变压器保护文档格式.docx
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7、实验结束，断开电源顺序一定要对。
把所有仪器设备、导线、座位等归位，整理就绪，清扫后经允许才能离开。
实验一正常运行方式实验
一、实验目的
1﹑了解并掌握二次接线。
2﹑了解并掌握正常运行方式的操作。
3、培养学生动手合作能力。
二、实验原理
1.按图接好二次线，然后进行试验
1-1微机变压器保护实验接线图
2.正常运行时变压器各侧电流
1-2正常运行时变压器各侧电流
三、实验步骤
1.三相调压器输出为0V;
2.短路切换开关1QC、2QC处于断开位置，断开保护出口压板;
3.合上实验电源，调节调压器，使屏上电压表指示从0V慢慢上升
到300V;
4.合上变压器I、II、II侧模拟断路器，三侧电流表均有指示，
此时，一次系统处在正常运行状态;
5.将读出的变压器三侧的一次电流及二次电流值填入表1中;
6.实验完成后，使用调压器输出为0V,并断开所有电源开关;
7.对比计算值和实际值，分析其误差及误差产生原因。
四、实验报告
1．写明实验名称，专业，班级，姓名，实验日期等。
2．扼要地写出实验目的、实验内容
3．简述实验过程，实验中是否遇到问题，如何解决的。
4．实验后要求每人独立作一份实验报告。
实验报告要简明扼要，字迹清楚，并按时送交教师批阅。
实验二模拟变压器中压侧外部短路实验
1﹑了解并掌握中压侧外部短路故障的操作。
2、培养学生动手合作能力。
1、变压器保护的配置
变压器是十分重要和贵重的电力设备，电力部门中使用相当普遍。
变压器发生故障将给供电的可靠性带来严重的后果，因此在变压器上应装设灵敏、速、可靠和选择性好的保护装置。
变压器上装设的保护一般有两类：
一种为主保护，如瓦斯保护，差动保护另一种称后备保护，如过电流保护、低电压起动的过流保护等。
本试验台的主保护采用二次谐波制动原理的差动保护。
2、变压器纵联差动保护基本原理
如图2-1所示变压器差动保护的单相原理说明图，元件两侧的电流互感器的接线应使在正常和外部故障时流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近于零，继电器不动作；
内部故障时流入继电器的电流为两侧电流之和，萁值为短路电流，继电器动作。
但是，由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，为了保证正常和外部故障时，变压器两侧的两个电流相等，从而使流入继电器的电流为零。
1﹑实验前请根据给定的一次参数，计算出中压侧外部故障时变压器各侧的一、二次电流值，填入表2-2中，然后使变压器运行在正常运行方式下。
2﹑在正常运行方式下（即I、Ⅱ、Ⅲ侧断路器均处于合上位置），选择相应的操作开关，使其均处于接通状态。
3﹑将低压侧故障选择开关放置
在“OFF”位置，在中压侧选择合适的故障设置，再操作中压侧短路开关，造成变压器外部中压侧三相短路、二相短路
4﹑读出外部故障时，各侧的一次、二次电流值，并参照原理图，计算一次、二次电流，使之与实际值对照，分析是否正确，并填入表2-2中
5.实验完成后，使用调压器输出为0V,并断开所有电源开关。
2-2变压器短路时各侧电流
四﹑实验报告
实验三模拟变压器中压侧内部短路实验
1﹑了解并掌握中压侧内部短路故障的操作。
如图3-1所示变压器差动保护的单相原理说明图，元件两侧的电流互感器的接线应使在正常和外部故障时流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近于零，继电器不动作；
3-1变压器差动保护的单相原理图
1﹑实验前请根据给定的一次参数，计算出中压侧内部故障时变压器各侧的一、二次电流值，填入表3-2中，然后使变压器运行在正常运行方式下。
2﹑在正常运行方式下（即I、Ⅱ、Ⅲ侧断路器均处于合上位置），选
择相应的操作开关，使其均处于接通状态。
3﹑将低压侧故障选择开关放置在“OFF”位置，在中压侧选择合适的故障设置，再操作中压侧短路开关，造成变压器内部中压侧三相短路、二相短路
4﹑读出内部故障时，各侧的一次、二次电流值，并参照原理图，计算一次、二次电流，使之与实际值对照，分析是否正确，并填入表3-2中
5.实验完成后，使用调压器输出为0V,并断开所有电源开关;
3-2变压器短路时各侧电流
实验四模拟变压器低压侧内部短路实验
1﹑了解并掌握低压侧内部短路故障的操作。
本试验台的主保护采用二次谐波制动原理的差动保护
如图4-1所示变压器差动保护的单相原理说明图，元件两侧的电流互感器的接线应使在正常和外部故障时流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近于零，继电器不动作；
4-1变压器差动保护的单相原理图
1﹑实验前请根据给定的一次参数，计算出低压侧内部故障时变压器各侧的一、二次电流值，填入表4-2中，然后使变压器运行在正常运行方式下。
3﹑将中压侧故障选择开关放置在“OFF”位置，在低压侧选择合适的故障设置，再操作中压侧短路开关，造成变压器内部中压侧三相短路、二相短路
4﹑读出内部故障时，各侧的一次、二次电流值，并参照原理图，计算一次、二次电流，使之与实际值对照，分析是否正确，并填入表4-2中
4-2变压器短路时各侧电流
实验五模拟变压器低压侧外部短路实验
1﹑了解并掌握低压侧外部短路故障的操作。
如图5-1所示变压器差动保护的单相原理说明图，元件两侧的电流互感器的接线应使在正常和外部故障时流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近于零，继电器不动作；
5-1变压器差动保护的单相原理图
1﹑实验前请根据给定的一次参数，计算出低压侧外部故障时变压器各侧的一、二次电流值，填入表5-2中，然后使变压器运行在正常运行方式下。
4﹑读出内部故障时，各侧的一次、二次电流值，并参照原理图，计算一次、二次电流，使之与实际值对照，分析是否正确，并填入表5-2中
5-2变压器短路时各侧电流
实验六模拟变压器发生内部故障时，保护动作配合实验
1﹑了解并掌握变压器内部短路故障时，主保护不动作，后备保护是如何动作的。
2、配合是如何实现的
当主保护不动作的时候，后备保护会动作。
在实验时，切断主保护连接片，后备保护投入连接片。
1.将实验台面板上的所有压板均投入（接通），“变压器”中压侧
或低压侧内部故障，差动保护无时限动作，跳开三侧断路器。
2.复位微机信号指示灯，合上三侧断路器恢复系统正常运行状态。
3.将差动出口压板断开，做变压器中压侧或低压侧内部故障，此
时差动保护动作灯亮，但因为不能出口跳闸，故障仍存在，这时后备保
护高压侧I段动作出口跳开三侧断路器
4.重复步骤2。
将差动出口压板和高压后备压板均断开，做变压
器（中压侧或低压侧）内部故障实验，此时差动保护动作灯亮，高压侧
后备I段、Ⅱ段动作灯均亮，但不会跳闸（因为出口压板已断开）。
5.手动跳开短路开关，切除故障点，复位微机出口信号灯，恢复
变压器正常运行。
四﹑实验报告
实验七模拟变压器发生内部故障时，保护动作配合实验
1﹑了解并掌握变压器外部短路故障时，主保护不动作，后备保护是如何动作的。
本试验台的主保护采用二次谐波制动原理的差动保护配合是如何实现的。
1.将实验台面板上的压板全部投入（接通）。
2.模报变压器中压侧区外短路，这时差动保护不会动作，中压侧
过流保护动作，跳中压侧断路器、
3.复位微机动作信号灯，合上中压侧断路器恢复变压器正常运行
状态。
4.断开中压侧过流出口压板，模拟变压器中压侧区外短路，这时
差动保护不动作，中压侧过流保护动作灯亮，但不会跳断路器，最后由
高压侧过流I段动作跳开三侧断路器。
5.手动复位微机动作信号灯，合闸三侧断路器，使变压器恢复正
常运行状态。
6.将实验台面板上的压板均投入，模拟变压器低压侧区外短路。
7.实验完成后，使用调压器输出为0V,并断开所有电源开关。
实验八自动重合闸前加速保护动作实验
1﹑了解并掌握前加速的意义。
2、学会实验操作。
1.DCH-1重合闸继电器构成部件及作用
运行经验表明，在电力系统中，输电线路是发生故障最多的元件，并且它的故障大都属于暂时性的，这些故障当被维电保护迅速断电后，故障点绝缘可恢复，故障可自行消除。
若重合闸将断路器重新合上电源，往往能很快恢复供电，因此自动重合闸在输电线路中得到极其广泛的应用。
在我国电力系统中，由电阻电容放电原理组成的重合闸继电器所构成的三相一次重合闸装置应用十分普遍。
图8-1为DCH-1重合闸继电器的内部接线图。
DCH-1重合闸继电器的内部接线图
继电器内各元件的作用如下:
（1）时间元件KT用来整定重合闸装置的动作时间。
（2）中间继电器KAM装置的出口元件，用于发出接通新路器合闸回路
的脉冲，继电器有两个线圈，电压线圈（用字母V表示）靠电容放电时起动，电流线圈（用字母I表示）与断路器合闸回路串联，起自保持作用，直到断路器合闸完毕，继电器才失磁复归。
（3）其他用于保证重合闸装置只动作次的电容器C。
用于限制电容器C的充电速度，防止-次重合闸不成功时而发生多次重合的充电电阻器4R。
在不需要重合闸时（如手动断开断路器），电容器C可通过放电电阻6R放电。
用于保证时间元件KT的热稳定电阻5R。
用于监视中间元件KAM和控制开关的触点是否良好的信号灯HL。
用于限制信号灯HL上电压的电阻17R。
继电器内与KAM电压线圈串联的附加电阻3R（电位器）,用于调整充电时间。
由于重合闸装置的使用类型不一样，故其动作原理亦各有不同。
如单侧电源和两侧电源重合闸，在两侧电源重合闸中又可分同步检定、检查线路或母线电压的重合闸等。
2.重合闸的动作原理
现以图8-1为例说明重合闸的工作过程及原理，图中触点的位置相当于输电线路正常工作情况，断路器在合闸位置，辅助触点QF1断开，QF2闭合。
DCH-I中的电容C经按钮触点SBI（EF）和电阻4R已充电，整个装置准备动作，装置动作原理分几个方面加以说明。
（1）断路器由保护动作或其他原因（触点IKAM闭合）而跳闸此时断路
器辅助触点QF返回，中间继电器9KAM起动（利用10R限制电流，以防止断路器合闸线圈KC（L）同时起动）其触点闭合后，起动重合闸装置的时间元件KT经过延时后触点KT1闭合，电容器C通过KTI对KAM（V）放电。
KAM起动后接通了断路器合闸回路（由+→SB（EF）→②→KAM1→KAM（I）→①→KS→XB→11KAM2→KC（L）→QFI→-）KC（L）通电后，实现一次重合闸，与此同时，信号继电器KS发出信号，由于KAM（D的作用，使触点KAM1、KAM2能自保持到断路器完成合闸，其触点QF1断开为止。
如果线路上发生的是暂时性故障，则合闸成功后，电容器自动充电，装置重新处于准备动作的状态。
（2）如果线路上存在有永久性故障此时重合闸不成功，断路器第二次跳间，9KAM与KT仍同前而起动，但是由于这一段时间是远远小于电容器充电到使KAM（V）起动所必需的时间（15-25s）因而保证了装置只动作一次，
（3）重合闸装置中间元件的触点KAMI发生卡住或者熔接，为了防止在这种情况下断路器多次合闸到永久性故障的线路上去，用中间继电器IIKAM,因为斯路器合闸于永久性故障时，触点IKAM再次闭合跳闸回路（由+→IKAM→11KAM（I）→QF2→KT（R）→-）11KAM（I）起动，如果KAMI已熔接或卡住，则中间继电器通过IIKAM（V）自保持，并通过11KAM3发出信号，其动斯触点11KAM2断开了合闸线圈回路，从而防止了斯路器多次合闸。
（4）手动跳闸当按下SB（AC）,断路器跳闸。
由于SB（EF）已断开，切断了装置的起动回路，避免了斯路器发生合闸。
（5）手动合闸（在投入前应先将装置中电容器C放电完车）当按下SB，
接通电容器C的充电回路（由+→SB（EF）→⑧→4R→③→-）此时如果在输电线路上存在有永久性故障，则断路器很快又被切除，因为电容器来不及充电到使KAM（V）起动所必需的电压，从而避免了断路器发生合闸。
当用于双端供电的一次重合闸装置时，应该在回路中串入检查同期及检查无压的接点。
3.自动重合闸之前加速保护动作
自动重合闸前加速保护动作简称为“前加速”。
其意义可用图4-3所示单电源辐射网络来解释。
图中每条线路上均装有过流保护二，当其动作时限按阶梯形选择时，斷路器IDL处的继电保护时限最长。
为了加速切除故障，在1QF处可采用自动重合闸前加速保护动作方式。
即在1QF处不仅有过流保护，还装设有能保护到L3的电流速断保护I和自动重合闸装置ARV.这时不论是在线路L、L或Ls上发生故障，1QF处的电流速断保护都无延时地断开断路器IOF，然后自动重合闸装置将断路器重合一次。
如果是暂时性故障，则重合成功恢复正常供电。
如果是永久性故障，则在1QF重合之后，过流保护将按时限有选择性地将相应的斯路器跳开,即当K;
点故障时，由3QF的保护跳开3QF;
若3QF保护拒动，则由2QF保护跳开断路器2QF。
“前加速”方式主要用于35千伏以下的网络。
8-2重合闸前加速保护动作的原理说明图
1.接线，电流继电器KA3、KA4用作一段，其整定值为5.16A:
KA5、KA6用作三段，其整定值为1.62A,电流继电器KAl、KA2选用2A的电流继电器，其电流整定值依所有保护最小整定电流为参照进行整定。
2.把重合闸开关切换至"
ON"
使其投入,将重合闸继电器下方的测试孔依次对应着上下短接:
再把加速方式选择开关切换至“前加速”的位置，也就选择好了重合闸前加速保护动作的方式。
3.把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档。
（“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用。
）
4.合三相电源开关，三相电源指示灯亮（如果不亮，则停止下面的实验，查电源接线，找出原因。
5.合上直流电源开关直流电源指示灯亮。
（如果不亮，则停止下面的
实验，检查电源接线找出原因。
6.合上变压器两侧的模拟断路器IKM、2KM。
7.缓慢调节调压器输出，使并入PT测量处的电压表显示值从0V慢慢升到100V为止，此时负载灯全亮。
8.将常规出口连接片投入，微机出口连接片断开。
9.在重合闸继电器充电完成后，合上短路类型选择按钮A相、B相、
10.将短路电阻调节到20%处，短时间按下短路按钮，模拟系统发生节时性三相短路故障。
11.待系统稳定运行一段时间后，长时间按下短路按钮，模拟系统发生永久性故障，记录实验现象。
12.实验完成后，使用调压器输出为0V,并断开所有电源开关。
实验九自动重合闸后加速保护动作实验
1﹑了解并掌握后加速的意义。
现以图4-2为例说明重合闸的工作过程及原理，图中触点的位置相当于输电线路正常工作情况，断路器在合闸位置，辅助触点QF1断开，QF2闭合。
DCH-I中的电容C经按钮
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