继电保护实验报告.docx
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继电保护实验报告
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继电保护及微机保护实验报告
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、实验方法：
（1）、按照实验指导接好连线；
（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；
（3
）、设置测试仪的控制参数，本实验是动态改变
Ia
的幅值，以“I
幅值”为控制量，步长
a
设置为0.05A，整定值为3A，起始值设置为
0A。
（4
）、重复手动测试继电器动作值及返回值
，记录数据。
三、实验结果
动作值（A）返回值（A）返回系数
13.052.700.89
23.102.700.87
33.002.700.89
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4
3.05
2.70
0.89
平均值（A）
3.05
2.70
0.885
误差（A）
0
变差（%）
3.28
返回系数
0.885
整定值（A）
3
四、思考题
1、电磁型电流继电器的动作电流与电流的整定值有关，也就是舌片的上方的止位螺钉的
位置有关系，动作电流也与舌片的Z字型的舌片的Z的角度有关。
还与铁芯上的线圈的粗
细，匝数、游丝的松紧程度有关。
2、返回系数的大小主要是继电器断开的时间长断
与动作电流IOP的比值称为返回系数Kre，即K：
re
，返回系数是指返回电流Ire
Ire
IOP
。
实验二DY-36型电压继电器特性实验
一、实验目的：
1、了解常规电压继电器的构造及工作原理。
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2、掌握设置电压继电器动作定值的方法。
3、测试DY-36型电压继电器的动作值、返回值和返回系数
二、实验方法：
（1）、按照实验指导接好连线；
（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；
（3）、设置测试仪的控制参数，本实验是动态改变Ua的幅值，以“Ua幅值”为控制量，步
长设置为0.5v，整定值为50v，起始值设置为40v。
4）、重复手动测试继电器动作值及返回值，记录数据。
三、实验结果
动作值（V）
返回值（V）
返回系数
1
47.4
42.2
0.89
2
46.4
42.0
0.91
3
47.8
41.0
0.86
平均值（V）
47.2
41.73333
0.89
误差（V）
-7.2
变差（%）
2.97
返回系数
0.89
整定值（V）
50
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四、思考题
1、电磁型电压继电器的动作电压与电压的整定值有关，和相关磁路的磁阻有关
（具体包括铁芯材料的磁导率、铁芯的尺寸、空气气隙的长度），也和线圈的
K
U
re
匝数有关。
2、电压继电器的返回系数是reU
OP
实验三LG-11型功率方向继电器特性实验
一、实验目的：
1、掌握功率方向继电器的动作特性试验方法
2、测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围；
3、测试LG-11型功率方向继电器的角度特性和伏安特性，考虑出现“电压死区”的原因。
4、研究介入功率方向继电器的电流，电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。
二、实验内容:
（1）、按照实验指导接好连线；
（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；
测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围；
（1）、以加入到继电器中的电流为参考向量，设置IA=5A/0o，固定加入到继电器中的UA
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的大小，改变电压相角，通过测试功率方向的动作区从而得到继电器的完整的动作区域。
（2）、测试完成后记录实验结果中显示的“始角度”和“终角度”，计算最大灵敏角
j1
j2
m
，填入表中。
2
（3）、改变灵敏角为-45o，重复实验。
（4）实验结果：
灵敏角
j1
j2
最大灵敏角m
-30o
-114o
56o
29o
-45o
-125o
41o
-42o
测试LG-11型功率方向继电器的角度特性Udz.J
f（J）
j
（1）、整定功率方向继电器的灵敏角为
-45o.设置IA固定为5A/0o，UB的角度为。
（2）、在功率方向继电器的动作区设置不同的
j
，测出每一个
J下使继电器动作的最小
起动电压Udz.J，填入表2-6。
并根据测得的数据绘制功率方向继电器的角度特
Udz.J
f（J）。
功率方向继电器角度特性测试数据
J
-45
-55
-65
-75
-85
-95
-105
-115
-125
-127
Udz.J（V）
1.25
1.25
1.3
1.45
1.60
1.90
2.45
3.70
8.55
无
J
-129
-131
-133
-135
-25
-15
-5
5
15
25
Udz.J（V）
无
无
无
无
1.30
1.40
1.60
1.90
2.40
3.50
J
30
32
34
36
38
40
42
Udz.J（V）
4.65
5.45
6.65
8.55
13.3
无
无
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角度特性曲线：
测试LG-11型功率方向继电器的角度特性Udz.Jf（IJ）
（1）、整定功率方向继电器的灵敏角为-45°。
固定加入到继电器中的电压和电流的相角，使
J＝-42o（该最大灵敏角为上述实验实测值），即IA相角设为0°，UB相角固定为J。
（2）、5A开始依次减小IA，测出每一个不同电流下使继电器动作的最小起动电压Udz.J（即
Ub幅值）。
伏安特性实验数据（保持m不变）
IJ（A）543210.90.80.70.60.5
Udz.J（V）1.251.251.201.151.151.151.151.151.2
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伏安特性曲线
三、思考题：
（1）LG-11型功率方向继电器的动作区是否等于180度？
为什么？
答：
不一定，因为当加入继电器的电压低于功率继电器的启动电压是，即使是在工作区内
也无法动作。
（2）功率方向继电器采用90度接线方式具有什么优点？
答：
功率方向继电器的内角采用45°，要求90度接线，即IA与Ubc、IB与Uca、IC与
Uab，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高。
（3）用相量图分析加入功率方向继电器的电压、电流极性变化对其动作特性的影响。
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实验四微机保护实验：
三段式电流保护
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一、实验目的：
1.掌握三段式保护的基本原理
2.熟悉三段式保护的接线方式
3.掌握三段式电流保护的整定方法
4.了解运行方式对灵敏度的影响
5.了解三段电流保护的动作过程
二、实验内容
1.按图实验接线；
2.设置多功能微机保护实验参数；按照模型参数进行整定值计算，我们组采用的是模型3，
整定计算值如下：
Iset.1I
Krel
EQ
II
I
Iset.3III
KrelIII.KSSILmax
zsminzAB
Iset.1
Kre2lIse.t1
Kret
可靠系数都取1.2，自启动系数为1，返回系数为0.9;
参数：
EQ=11/√3Kv,Zsmin=ZG+ZT=（6.34+4.47）Ω,ZAB=7.2Ω,代入公式计算得：
选定实验模型3
10kV线路模型
3
电流速断
限时电流速断
定时限过电流保护
一次整定值
（A）
508.5
296．7
138.95
二次整定值
6.36
3.69
1.737
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（A）
动作时间
0.3
（mS）
3、不同地点发生时保护动作记录表
故障点及故障类型
I段
动作值（A）
AB线路上距离A点30%处发生三相短路
7.83
AB线路上距离A点50%处发生三相短路
6.81
AB线路上距离A点70%处发生三相短路
AB线路上距离A点99%处发生三相短路
AB线路上距离A点30%处发生AB相间短路
6.95
AB线路上距离A点50%处发生AB相间短路
AB线路上距离A点70%处发生AB相间短路
AB线路上距离A点99%处发生AB相间短路
BC线路上距离B点30%处发生三相短路
BC线路上距离B点50%处发生三相短路
BC线路上距离B点70%处发生三相短路
BC线路上距离B点99%处发生三相短路
BC线路上距离B点30%处发生AB相间短路
BC线路上距离B点50%处发生AB相间短路
BC线路上距离B点70%处发生AB相间短路
0.6
动作情况
II段III段
动作值（A）动作值（A）
6.14
5.33
6.00
5.33
4.65
3.84
3.30
3.03
2.43
3.51
2.97
2.56
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BC线路上距离B点99%处发生AB相间短路
2.22
三段式电流保护动作范围测试实验
设置不同的短路点，测试电流保护在不同短路类型的情况下的保护范围，并将结果填
入下表。
保护类型
保护范围
电流速断
AB线路全长
50
%+BC线路全长0
%
三相短路
限时电流速断
AB线路全长
100
%+BC线路全长
50
%
定时限过电流保护
AB线路全长
100
%+BC线路全长
50%
电流速断
AB线路全长
30%+BC
线路全长
0
%
两相短路
限时电流速断
AB线路全长
100%+BC
线路全长30
%
定时限过电流保护
AB线路全长
100%+BC线路全长
100
%
录波数据分析
每次实验后，通过内置录波器观察发生故障时的波形（在“设备管理”中打开“设备录
波”，在“文件”中点击“新建”就可以打开当次故障发生时的录波情况）。
观测正常运行时、三
相短路和两相短路故障情况下以及保护动作后电流、电压信号的不同，并选取其中三次保
护的动作情况读取录波时间。
10kV线路保护录波数据记录表
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故障后保护动作时间（ms）
动作继电器保持时间（ms）
电流1
段动作
54.3
112.3
电流2
段动作
348.1
407.4
电流3
段动作
648.1
708.6
三、思考题
（1）三段式电流保护的保护范围是如何确定的，在输电线路上是否一定要用三段式保护，用两段可以吗？
答：
一般情况下按照最小运行方式下两相短路时整定最小保护范围；可以用两段，根
据具体情况来确定。
（2）三段式电流保护，哪段最灵敏？
哪段最不灵敏？
采用什么措施来保证选择性？
答：
三段最灵敏，一段最不灵敏，第一段的整定值为保护选择性，动作电流按躲过本线路
末端短时是的最大电流整定，采用保证选择性的措施就是动作电流及时间的差别化设定。
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