电气09级电力系统继电保护实验指导书

实验一：电磁型继电器特性实验（一）实验目的1、了解继电器基本分类方法及其结构；2、了解几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、3、信号继电器等；4、熟悉测量电磁型继电器的动作值和返回值、返回系数概念；5、了解如何使用继电器元件构成保护电路。（二）实验内容1、电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验实验电路原理图如图1-1所示：图1-1电流继电器动作电流值测试实验原理图实验步骤如下：①按图接线，检查线路后合上有关电源；②调节调压器使电流值缓慢升高，记下继电器动作（指示灯亮）时的电流值，即为动作值；③继电器动作后，再调节调压器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（指示灯灭）最大电流值，即为返回值；④测三组数据，分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值；⑤计算整定值的误差、变差及返回系数：误差＝［动作最小值－整定值]／整定值；变差＝［动作最大值－动作最小值］／动作平均值100%；返回系数＝返回平均值／动作平均值；⑥将结果填入表1-1中；⑦进行误差分析。表1-1动作值、返回值测试动作值返回值123平均值误差整定值Izd变差返回系数A220VKA+－R2、时间继电器特性测试实验原理接线图如图1-2所示：图1-2时间继电器动作时间测试原理图实验步骤为：①按图接好线路，读时间整定值；②合上BK，采用突然加压的方法测量动作时间；③测量三次，取平均值，结果填入表1-2中，且整定后第一次动作时间测量不计入测量结果中；④计算动作时间误差。⑤进行误差分析。表1-2时间继电器动作时间测试整定值123平均误差变差T3、多种继电器构成单相短路电流保护装置实验该实验内容为：使用电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器构成一个过电流保护装置。要求当电流继电器动作后，启动时间继电器延时，经过一定时间后，启动信号继电器发信号和中间继电器动作跳闸。实验步骤为：①在图1-3上自行拟定一个完整的过电流保护实验原理接线图；②按图接线；③做短路故障，仔细观察各种继电器的动作关系；④切出故障，仔细观察各种继电器的返回关系。图1-3220VKSBK停止电秒表启动+－KXKMZKAKS说明：KA－电流继电器、KS－时间继电器、KX－信号继电器KMZ－中间继电器（出口继电器）（三）思考题1、继电器的动作值和整定值的差异；2、继电保护装置的动作值和整定值的差异；3、请说明发生短路故障时保护继电器的动作顺序，为什么？4、请说明故障切除后，保护继电器返回情况，为什么？5、对误差较大的值进行误差分析。实验二、功率方向继电器特性实验（一）实验目的1、学会运用相位测试仪器测量电流和电压之间相角的方法2、掌握功率方向继电器的动作特性、接线方式3、研究接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）LG-11型功率方向继电器简介功率方向继电器根据其原理可分为感应型、整流型、晶体管型。它能反映所接入的电流、电压之间的相位关系。如当电流、电压之间的位差为锐角时，使继电器的动作转距为正，使继电器动作，控制接点闭合，从而能去跳闸；当电流、电压之间的相位差为钝角时，使继电器的动作转矩为负，因而继电器不动作，这就满足选择性的要求。本实验采用LG-11整流型功率方向继电器为实验对象。这种继电器是根据绝对值比较原理构成的。它由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成，如图1-4所示。图1-4LG-II功率方向继电器原理接线图JJ常开触点－45－30IrKiIrKuUrKuUrKiIrUr56****BZ1BZ2*781112****BZ2BZ1JJY图中整流桥BZ1所加的交流电压为+，称为工作电压；整流桥BZ2所加的交流电压为－，它称为制动电压。其中Ur、Ir分别为加入功率方向继电器的电压和电流；Ku为电压变换器YB的匝比；Ki为电抗变压器DKB的模拟电抗。JJ为极化继电器。当电流从JJ的“*”端流入时，JJ动作；反之JJ不动作。因此LG-11整流型功率方向继电器的动作条件是工作电压大于制动电压，其动作方程为：|+||－|(1-1)功率方向继电器内角的调整可通过更换面板上压板Y的位置来实现。（三）实验内容本实验所采用的实验原理接线如图1-5所示。图中，380V交流电源经移相器和调压器调整后，由bc相分别输入功率方向继电器的电压线圈，A相电流输入至继电器的电流线圈，注意同名端方向。图1-5实验原理接线图1、预习准备认真阅读LG-11功率方向继电器原理图（图1-4），完善实验原理接线图（图1-5）的缺陷部分，即在图1-5上画出LGJ中的接线端子号和所需测量仪表接法及跳闸回路。2、用实验法测LG-11整流型功率方向继电器角度特性Upu=f（），并找出继电器的最大灵敏度和最小动作电压（1）保持电流为1A，摇动移相器，在给定的电压下找到使继电器动作（指示灯由不亮变亮）的两个临界角度1、2（2）依次降低电压值，测量不同电压情况下，使继电器动作的1、2，并记录在表1-3中（3）逐渐降低电压，找出使继电器动作的最小动作电压（4）绘出功率方向继电器的角度特性（5）计算继电器的最大灵敏度LM和动作区KuUrKiIrKuUrKiIrKuUrKiIrKuUrKiIr220VABCO移相器三相调压器相位仪LGJbcR表1-3角度特性Upu=f（）实验数据U/V5030201052.5210.512（四）思考题1．用相量图分析加入功率方向继电器的电压、电流极性发生变化对动作特性的影响。2．LG-11整流型功率方向继电器的动作区是否等于180度？为什么？