《计算机继电保护A》实验指导书
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前言电力系统继电保护是本专业的主要课程,是一门理论性和实践性都很强的专业课,要求学生通过本课程的学习,掌握电力系统继电保护的基本原理、基本概念、考虑和解决问题的基本方法以及基本的实验技能,为学生毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。
因此,实验是教学的主要环节之一,通过实验,掌握各种主要保护继电器的构造、特性及一般调试方法,巩固和丰富所学到的理论知识、培养操作技能,并可从中发现和探讨新的问题。
为保护实验的顺利进行,提高实验质量,以达到预期的效果,实验应按以下要求进行:1.实验前应对实验内容认真预习,弄清所需仪器设备规范、性能及使用方法,并写好预习报告。
预习报告内容应包括:实验目的;简明的实验步骤;实验接线图及实验数据记录表格。
实验前将预习报告交指导教师签阅后方可参加实验。
否则,不得参加实验。
2.按实验接线图接线。
接线要整齐、清晰。
线路接好后须经指导教师检查、方可接通电源进行实验。
3.按实验步骤进行实验。
每做完一项实验,应将数据交指导教师检查后,方能拆线,再进行下一个实验。
注意:改变实验接线前应先拉开电源。
4.实验中如遇异常事故,应首先切断电源,请指导教师一起查明原因后方可再进行实验。
事故损坏的仪器设备,按学校规定处理。
5.实验完毕,应将全部数据交指导教师审阅后再拆除实验线路,整理好实验所用的仪器设备及导线。
6.实验报告按规定内容书写,按时交指导教师批阅。
实验一、DL-10系列电流继电器、DJ-100系列电压继电器的特性实验一、实验目的:1.了解电磁型电流继电器和电压继电器的构造及动作原理。
2.测量继电器的各项电气参数及进行各部件调整以达到掌握电流、电压继电器的基本检验及调试方法。
3.加深对过量继电器和欠量继电器的动作、返回的意义的理解。
二、实验内容:1.观察电流继电器及电压继电器的构造及其动作原理。
2.测量电流继电器的动作电流IDZ 及返回电流IFH,计算返回系数KFH。
3.测量低电压继电器起动电压UDZ 和返回电压UFH,计算返回系数KFH。
继电保护实验指导书第一章实验的基本要求和安全操作规程1-1 实验的基本要求实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。
培养学生学会根据实验目的,实验内容及实验设备拟定实验线路,选择所需仪表,确定实验步骤,测取所需数据,进行分析研究,得出必要结论,从而完成实验报告。
在整个实验过程中,必须集中精力,及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列基本要求。
一、实验前的准备实验前应复习课本有关章节,认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤,明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习,如熟悉组件的编号,使用及其规定值等),并按照实验项目准备记录抄表等。
实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备,方可开始作实验。
认真作好实验前的准备工作,对于培养同学独立工作能力,提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。
二、实验的进行1、建立小组,合理分工每次实验都以小组为单位进行,每组由2~3人组成,实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工,以保证实验操作协调,记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表实验前先熟悉该次实验所用的组件,选择仪表量程,然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线,线路力求简单明了,按接线原则是先接串联主回路,再接并联支路。
为查找线路方便,每路可用相同颜色的导线或插头。
4、开启电源,观察电源指示在正式实验开始之前,先熟悉电源仪表指示。
然后按交直流电源操作说明规范启动电源,观察所有仪表是否正常(如3个指示仪表是否一致、是否超满量程等)。
如果出现异常,应立即切断电源,并排除故障;如果一切正常,即可正式开始实验。
5、完成实验内容预习时对每次实验的试验方法、步骤及所需测数据的大小作到心中有数。
正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。
6、认真负责,实验有始有终实验完毕,须将数据交指导教师审阅。
继电保护实验指导书目录继电器的特性实验单侧电源辐射型线路三段式电流电压保护实验微机及其变压器保护实验继电器的特性实验1.实验目的1)了解继电器基本分类方法及其结构。
2)熟悉电流继电器的构成原理。
3)学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。
4)测量继电器的基本特性。
2.继电器的类型与原理继电器是电力系统常规继电保护的主要元件,它的种类繁多,原理与作用各异。
1)继电器的分类继电器按所反应的物理量的不同可分为电量与非电量的两种。
属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等;反应电量的种类比较多,一般分类如下:(1)按结构原理分为:电磁型、感应型、整流型、晶体管型、微机型等。
(2)按继电器所反应的电量性质可分为:电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器、频率继电器等。
(3)按继电器的作用分为:起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。
近年来电力系统中已大量使用微机保护,整流型和晶体管型继电器以及感应型、电磁型继电器使用量已有减少。
2)电磁型继电器的构成原理继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器、差动继电器等。
下面仅就常用的电磁型电流继电器的构成及原理作简要介绍。
电磁型继电器的典型代表是电磁型电流继电器,它既是实现电流保护的基本元件,也是反应故障电流增大而自动动作的一种电器。
下面通过对电磁型电流继电器的分析,来说明一般电磁型继电器的工作原理和特性。
图2-1为DL 系列电流继电器的结构图,它由固定触点1、可动触点2、线圈3、铁心4、弹簧5、转动舌片6、止档7所组成。
当线圈中通过电流KA I 时,铁心中产生磁通φ,它通过由铁心、空气隙和转动舌片组成的磁路,将舌片磁化,产生电磁场,产生电磁力e F ,形成一对力偶。
由这对力偶所形成的电磁转矩,将使转动舌片按磁阻减小的方向(即顺时针方向)转动,从而使继电器触点闭合。
电磁力e F 与磁通φ的平方成正比,即21e F K φ=其中/K A K A CI N R φ= 所以2221/e K A K ACF K I N R = 式中,KA N ——继电器线圈匝数;C R ——磁通φ所经过的磁路的磁阻。
一、电磁型电流继电器实验一、实验目的熟悉DL型电流继电器的实际结构、工作原理、基本特性;掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。
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、返回电流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、原理说明图1-1电流继电器实验接线图四、实验设备五、实验步骤和要求1、绝缘测试(1)全部端子对铁芯或底座的绝缘电阻应不小于50兆欧。
(2)各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应不小于50兆欧。
(3)各线圈间绝缘电阻应不小于50兆欧。
2、整定点的动作值、返回值及返回系数测试实验接线图1-2为电流继电器的实验接线,可根据下述实验要求分别进行。
实验参数电流值(或电压值)可用单相自耦调压器、变流器、变阻器等设备进行调节。
实验中每位学生要注意培养自己的实践操作能力,调节中要注意使参数平滑变化。
a、选择ZB11继电器组件中的DL—24C/6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2.1A及4.2A的两种工作状态。
b、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式(串联或并联)c、按图1-1接线,检查无误后,调节自耦调压器及变阻器,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,即使常开触点由断开变成闭合的最小电流,记入表1-2;动作电流用I dj表示。
继电器动作后,反向调节自耦调压器及变阻器降低输出电流,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I fj表示,读取此值并记入表1--2,并计算返回系数;继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值,用K f表示。
I fjK f =-----I dj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。
表1-2电流继电器实验结果记录表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%。
电力系统继电保护实验指导书陈奎李素英编写中国矿业大学信息与电气工程学院二零一零年三月实验须知实验是教学的重要环节之一。
通过实验可以巩固和反复已学到的理论知识,发现和讨论新的问题,掌握实验方法,培养操作技能。
为保证实验的正常进行,提高实验质量,实验应按以下程序和要求进行。
1、实验前应对实验内容进行预习,写好预习报告,弄清所需仪器设备规范、性能、使用方法及实验步骤。
否则,不允许做实验。
进入实验室后,仪器设备不得随意进行调整、拆开。
2、按实验接线图接线,接线要整齐清晰,线路接好后必须经指导教师检查,才可接通电源进行实验。
3、按实验步骤逐项进行实验,每项实验完毕,应将实验数据交指导教师检查正确后,再进行下一项实验。
4、在实验过程中改变接线,必须先拉开电源然后接线,如遇异常事故,先切断电源,并报告指导教师处理。
5、实验完毕,应将全部数据填入原始实验数据记录表交指导教师审阅、签字后,切断电源,再拆除接线,将仪器设备放回原处,实验用线整理好后方可离去。
6、实验报告在实验结束后一周内交指导教师批阅。
目录JTC-IIIA型继电器特性测试台简介 (1)实验一电流、电压、时间继电器特性实验 (4)电压电流线路保护屏系统简介 (8)实验二电流电压保护线路系统实验 (17)实验三电流电压保护线路微机系统实验 (20)实验四功率方向继电器特性实验 (23)实验五方向阻抗继电器特性实验 (26)实验六DCD—5型差动继电器特性实验 (28)WBB-II变压器保护屏简介 (34)实验七变压器系统保护屏常规保护实验 (46)实验八变压器系统保护屏常规保护实验 (48)实验九设计组合性实验 (50)继电器特性测试台简介本测试台使用的电源是三相四线、电压为380V;是由电源部分、多种继电器及测量表计等组成。
可以用来进行电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器、功率方向继电器、方向阻抗继电器等常规继电器的特性测试,也可以根据需要设计多种继电器组合保护实验。
实验一电磁型电流、电压和时间继电器的特性实验一、实验目的:1、了解电磁型电流、电压和时间继电器的主要结构和使用方法。
2、学习电流、电压、时间继电器的调整试验方法、通过简单的调整试验了解它们的基本特性。
二、设备及仪器:三、实验内容和方法:(一)电流继电器:1、熟悉继电器、了解一般使用方法。
①熟悉继电器的型号,额定电流和起动电流的调整范围等铭牌数据。
②看清继电器的主要组成部分:铁芯、线圈、可动舌片、活动触点、固定触点、弹簧、引出线及接线端子实际位置。
③学习在整定值刻度盘上调继电器起动电流的方法。
例如:DL-11/20型继电器,最大整定值为20安,它的起动电流可在(1/4~1)×2O安范围内平稳地调节。
内部接线如图一所示。
它有两组线圈,当线圈串联(图二)时,起动电流位于(1/4~1/2)×20安的调整范围内,都是利用改变弹簧反抗力矩来平滑地改变起动电流,其数值均标在刻度盘上。
2、调整试验:(1)外观检查:外壳应清洁、完整、防尘密封良好、安装端正、端子接线应牢固可靠。
(2)内部和机械部分检查:内部应清洁,可动部分动作灵活,各部件安装应完好、牢固,整定把手应可靠固定在整定位置,触头的固定要牢固,并无损伤和烧伤。
(3)绝缘检查:用兆欧表测量一下绝缘电阻:端子对底座≥50MΩ,各线圈之间≥10MΩ,各线圈对触头≥50MΩ。
(4)测定和检验起动电流I k.op、返回电流I r和返回系数K r。
①先将两组线圈串联,整定把手放在刻盘某一位置。
②按下图接好线,负载电阻放在电阻最大位置,调压器手柄指零位,经教师检查后合上电源开关SA。
③升高调压器输出电压在100~150V左右,用减小负载电阻的方法,初步调节流入继电器线圈电流的大小。
④电流表读数接近继电器整定值时改用调压器进行细调:缓慢升高电压,电流也缓慢上升、到对线灯发亮为止(继电器动作,常开接点闭合、接通对线灯电路),此时电流表读数为继电器的实际起动电流I k.op。
电力系统继电保护实验室安全操作规程为了按时完成电力系统继电保护实验,确保实验时人身安全与设备安全,要严格遵守如下规定的安全操作规程。
1、实验时,人体不可接触带电线路和带电体。
2、接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。
3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许,并使组内其它同学引起注意后方可接通电源。
实验中如发生事故,应切断电源,经查清问题和妥善处理故障后,才能继续进行实验。
4、通电前应先检查所有仪表量程是否符合要求,是否有短路回路存在,以免损坏仪表或电源。
5、总电源或实验台控制屏上的电源应由实验指导老师来控制,其他人员只能经指导老师允许后方可操作,不得自行合闸。
继电器的一般性检验1、外部检查继电器应符合以下要求:(1)外壳应清洁无灰尘。
(2)外壳,玻璃或塑料面应完整,嵌接良好。
(3)外壳与底座接合应紧密牢固,防尘密封良好。
(4)整体安装端正,端子接线及焊点牢固可靠,导电部分与屏柜面板的距离不小于3~5mm。
2、内部和机械检查(1)内部应清洁,无灰尘和油污。
(2)可动部分应动作灵活,无卡阻现象,转轴纵向和横向活动范围应适当。
(3)时间继电器的钟表机构及可动系统在前进和后退过程中动作应灵活。
(4)各部件安装完好,螺丝拧紧,整定把手应能可靠的固定在整定的位置上,整定螺丝插头与整定孔的接触良好。
(5)弹簧应无变形,层间距离要均匀,整个弹簧平面应与转轴垂直。
(6)内部触点无损伤且接触良好,动作后有明显的动作行程,即压力足够,且行程应符合要求,动、静触点接触时应中心相对。
(7)具有多对触点的继电器,除特殊要求外,各对触点的接触应同步。
(8)内部各焊点应牢固可靠,谨防虚焊、脱焊,相邻焊点及接线鼻之间要有一定的距离,以避免短路。
实验一电磁型电流继电器一、实验目的1、了解DL型继电器的构造,各部分的功用及动作原理。
2、掌握DL型继电器的调整步骤及调整方法。
3、学会DL型电流继电器返回系数的调整方法。
第一章保护调试1. 故障录波现代的故障录波是由微机实现的一种记录装置。
当电力系统发生振荡时,它自动记录下故障时间类型、电流、电压的大小和变化过程以及继电保护和自动装置的动作情况,并通过打印机打印出各种信息及清晰的波形图的报告。
试验仪器:P30 或PW466A型微机多功能继电保护测试仪、万用表。
1.1通电前检查1.1.1拔出所有插件,观察各插件电路芯片是否插紧,有无机械操作损伤现象。
取下装置后盖,检查后板配线有无断线和脱焊等。
1.1.2仅插入电源插件,给上220V直流,投入电源开关,用表计测量各级电压值是否正常,各电压级指示灯是否亮。
1.1.3关掉电源,插入全部插件,检查各插件和插座之间定位是否良好,插入深度是否合适,注意拔任一插件必须在断电时进行。
1.2通电试验当确认插件安装正确后,进行通电试验,按照该故障的操作方法检验各命令键、固化开关、方式开关的功能,当确认无误后进行定值校验。
1.3定值校验检验各CPU插件,求和自检参数、次数由厂家出厂时给定,供自检时核对,不要更改。
1.4数据采集系统的试验1.4.1各采样通道的零点漂移检验a)装置各交流回路不加任何激磁量(交流电压回路短路、交流电流回路开路),手动起动录波;b)要求交流电压回路的零漂值在0.05V以内,交流电流回路的零漂值在0.05A以内。
1.4.2各电压通道的平衡性试验a)将装置各相电压回路端子同极性并联加入测试电压,要求各回路的测量范围和测量误差满足表1的规定;b)对装置接开口三角3Uo的电压回路加入测试电压,要求其测量范围和测量误差满足表2的规定。
表2 开口三角3Uo 的电压回路测试1.4.3各电流通道的平衡性试验将装置各电流回路端子顺极性串联并通入测量电流,要求各回路的测量范围和测量误差满足表3的规定。
表3 各相电流回路同极性并联电压测试1.4.4电压和电流相位一致性校验a) 将装置各电压回路端子同极性并联,将装置各电流回路端子顺极性串联,通入同相位的额定电压、额定电流(模拟纯电阻性负载),手动起动录波。