《电力系统继电保护》实验报告.docx
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《电力系统继电保护》实验报告
网络高等教育
《电力系统继电保护》实验报告
学习中心：
武清奥鹏学习中心[4]
层次：
专升本
专业：
电气工程及其自动化
年级：
2014年秋季
学号：
学生：
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.学习动作电流、动作电压参数的整定方法；
2.掌握DY型电压继电器和DL型电流继电器的实际结构，工作原理、基本特性；
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_并联__时的额定值；DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈__串联__时的额定值。
（串联，并联）
2.动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？
答:
在电压继电器或中间继电器的线圈上,从0逐步升压,到继电器动作,这个电压
是动作电压;继电器动作后再逐步降低电压,到继电器动作返回,这个电压是返回电压.;继电器动作后再逐步降低电压,到继电器动作返回,这个电压是返回电压.返回电流与启动电流的比值称为继电器的返回系数。
四、实验容
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
整定电流I（安）
2.7A
线圈接线方式为：
5.4A
线圈接线方式为：
测试序号
1
2
3
1
2
3
实测起动电流Idj
2.66
2.76
2.67
5.43
5.42
5.49
实测返回电流Ifj
2.37
2.35
2.39
4.66
4.66
4.64
返回系数Kf
0.83
0.87
0.84
0.87
0.86
0.86
起动电流与整定电流误差%
1.00
1.04
0.98
1.01
1.04
1.03
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
整定电压U（伏）
24V
线圈接线方式为：
48V
线圈接线方式为：
测试序号
1
2
3
1
2
3
实测起动电压Udj
23.2
23.4
23.3
46.3
46.5
46.6
实测返回电压Ufj
28.4
28.8
28.5
58.2
57.5
57.8
返回系数Kf
1.24
1.28
1.20
1.24
1.27
1.23
起动电压与整定电压误差%
0.96
0.97
0.93
0.96
0.93
0.99
五、实验仪器设备
设备名称
使用仪器名称
EPL-20A
变压器及单相可调电源
EPL-12
交流电流表
EPL-04
继电器
（一）—DL-21C电流继电器
控制屏
EPL-11
直流电源及母线
EPL-05
继电器
（二）—DY-28C电压继电器
EPL-13
光示牌
EPL-11
交流电压表
六、问题与思考
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，只可以在小于整定值后的时候才返回；避免电流在整定值附近时，会导致继电器频繁启动返回的情况，一般就要设一个返回值，比如所0.96，电流小于0.96的时候才返回。
所以返回值必须要小于1。
2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？
答：
不可以动作的继电器能够及时返回，让正常运行的部分系统不会被切除。
3.实验的体会和建议
①在连接继电器线圈的时候,将其接入交流回路中,而对应的触点接入直流回路中,触电线圈中的电流电压大小决定其动作,不能接反.
②在实验过程中一定要注意安全,在进行接线的时候,应该把电源关掉,确保安全可靠.
实验二电磁型时间继电器和中间继电器实验
一、实验目的
1.熟悉时间继电器和中间继电器的实际结构、工作原理和基本特性；
2.学习时间继电器和中间继电器的的测试和调整方法；
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？
答：
是相关电阻的大小。
四、实验容
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
测量值
为额定电压的%
动作电压Ud（V）
82
37.3
返回电压Uf（V）
11
5
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
测量值
整定值t（s）
1
2
3
0.25
0.2613
0.2609
0.2603
0.75
0.7383
0.7633
0.7502
1
1.01
0.98
1.08
3．中间继电器测试
表三中间继电器动作时间实验记录表
动作电压Udj（V）
返回电压Ufj（V）
动作时间t（ms）
120
45
18.6
五、实验仪器设备
设备名称
使用仪器名称
EPL-12
电秒表、相位仪
EPL-14
按钮及电阻盘
EPL-13
光示牌
控制屏
EPL-11
直流电源及母线
EPL-19
直流电压表
EPL-06
继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-05
继电器
（二）—DS-21C时间继电器
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？
答：
用来实现触点延时√或×的控制电器，在机床控制线路中应用较多的是空气阻尼式和晶体管式时间继电器。
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？
答：
静态中间继电器，电磁式（一般）中间继电器、延时中间继电器、带保持中间继电器、交流中间继电器、大容量中间继电器，快速中间继电器等。
3.实验的体会和建议
答：
可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。
舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。
因调节继电器右下方起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。
实验三三段式电流保护实验
一、实验目的
1.掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术；
2.理解输电线路阶段式电流保护的原理图及保护装置中各继电器的功用；
3.掌握无时限电流速断保护、限时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；
二、实验电路
1．三段式电流保护实验原理图
2.三段式电流保护实验接线图
三、预习题（填写表格）
序号
代号
型号规格
用途
实验整定值
线圈接法
1
KA1
DL－21C/6
无时限电流速断保护
2A
串联
2
KA2
DL－21C/3
带时限电流速断保护
0.93A
串联
3
KA3
DL－21C/3
定时限过电流保护
0.5A
串联
4
KT1
DS－21
带时限电流速断保护时
0.75s
5
KT2
DS－21
定时限过电流保护时间
1.25s
表一
故障点位置
动作情况
AB线路
始端
AB线路
中间
AB线路
末端
BC线路
始端
BC线路
中间
BC线路
末端
最小运行方式
两相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
×
×
×
Ⅱ段
Ⅱ段
×
√
√
√
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
×
×
×
√
三相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
×
√
×
Ⅱ段
Ⅱ段
√
√
√
√
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
√
×
√
√
最大运行方式
两相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
√
×
√
Ⅱ段
Ⅱ段
×
×
×
×
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
√
√
×
√
三相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
×
×
√
Ⅱ段
Ⅱ段
√
×
√
√
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
√
√
×
√
注继电器动作打“√”，未动作打“×”。
五、实验仪器设备
设备名称
使用仪器名称
控制屏
EPL-01
输电线路
EPL-03A
AB站故障点设置
EPL-11
直流电源及母线
EPL-32
继电器（三）—DL-21C电流继电器—DS-21时间继电器
EPL-03B
BC站故障点设置
EPL-04
继电器
（一）—DL-21C电流继电器
EPL-05
继电器
（二）—DS-21时间继电器
EPL-06
继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-17
三相交流电源
六、问题与思考
1．三段式电流保护为什么要使各段的保护围和时限特性相配合？
答：
各个保护区域能够连续，这样，在回路发生故障时，无论电流在什么值，保护都能动作。
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，不能作为下一线路的后备保护，为此必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。
如果三段保护围没有配合，各段保护区域之间还有空挡，而回路故障电流正好在这个空挡中，就没有了保护，会造成事故扩大。
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。
三段保护（过负荷、过流、速断）应当互相配合。
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？
答：
是，为了保护电路，使试验数据准确。
3.实验的体会和建议
操作实验前必须熟悉三段式电流保护的实验接线和电源辐射网络故障模拟接线,认真按照操作规程的要求,正确接线,细心操作,要特别注意直流电压回路和交流电流回路的正确连接,调试中注意电流表的指示,每一个操作环节要确保其正确性和安全性.
实验四功率方向电流保护实验
一、实验目的
1.熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；
2.进一步了解功率方向继电器的结构及工作原理；
3.掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法；
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？
答：
电流与电压同相为正方向，反之为反方向；在正方向下反向就能得到反方向的动作电流，因此它可以只按正方向保证选择性的条件选择动作电流
四、实验容
表一
序号
名称
实验整定值
正方向功率
反方向功率
0.8A
1.0A
0.8A
1.0A
1
电流继电器
2A
×
×
×
×
2
功率方向继电器
0.93A
×
√
√
√
3
时间继电器
0.5s
√
×
×
×
4
信号继电器
0.75s
×
×
×
√
5
中间继电器
0.8A
√
√
√
√
6
光示牌
无
√
√
×
√
7
电流表
0.9A
×
×
√
×
8
电压表
89.2V
×
×
×
×
9
相位仪
45
√
√
√
×
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
设备名称
使用仪器名称
控制屏
EPL-13
光示牌
EPL-17
三相交流电源
EPL-05
继电器
（二）—DS-21时间继电器
EPL-06
继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-07
继电器（五）—DX-8信号继电器
EPL-10
继电器（十）—功率方向继电器
EPL-11
直流电源及母线
EPL-11
交流电压表
EPL-01
输电线路
EPL-03A
AB站故障点设置
EPL-04
继电器
（一）—DL-21C电流继电器
EPL-11
交流电流表
EPL-12
相位仪
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？
答：
会存在死去，在正方向与反方向互相装换.
2．简述90°接线原理的三相功率方向保护标准接线要求。
答：
指一次系统三相对称,且功率因数为1,则加给功率方向继电器电压线圈和电流线圈的电压和电流之间的相位差为90度,称为90度接线如果电压和电流之间的相位为0,则称0度接线。
3.实验的体会和建议
答：
实验中得知，在电流互感器的变化为1:
1的时候,我们在接线的时候直接可以取A相电流同时信号继电器有电压线圈和电流线圈,在接线的时候他们有正负极,不能接反,否则很容易烧坏继电器.
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