护

实验报告

       姓    名                          

       学    号                         

       指导教师                             

       专业班级                            

       学    院           信息工程学院               

实验二:方向阻抗继电器特性实验

一、实验目的

1.   熟悉整流型LZ-21型方向阻抗继电器的原理接线图,了解其动作特性;

2.   测量方向阻抗继电器的静态特性,求取最大灵敏角;

3.   测量方向阻抗继电器的静态特性,求取最小精工电流;

4.   研究方向阻抗继电器记忆回路和引入第三相电压的作用。

二、实验内容

1.整流型阻抗继电器的阻抗整定值的整定和调整

前述可知,当方向阻抗继电器处在临界动作状态时,推证的整定阻抗表达式如式4-3所示,显然,阻抗继电器的整定与LZ-21中的电抗变压器DKB的模拟阻抗ZI、电压变换器YB的变比nYB、电压互感器变比nPT和电流互感器nCT有关。

例如,若要求整定阻抗为Zset=15W,当nPT=100,nCT=20,ZI=2W(即DKB原方匝数为20匝时),则,即=0.67。也就是说电压变换器YB副方线圈匝数是原方匝数的67%,这时插头应插入60、5、2三个位置,如图4-10所示。

 

(a) YB整定板示意图          

 (b) YB副方线圈内部接线

图4-10  LZ-21型阻抗继电器整定面板说明图

整定值整定和调整实验的步骤如下:

(1)要求阻抗继电器阻抗整定值为Zset=5W,实验时设nPT=1,nCT=1,检查电抗变压器DKB原方匝数应为16匝。(ZI=1.6W)

(2)计算电压变换器YB的变比,YB副方线圈对应的匝数为原方匝数的32%。

(3)在参考图4-10阻抗继电器面板上选择20匝、10匝,2匝插孔插入螺钉。

表4-3  DKB最小整定阻抗范围与原方线圈对应接线

(4)改变DKB原方匝数为20匝(ZI=2W)重复步骤(1)、(2),在阻抗继电器面板上选择40匝、0匝,0匝插孔插入螺钉。

(5)上述步骤完成后,保持整定值不变,继续做下一个实验。

2.方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fj)测试实验

实验步骤如下:

    (1)熟悉LZ-21方向阻抗继电器和ZNB-Ⅱ智能电秒表的操作接线及实验原理。认真阅读LZ-21方向阻抗继电器原理接线图4-2和实验原理接线图(图4-11)

(2)按实验原理图接线,具体接线方法可参阅LG-11功率方向继电器实验中所介绍的内容。

(3)逆时针方向将所有调压器调到0V,将移相器调到0°,将滑线电阻的滑动触头移至其中间位置,将继电器灵敏角度整定为72°,整定阻抗设置为5W。

 

图4-11  LZ-21方向阻抗继电器实验原理接线图

(4)合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开关。

(5)打开电秒表电源开关,将其功能选择开关置于相位测量位置(“相位”指示灯亮),相位频率测量单元的开关拔到“外接频率”位置。

(6)调节三相调压器使电压表读数为20V,调节单相调压器使电流表读数为1A,检查电秒表,看其读数是否正确,分析继电器接线极性是否正确。

(7)调节单相调压器的输出电压,保持方向阻抗继电器的电流回路通过的电流为Im=2.0A;

(8)按照LG-11功率方向继电器角度特性实验中步骤(7)至(12)介绍的方法,测量给定电压分别为表4-4中所确定数值下使继电器动作的两个角度j1j2,并将实验测得数据记录于表4-4中相应位置。

(9)实验完成后,将所有调压器输出调至0V,断开所有电源开关。

(10)作出静态特性Zpu=fj)图,求出整定灵敏度j

 3.测量方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fIm),求最小精工电流

实验步骤如下:

(1)保持上述接线及阻抗继电器的整定值不变,调整输入电压和电流的相角差为j=jsen=72°并保持不变。

(2)将电流回路的输入电流Im调到某一值(按表4-5中给定值进行)。

(3)断开开关BK,将三相调压器的输出电压调至30V.

(4)合上开关BK,调节两个滑线电阻的滑动触头使电压表的读数由小到大,直到方向阻抗继电器动作,记录相应的动作电压值。再逐渐增大电压值,直到方向阻抗继电器返回,然后再减小电压值,直到继电器动作,并记下动作电压值。改变输入电流Im,重复上述操作,测量结果填入表4-5中。

(5)实验完成后,使所有调压器输出为0V,断开所有电源开关。

(6)绘制方向阻抗继电器静态特性Zpu=fIm)的曲线。

(7)在特性曲线上确定最小精工电流和最小动作电流Ipu×min

三、实验数据记录及处理

1.方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fj)测试实验

表4-4  方向阻抗继电器静态特性Zpu = fj)测试

(条件为:j=72°,Im=1A,Zset=5W)

利  用MATLAB得到方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fj)图,如下所示:

图1 方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fj

2.测量方向阻抗继电器的静态特性Zpu=f(Im),求最小精工电流

表4-5  方向阻抗继电器的静态特性Zpu= fIm)测试

(条件为:j=72°,Zset=5W)

利用MATLAB得到方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fIm)图,如下所示:

图2 方向阻抗继电器的静态特性Zpu=fIm)图

最小精工电流:0.262A 和最小动作电流Ipu×min=0.2A

四、实验总结

1.分析实验所得Zpu=fj)和Zpu=fIm)特性曲线,找出有关的动作区、死区、不动作区。

答:对于Zpu=fIm)特性曲线而言:

黑色阴影部分即为动作区

图中黑色阴影部分即为不动作区,也为死区

对于Zpu=fj)特性曲线而言:

图中准圆内为动作区,Zm=0附近的小半圆为死区,圆外则是不动作区。

2.讨论电压回路和电流回路所接的滑线变阻器的作用。

答:(1)达到保护电路的目的的是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,从而达到保护电路的目的。如伏安法测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的电功率等实验都利用了滑动变阻器保护电路的作用。      (2)达到控制变量

(3)研究记忆回路和引入第三相电压的作用。

3.研究记忆回路和引入第三相电压的作用。

答:(1)防止线路正方向相问出口短路时继电器的动作死区; (2)防止线路反方向相问出口短路时继电器的误动作; (3)改善继电器的动作特性。

4.按图4-11的实验原理图接线,对应阻抗继电器的哪种接线方式?其对应的Zpu=f(j)特性有什么特点。

答:对应-30°接线方式。

特性曲线在原点附近有一个凸区,即有一个凸死区,在该区域内不会动作。

5.如果LZ-21继电器的模拟阻抗ZI=2W,nPT=100,nCT=20,若整定阻抗Zset=45W,请问nYB的抽头放在什么位置上?

答:=0.22. 也就是说电压变换器YB副方线圈匝数是原方匝数的22%,这时插头应插入20,0,2三个位置。

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