南昌大学实验报告

学生姓名： 学号： 专业班级： 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

实验一 电气一次及二次控制实验

阅读电气图纸是电气工作者必备的基本技能，电气图纸是电气工作者对电

气设备工作原理的理解，对电气设备的安装、调试、维护、检查的必备资料。

指导书中的附录是高压配电室的基本系统图及基本单元的电气原理图、安

装图，此图中的端子标号并未标出，希望同学能通过实验室中相对应的高压开

关柜，查找完善图纸，并通过这一教学实践环节能使同学将书本上的一些识图

原则，在自己动手实践中得到进一步的理解，为今后的工作打下坚实的基本的

工作技能。

1、实验目的：

通过电气一次及二次控制实验，达到加深对工厂电气设备的感性认识，熟

悉工厂供电设备构成和运行方式。

2、实验的基本原理：

根据实际的高压开关柜和利用所学的工厂供电知识，结合主接线电气知识

及工厂一次、二次设备的构成，完成工厂供电系统的一次、二次接线图。

3、主要仪器设备及耗材

主要设备：高压开关柜

耗材：开关、导线、接插件、保险丝、继电器等

4、实验步骤

实验分两次完成

（1）一次系统(2学时)

了解一次系统的设备，画出一次系统的主接线图。给出设备的型号。

了解二次系统的主要设备，高压开关柜内装有哪些保护设备及二次回路以

及他们的接线。如电度表的进线。保护的接线。

（初步了解）结合高压开关柜查找了解完善图纸中的端子标号、端子排图、

安装图中的设备编号及接线端子的编号，根据以上的编号，结合原理图，完善

原理图中的设备连接的标号。（内容未讲到，但学生想看实物，所以先看实物。

了解一、二次设备及其型号、作用、连接、接线图）

在电压互感器回路演示隔离开关的操作。栓子要松开。在变压器回路，断路器在合闸位置所以栓子卡住了隔离开关的操作回路，说明断回路一定要先断断路器。否则断不了。

（2）二次系统

结合高压开关柜查找了解完善图纸中的端子标号、端子排图、安装图中的设备编号及接线端子的编号，根据以上的编号，结合原理图，完善原理图中的设备连接的标号。

熟悉二次系统的接线，了解设备型号，查找资料，根据电气原理图叙述出过流保护，变压器瓦斯保护，手动跳、合闸及断路器操作机构的储能过程，以及断路器的防跳过程。

做断路器断开的演示实验：合上总电源，电压互感器调100伏，按跳闸按钮，则断路器断开。松开隔离开关的栓子，则操作隔离开关的操作回路，可使隔离开关跳闸。将白色按钮打向左，则短路器操作机构充电。

5、实验结果

见附页图

6、实验心得与体会

通过这次实验我知道了亲身熟悉了一次回路，也让我对高压开关柜的各电气设备有更为感性的认识。同时通过近距离的观察还使我更加深刻地理解了隔离开关的开关过程，了解了避雷器的工作原理，计量柜对电能的计量过程等等。这次实验是一次对理论原理的补充，我学到了很多。二次回路接线图的表示方法有：二次回路原理图，二次回路原理展开图、二次回路安装接线图。二次回路安装接线图包括屏面布置图，端子排图，屏后接线图

。

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实验二 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-20G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作用,

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器保护装置中.

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. 实验内容

1. 整定点的动作值,返回值及返回系数测试

实验接线图2-1,图2-4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:

图2-1 过流继电器实验接线图

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，否则就得不到预期的动

作电流值。

c. 按图2-1接线，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，交流电流位于EPL-12，量程为10安。并把调压器表按

钮逆时针调到低。

图2-2 过流继电器线圈接法

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

自藕调压器，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，应缓慢对对自藕调压器进

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，观察交流表并读取电流值。

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．记录此时的电流值为返回电流，用Ifj表示（能使继电器返回的最大电流值），记入表2－1，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．

Id

过电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，调整方式见附录．

f．改变继电器的线圈接线方式（采用并联接法），重复以上步骤．

Kf?If

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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．

图2-3 低压继电器线圈接法

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2－4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到底．

图2-4 低压继电器实验接线图

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关示牌的动作作情况．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，说明继电器开始跌落．记录此时的电压称为动作电压Ｕdj．

e．再缓慢调节自耦变压器升高电压，当光示牌由亮变灭时，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ＵＦＪ，将所取得的数值记入表2-2并计算返回系数．返回系数Ｋf为

Ud

低压继电器的返回系数不大于１.２．将所得结果记入表2－2．

f．改变继电器线圈的接线方式（采用并联接法），重复以上步骤．

Kf?Uf

五、 思考题

1、电流继电器的返回系数为什么恒小于1?

答：电流继电器是过流动作，小于整定值后返回；为了避免电流在整定值附近时导致继电器频繁启动返回，一般要设一个返回值，例如0.97，电流小于0.97才返回。因此返回值要小于1。

2、 实验结果如返回系数不符合要求,你能正确地进行调整吗?

答：(1)改变舌片的起始角和终止角;(2)不改变舌片的起始角和终止角，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离;(3)适当调整触电压力也能改变返回系数，但应注意触电压力不宜过小。

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实验三 电气绝缘试验 学生姓名： 学号： 专业班级： 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

一、实验目的

1．学会高压实验的安全技术；

2．学习工频试验变压器的应用及其运行；

3．从实验中了解极不均匀电场下电极性和极间障对空气间隙击穿电压的影响；

4. 通过实验了解在绝缘介质表面的放电现象。

二、原理说明

1.空气间隙抗电抗强度和其击穿的发展过程

当间隙一定时，击穿电压和电场分布（均匀和不均匀对称或不对称）大气条件，电压作用时间，以及电场强度较大的电极极性等一系列因素有关。极不均匀电场的特征是电极间距离远大于电极本身曲率半径，电晕电压实际上和击穿电压相吻合。

极不均匀电场的另一特点是电极形状的改变，几乎不影响击穿电压，只是当电场分布不对称时（极不对称电场）击穿电压才出现有较大的差别，因此在实际应用中，对于极不均匀电场中击穿电压的估计常利用所谓典型电极（棒-棒、棒-极）的击穿电压对间隙距离曲线（两电极几何尺寸相差不多时，可利用棒-极曲线例如变压器相间空气距离，两电极几何尺寸相差很大时，可利用棒-极曲线例如变压器接线端对油枕的空气距离）。

在极不对称电场中，击穿过程的发展总开始于电场强度大的电极近旁，所以这个电极的极性不同，击穿电压也就有极显著区别。在图3-1中可以很明显的看到具有极不对称电场的棒-极间隙在正棒时击穿电压，远低于负棒是的击穿电压，而从电晕电压来看棒极为正时则反较负棒时较高些，要说明这些现象不得不比较详细的复习一下放电发展过程。

不管棒极为正或者为负间隙击穿以前，在棒极附近总首先出现电晕电压随间隙距离的变化（Uc：击穿电压，Ud：电晕电压）电晕放电，也即是说在整个间隙中这一区域内空气介质首先被破坏这里发生这里发生游离所形成的空间电荷对间隙击穿过程是起助长或抑制的作用，就决定了棒极性不同，在同样距离下击穿电压也就有很大差别的结果。

如果在空气间隙中放置一层薄层固体介质（极间隙），则离子的运动在此外受到阻碍，附着于极间隙的带电质点使电场分布发生变化，如果从改变电场分布的观点来看间隙的作用，那么极间隙的绝缘强度如何是无关紧要的。事实上只在电压接近于击穿电压时，极间

隙的绝缘强度才起重要作用。

若两电极的距离a不变，改变极间隙对棒极间距离a1，击穿电压和a1/a比值的关系如图3-2所示。当间隙中具有极间隙时，在极间隙向着棒极的一面，散步着和棒极同以符号的离子，此时极间隙至板极间的一段间隙中电场或多或少的接近于均匀电场。较大部分电压也承受在这一部分间隙中，这个现象从图二实验曲线中的下列事实充分的得到证实。

放电距离

图3-1 在不同极性下棒一板间隙击穿电压

图3-2 棒一极隙中极间障位置对击穿电压的影响（极间障为电缆纸）

2.沿面放电现象

电力系统中所有的高压电器，如绝缘子、套管等是处在空气中绝缘的破坏往往首先是沿固体介质表面的空气击穿。因此对该类设备的沿面放电电压（或称闪络电压）应提出一定的要求，使在正常工作时不应因受过电压作用而发生闪络而导致电网的短路或设备的烧伤。

在均匀的电场中若置入一块介质，虽然介质的表面是沿电力线放置，但发现间隙的击穿电压会因介质的置入大为降低，这与下列的因素有关：

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（a） （b）

图3-3 沿面放电现象

（1）由于介质与电极接触不紧，易导致整个间隙的击穿（图3-3a）

（2）介质表面不平和边缘效应引起电场不均匀。（图3-3b）

（3）介质表面有水份杂质引起表面电场的畸变，因而实质上二极间已是一不均匀电

场。因而放电电压降低。 工程实际中最常见的是图3-3b情况下的沿面放电。 这是一种不

均匀的电场，其特点为沿介质的表面。 即有切线方向也有法线方向的电场力作用。

沿图放电有两个阶段：当外加电压值由零值逐渐上升时，在电极附近即产生电晕，随

着作用电压数值的上升，电晕变得更激烈，光带变的更亮。 这一阶段的特点是电晕放电中

火花的电压降较大（火花通道的电阻值较大）。因此放电不易迅速向前发展推移。 当电压

继续上升电晕放电继续发展， 即转入沿面放电的第二阶段，此时有新的热游离因素占甚大

的作用。 新生离子数目剧增，固体介质表面的火花光线很亮，放电火花呈树枝状，随着电

压的继续上升，火花将甚易地向前迅速推移，放电声音也与第一阶段不同，带有爆裂声甚

响。

三、实验设备和方法

1. 间隙击穿电压

试验设备的接线如下图所示，图3-4中若按图中实线的接法，直流输出电压的极性为

负的。试验时直流击穿电压的读数都是根据高压试验变压器TP1的初级电压值换算的。电

极的支架采用Q-15求隙器配用针、板电极。

实验前必须熟悉试验设备（型号、规格、外形）。然后完成实验接线。安装好电极后关

好安全门才能进行加电压操作，安装电极时应测量好极间的距离。（可利用设备本身的标尺，

也可以利用量具进行）。

图3-4 T1 高压试验变压器 T2 调压器 R 保护电阻

Sr 硅堆整流器 C 高压电容器 V1 TP1测量电压表 V2 静电电压表

加压前将将接地棒拆除，合电源开关，缓缓升压，读出开始放电时的电压值。每一距离做三次。取平均值，每次均应把电压（调压器）退到零位，过一段时间，再升电压到放电。

2. 沿面放电 在平一板电极（薄铜板）上放一块玻璃板，在玻璃板中放一可移的圆柱形电极，再使电极经水电阻接到高压电源上（如图3-5）进行测量沿面放电。

图3-5 玻璃板沿面放电

四、实验内容

1. 测量不同电极形状下间隙击穿电压。并确定它和间隙距离的关系曲线。 记录如下表所示：

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五、实验心得体会

通过这次放电实验，我对放电现象有了初步的认识，知道了简单的放电现

象的原因——如端电压、端距离，亲身感受了放电现象。这实验包括尖对尖放

电实验，尖对面放电实验，球对球放电实验，让我认识到了放电现象其实是有

很多种类的。实验中，尖对尖放电实验和尖对面放电实验都成功实验，不知道

什么原因没有做成功，有点失望，不过尖对面的放电实验还是很让人惊叹的，

很有趣的，希望以后有更多类似的实验。

第二篇：工厂供电实验报告

实验内容

一次接线概述：

下图为实验装置的一次接线图，且在以后的保护整定中作为计算模型。

图2

最大运行方式——系统阻抗13Ω；

最小运行方式——系统阻抗19Ω；

正常运行方式——系统阻抗16Ω；

AB站间阻抗20Ω，BC站间阻抗50Ω。

A站采用微机保护装置进行保护（线已接好），B站可选用微机装置或电磁继电器保护。以后将A站微机保护装置称为保护装置A,B站的称为微机保护装置B。可用导线将跳﹑合闸压板接通或断开，控制其跳闸或合闸出口。线路故障类型设置中，黄色带灯自锁按钮发光表示对应触点闭合，任意两个触点闭合可模拟两相短路，三个触点全闭合可模拟三相短路。红色带灯自锁按钮发光表示短路接触器动作。

实验中，由于电源内阻﹑开关接触电阻﹑仪表内阻等，线路短路时的短路电流可能稍低于理论值，但相差不大。如果等效成附加电阻，超过3Ω，应查明原因。对第二回线进行短路实验时，注意电流互感器不能开路，因为此时的一次电流全部成为励磁电流，将使原边等效电抗值增大；导致实际电流值与计算值相差较大。由于一次线路电压取自隔离变压器副边，且线电压不会超过140V，实验装置电流互感器副边开路不会导致过电压。对人身﹑设备基本没有危害。

保护实验中，可将系统电势调至105V（比输电线路额定值高5％），整定时按一次电压100V来计算。

各电压表接于A﹑C相。实验中，注意保持系统电势不变。

实验使用设备

型号：THLWX-1型电力系统微机线路保护实验装置

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型电压继电器的结构、原理和基本特性； 2、掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。 三、原理说明

DL—24c系列电流继电器常用于反映发电机、变压器及输电线路的短路和过负荷的继电保护装置中。DY—24c系列电压继电器常用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过电压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。DL—24c、DY—24c系列继电器的内部接线图见图1－1。

上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。过电流（压）继电器：当电流（压）升高至整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作，其常闭触点断开。低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电

51155继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈相串联，电压继电器两线圈并联

,指示值等于整定值。若上述二继电器两线圈分别改作并联和串联时，

3

78

34

78

34

78

262626

2倍。转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改4

DL-21C

DY-21C、26C

DL-23C

DY-23C、28C678

DL-24C

DY-24C、29C

23DL-25CDY-25C

DL-22CDY-22C5678

1234

图1－1电流（电压）继电器内部接线图

图1－2电流继电器实验接线图 图1－3电压继电器实验接线图

四、实验内容与步骤

1、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1－3分别为电流继电器及电压继电器的实验接线，可根据下述要求分别进行实验。

实验的参数电流值（或电压值）可用三相自耦调压器、短路开关等设备进行调节。

（1）电流继电器的动作电流和返回电流测试

a、选择DL—24C/2型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为0.8A及1.6A的两种工作状态。

b、根据整定值的要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联）。

c、按图1―2接线，保证自耦调压器输出为零，关断直流电源和微机保护装置。将BC段短路点调至线路首端，设置成最大运行方式下的三相短路，合上QF1、QF2；检查无误后，调节自耦调压器，增大输出电流，使继电器动作。读取能使继电器动作的最小电流值（继电器常开触点由断开变成闭合的最小电流），并记入表1－1中。动作电流用Idj表示。继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器以降低输出电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用Ifj表示，读取此值并记入表1—1。据此计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值，用Kf 表示，即：Kf?IfjIdj

过电流继电器的返回系数在0.85～0.9之间。

表1-1电流继电器实验结果记录表

（2）过电压继电器的动作电压和返回电压测试

a、选择DY—28c/160型过电压继电器（当过电压继电器使用），确定动作值为1.2倍的额定电压，即实验参数取120V并进行初步整定。 b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式。

c、将自耦调压器逆时针方向方向调到底，保证电压输出为零。按图1--3接线。检查无误后，调节自耦调压器，分别读取能使继电器动作的最小电压Udj和使继电器返回的最高电压Ufj，记入表1－2并计算返回系数Kf。返回系数的含义与电流继电器的相同。返回系数不应小于0.85，当大于0.9时，也应进行调整。

（3）低电压继电器的动作电压和返回电压测试

a、选择DY—28c/160型低电压继电器，确定动作值为0.7倍的额定电压，即实验参数取70V并进行初步整定。

b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式。

c、按图1--3接线，调节自耦调压器，增大输出电压，先对继电器加100伏电压，然后逐步降低电压，至继电器舌片开始跌落时的电压称为动作电压Udj，再升高电压至舌片开始被吸上时的电压称为返回电压Ufj，将所取得的数值记入表1－3并计算返回系数。返回系数Kf为:K

f

?

U

fj

Udj

低电压继电器的返回系数不大于1.2，用于强行励磁时不应大于1.06。

表1－2电压继电器实验结果记录表

以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压的实验参数值，并应注意继电器舌片转动情况。如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。

动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3%。否则应检查轴承和轴尖。

在实验中，除了测试整定点的技术参数外，还应进行刻度检验。

用整定电流的1.2倍或额定电压1.1倍进行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差不应超过±3%。否则应检查可动部分的支架与调整机构是否有问题，或线圈内部是否层间短路等。

实验二 模拟系统正常﹑最大﹑最小运行方式实验

一﹑实验目的

理解电力系统的运行方式以及它对继电保护的影响。

二﹑实验说明

在电力系统分析课程中，已学过电力系统等值网络的相关内容。可知输电线路长短﹑电压级数﹑网络结构等，都会影响网络等值参数。在实际中，由于不同时刻投入系统的发电机变压器数有可能发生改变，高压线路检修等情况，网络参数也在发生变化。在继电保护课程中规定：通过保护安装处的短路电流最大时的运行方式称为系统最大运行方式，此时系统阻抗为最小。反之， 当流过保护安装处的短路电流为最小时的运行方式称为系统最小运行方式，此时系统阻抗最大。由此可见，可将电力系统等效成一个电压源，最大最小运行方式是它在两个极端阻抗参数下的工况。

作为保护装置，应该保证被保护对象在任何工况下发生任何情况的故障，保护装置都能可靠动作。对于线路的电流电压保护，可以认为保护设计与整定中考虑了两种极端情况后，其它情况下都能可靠动作。

三﹑实验内容与步骤

1﹑断开微机保护装置跳闸压板，按前述开机过程开启实验设备。

2﹑运行方式设置为最大，AB段短路点位置调至末端。

3﹑调节自耦调压器，将系统电势升至100V。

4﹑合上QF1，在AB段进行三相短路。记录此时的短路电流和A母线残余电压。 5﹑解除短路故障，将运行方式切换至正常。合上QF1，在AB段末端进行第二次短路，记录短路电流和A母线残余电压。

6﹑解除短路故障，将运行方式切换至最小，重复步骤5，记录短路电流和A母线残余电压。

7、同上测量BC段末端的短路电流。

8﹑将实验数据填入表1-1。

四﹑实验报告

1﹑根据前面的计算模型，计算各种运行方式下，三相短路时母线残压和短路电流的理论值。

2﹑将计算数据和实验中的记录数据填如入下表。

3﹑分析数据，说明运行方式是如何影响残余电压和短路电流。 4﹑分析运行方式对电流电压保护的影响。

实验三 三段式电流保护

1、传统电磁型继电器三段式电流保护

（1）实验目的

1、掌握无时限电流速断保护、带时限电流速断保护及过电流保护的电路原理、工作特性及整定原则。

2、理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图及保护装置中各继电器的功用。 （2）实验原理

1、阶段式电流保护的构成

无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，但却不能作为下一线路的后备保护，还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合可构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。

输电线路并不一定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。例如用于“线路－变压器组”保护时，无时限电流速断保护按保护全线路考虑后，此时，可不装设带时限电流速断保护，只装设无时限电流速断和过电流保护装置。又如在很短的线路上，装设无时限电流速断往往其保护区

图2.11-1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合

很短，甚至没有保护区，这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护装置，叫做二段式电流保护。

在只有一个电源的辐射式单侧电源供电线路上，三段式电流保护装置各段的保护范围和时限特性见图2.11-1。XL-1线路保护的第Ⅰ段为无时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的前一部分即线路首端，动作时限为t1，它由继电器的固有动作时间决定。第Ⅱ段为带时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的全部并延伸至线路XL-2的一部分，其

III

动作时限为t1 = t2 +△t。无时限电流速断和带时限电流速断是线路XL-1

的主保护。第Ⅲ段为定时限过电流保护，保护范围包括XL-1及XL-2全部，其动作时限为t1III，它是按照阶梯原则来选择的，即t1III = t2III+△t ，t2III 为线路XL-2的过电流保护的动作时限。当线路XL-2短路而XL-2的保护拒动或断路器拒动时，线路XL-1的过电流保护可起后备作用使断路器1跳闸而切除故障，这种后备作用称远后备。线路XL-1本身故障，其主保护速断与带时限速断拒动时，XL-1的过电流保护也可起后备作用，这种后备作用称近后备。

综上所述，电流保护是根据网络发生短路时，电源与故障点之间电流增大的特点构成的。 无时限电流速断保护是以避开被保护线路外部最大短路电流为整定的原则，它是靠动作

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电流的整定获得选择性。带时限电流速断保护则同时依靠动作电流和动作时间获得选择性，并要与下一线路的无时限电流速断保护相配合。过电流保护以躲开线路最大负荷电流和外部短路切除后电流继电器能可靠返回为整定原则。它依靠动作电流及时间元件的配合获得选择性。

（3）实验接线

三段式电流保护交流电流部分（一次网络模拟接线）实验接线图

2、微机保护式三段式电流保护

（1）实验目的

1.熟悉三段电流保护的原理；

2.掌握三段电流保护逻辑组态的方法。

（2）实验原理及逻辑框图

三段式电流保护一般用于6～10kV配电线路上，一段为主保护段，二段为备用保护段,作为线路相间短路的保护，三段为后备保护。

三段电流保护的各段电流及时间定值可独立整定，通过分别设置保护压板控制这两段保护的投退。此外一段电流保护设有控制字，可以选择是否闭锁重合闸。原理框图如图4-3所示。

二段电流保护原理框图

（3）实验内容

1．装置接线检查无误后，合上三相漏电断路器，使装置上电，按照电力系统同期并网操作步骤进行并网。也可以通过线路单实验台构成回路进行试验，即将线路实验台上下两条回路均接通。

2．修改保护定值：进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→ “电流Ⅰ段保护”→ 按“确认”按钮，进入定值修改界面，如：

电流I段定值 5 A 电流I段时限 0.5 S 闭锁重合闸 1

电流I段电压定值 50V

-30°灵敏角投退 0 电流Ⅰ段电压投退 1

电流Ⅰ段方向投退 1

再进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→ “电流Ⅱ段保护”→ 按“确认”按钮，进入定值修改界面，如：

电流Ⅱ段定值 3 A

电流Ⅱ段时限 1.0 S

3．投入保护压板。将两段过流保护的软压板投入（“定值”→“ 压板” ，输入密码后，进入→“电流Ⅰ段保护”，“电流Ⅱ段保护”，将其保护软压板投入后→ 按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

4．参考“输电线路实验系统的故障模拟”中的三段式电流电压方向保护实验模拟的方法进行输电线路的三段电流保护实验。

5.记录WXH-825微机输电线路保护装置中记录的二段电流保护动作时的三相电流值及保护的三段电流的整定值，并制作相应的表格。三段保护的实验同上。

三段式电流保护实验数据表