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1电力系统继电保护实验报告一、常规继电器特性实验（一）电磁型电压、电流继电器的特性实验 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、信号继电器等的构成原理. 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。
5）学习和设计多种继电器配合实验。
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. 3．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2—2所示：实验步骤如下：（1）按图接线，将电流继电器的动作值整定为1。
2A ，使调压器输出指示为0V ，滑线电阻的滑动触头放在中间位置.（2）查线路无误后,先合上三相电源开关（对应指示灯亮)，再合上单相电源开关和直流电源开关。
（3）慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高，记下继电器刚动作（动作信号灯XD1亮)时的最小电流值，即为动作值.（4）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XD1灭）的最大电流值，即为返回值。
（5)重复步骤（2）至（4），测三组数据.(6)实验完成后，使调压器输出为0V ，断开所有电源开关。
（7）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。
（8）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／动作平均值表2—1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表-220动作信号灯22）电流继电器动作时间测试实验电流继电器动作时间测试实验原理图如图2—3所示:实验步骤如下：（1）按图接线，将电流继电器的常开触点接在多功能表的“输出2”和“公共端"，将开关BK 的一条支路接在多功能表的“输入1”和“公共端"，使调压器输出为0V ，将电流继电器动作值整定为1.2A ，滑线电阻的滑动触头置于其中间位置。
第二章 电网的电流保护2-1．已知：线路L1装设三段式电流保护，保护采用两相不完全星形接线，L1的，max 174L I A ⋅=300/5TA n =，在最大运行方式下及最小运行方式下k1、k2及k3点三相短路电流见下表： 短路点 k1 k2 k3最大运行方式下三相短路电流（A ） 4400 1310 520最小运行方式下三相短路电流（A ） 3945 1200490L2过电流保护的动作时限为：2.5秒。
求：L1线路各段(I,II,III 段)保护的动作电流，继电器的动作电流及动作时限，并校验保护的Ⅱ、Ⅲ段灵敏度（各项系数取：，，，，） 1.3I rel K = 1.1II rel K = 1.2rel K ΙΙΙ= 1.3ss K =0.85re K =图2-12-2．如图所示网络，已知：max 6.7s Z ⋅=Ω，min 5.5s Z ⋅=Ω。
试对保护1进行电流I 段和II 段的整定计算（求：'set I 、、、't %min l ''setI 、、''t ''sen K 、）并画出时限特性曲线（线路阻抗取0.4Ω/kM ，电流I 段的可靠系数，电流II 段的可靠系数，下同）。
注：计算短路电流取E 1.3I rel K = 1.1II rel K =ф=。
图2-22-3．题图2-2中，已知：，取电流III 段可靠系数、返回系数、自起动系数。
max 400L I A ⋅='''1.2rel K =0.85re K =1ss K =（1）对保护1继续进行反应相间短路的电流III 段保护的整定计算（求set I 、t 、sen K （近、远））并确定保护的接线方式。
（2）结合上题计算结果依次求出保护1的电流I 段、II 段和III 段的二次动作电流（I op I 、IIop I 、op I ΙΙΙ）。
2-4．在图2-3所示35KV 单侧电源电网中，已知线路L1的最大负荷电流，电动机的自起动系数，电流互感器变比为200/5，在最小运行方式下，变压器低压侧三相短路归算至线路侧的短路电流max 189L I A ⋅=1.2ss K =(3)min 460k I A ⋅=，线路L1装有相间短路的过电流保护，采用两相星形两继电器式接线。
第四章 习题与思考题答案3-18 图３-7所示系统中,发电机以发电机－变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机,变压器T ５和T6可能2台也可能1台运行。
其参数为:图3-7 系统示意图3kV E ϕ=; 1.1 2.1 1.2 2.215G G G G X X X X ====Ω; 1.3 2.3 1.4 2.410G G G G X X X X ====Ω,1.1 1.4~10T T X X =Ω，0.10.4~30T T X X =Ω， 1.5 1.620T T X X ==Ω,0.50.640T T X X ==Ω；60km A B L -=，40km B C L -=；线路阻抗120.4/km Z Z ==Ω，0 1.2/km Z =Ω，线路阻抗角均为075，.max .max 300A A B L C B L I I --==，负荷功率因数角为030； 1.2ss K =, 1.2re K =，0.85rel K I=，0.75rel K II=，变压器均装有快速差动保护。
试解答:(1) 为了快速切除线路上的各种短路,线路A-Ｂ、B-C 应在何处配备三段式距离保护,各选用何种接线方式?各选用何种动作特性?答：应该在１,2,3，４处配备三段式距离保护;选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式;它们的I ，II 段选择具有方向特性的距离保护,III 选用具有偏移特性的距离保护。
(2) 整定保护1～4的距离I 段,并按照你选定的动作特性,在一个阻抗复平面上画出各保护的动作区域。
答:线路AB 的正序阻抗 10.46024AB A B Z Z L -==⨯=Ω线路BC 的正序阻抗 10.44016BC B C Z Z L -==⨯=Ω 保护１,2的距离I 段 .1,20.852420.4IIset rel AB Z K Z ==⨯=Ω保护3，4的距离Ｉ段 .3,40.851613.6I Iset rel BC Z K Z ==⨯=Ω保护1～4距离I 段在阻抗复平面上的动作区域如图3－8所示,圆周1、２、3、4分别对应保护1、２、３、4距离I 段的动作特性:图3－8 保护1~4距离I 段的动作特性(3) 分别求出保护1、4接地距离II 段的最大、最小分支系数; 答:对保护1:（I ）当与相邻下级线路距离保护Ｉ段相配合时1max 2.88b K =,1min 1.59b K =（ＩI)当与相邻变压器的快速保护相配合时1max 2.88b K =,1min 2.01b K =对保护4：(I)当与相邻下级线路距离保护I 段相配合时4max 2.26b K =，4min 1.41b K =（ＩI ）当与相邻变压器的快速保护相配合时4max 1.99b K =,4min 1.53b K =详细计算步骤见本章最后面的附录。
第一章填空题:1.电力系统继电保护应满足（选择性）（速动性)（灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求.2.电力系统发生骨子后，总伴随有电流（增大）电压（降低）线路始端测量阻抗的（减小）电压与电流之间相位角（变大）3.电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障设备），继电保护装置一般应（发出信号）4.电力系统切除故障时的时间包括（继电保护动作）时间和（断路器跳闸）的时间5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力6.继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成.7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的(某些运行参数）与保护的整定值进行比较。
选择题：8我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是CA机电型晶体管型整流型集成电路型微机型B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型9电力系统最危险的故障CA单相接地 B两相短路 C 三相短路10电力系统短路时最严重的后果是CA电弧使故障设备损坏 B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性11.继电保护的灵敏度系数K1m要求（C）（A)K1m〈1 （B)K1m=1 (C）K1m〉112.线路保护一般装设两套，它们是（B）（A）主保护(B）一套为主保护，另一套为后备保护（C)后备保护判断题：13.电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷保护设备切除. (错)14.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下，使其快速动作。
（对）15.电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时也把不正常工作的设备切除(错）16.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。
（错)第二章1.瞬时电流速断保护的保护范围随运行方式和故障类型而变。
2.瞬时电流速断保护的保护范围在被保护线路始端,在最小运行方式下，保护范围最小。
3。
本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一条线路的电流速断保护的保护范围，故只需带 0。
电力系统继电保护实验报告姓 名学 号指导教师专业班级学 院 信息工程学院实验二：方向阻抗继电器特性实验一、实验目的1. 熟悉整流型LZ-21型方向阻抗继电器的原理接线图，了解其动作特性；2. 测量方向阻抗继电器的静态()ϕf Z pu =特性，求取最大灵敏角；3. 测量方向阻抗继电器的静态()r pu I f Z =特性，求取最小精工电流；4. 研究方向阻抗继电器记忆回路和引入第三相电压的作用。
二、实验内容1．整流型阻抗继电器的阻抗整定值的整定和调整前述可知，当方向阻抗继电器处在临界动作状态时，推证的整定阻抗表达式如式4-3所示，显然，阻抗继电器的整定与LZ-21中的电抗变压器DKB 的模拟阻抗Z I 、电压变换器YB 的变比n YB 、电压互感器变比n PT 和电流互感器n CT 有关。
例如，若要求整定阻抗为Zset =15Ω，当n PT =100，n CT =20，Z I =2Ω（即DKB 原方匝数为20匝时），则1015=yb n ，即YB n 1=0.67。
也就是说电压变换器YB 副方线圈匝数是原方匝数的67%，这时插头应插入60、5、2三个位置，如图4-10所示。
（1，检查电抗变压器DKB 原方匝数应为16（2）计算电压变换器YB 的变比6.15=yb n ，YB 副方线圈对应的匝数为原方匝数的32%。
（3）在参考图4-10阻抗继电器面板上选择20匝、10匝，2匝插孔插入螺钉。
表4-3 DKB 最小整定阻抗范围与原方线圈对应接线（4）改变DKB原方匝数为20匝（Z I=2Ω）重复步骤（1）、（2），在阻抗继电器面板上选择40匝、0匝，0匝插孔插入螺钉。
（5）上述步骤完成后，保持整定值不变，继续做下一个实验。
2．方向阻抗继电器的静态特性Z pu=f（ϕ）测试实验实验步骤如下：（1）熟悉LZ-21方向阻抗继电器和ZNB-Ⅱ智能电秒表的操作接线及实验原理。
认真阅读LZ-21方向阻抗继电器原理接线图4-2和实验原理接线图（图4-11）（2）按实验原理图接线，具体接线方法可参阅LG-11功率方向继电器实验中所介绍的内容。
继电保护计算实例目录前言1 继电保护整定计算1.1 继电保护整定计算的基本任务和要求1.1.1 继电保护整定计算的目的1.1.2 继电保护整定计算的基本任务1.1.3 继电保护整定计算的要求及特点1.2 整定计算的步骤和方法1.2.1 采用标么制计算时的参数换算1.2.2 必须使用实测值的参数1.2.3 三相短路电流计算实例1.3 整定系数的分析与应用1.3.1 可靠系数1.3.2 返回系数1.3.3 分支系数1.3.4 灵敏系数.1.3.5 自启动系数1.3.6 非周期分量系数1.4 整定配合的基本原则1.4.1 各种保护的通用整定方法1.4.2 阶段式保护的整定1.4.3 时间级差的计算与选择1.4.4 继电保护的二次定值计算1.5 整定计算运行方式的选择原则1.5.1 继电保护整定计算的运行方式依据1.5.2 发电机、变压器运行变化限度的选择原则1.5.3 中性点直接接地系统中变压器中性点1.5.4 线路运行变化限度的选择1.5.5 流过保护的最大、最小短路电流计算1.5.6 流过保护的最大负荷电流的选取2 变压器保护整定计算2.1 变压器保护的配置原则.2.2 变压器差动保护整定计算2.3 变压器后备保护的整定计算2.3.1 相间短路的后备保护2.3.2 过负荷保护( 信号)2.4 非电量保护的整定2.5 其他保护3 线路电流、电压保护装置的整定计算3.1 电流电压保护装置概述3.2 瞬时电流速断保护整定计算3.3 瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算3.4 延时电流速断保护整定计算3.4.1 与相邻线瞬时电流速断保护配合整定3.4.2 与相邻线瞬时电流闭锁电压速断保护配合整定3.4.3 按保证本线路末端故障灵敏度整定3.5 过电流保护整定计算3.5.1 按躲开本线路最大负荷电流整定.3.5.2 对于单电源线咱或双电源有“T”接变压器的线路3.5.3 保护灵敏度计算3.5.4 定时限过电流保护动作时间整定值3.6 线路保护计算实例3.6.1 35kV 线路保护计算实例3.6.2 10kV 线路保护计算实例附录A 架空线路每千米的电抗、电阻值附录B 三芯电力电缆每千米的电抗、电阻值附录C 各电压等级基准值表附录D 常用电缆载流量本文中涉及的常用下脚标号名称符号名称符号.平均值av 可靠rel 最大值Max 动作op 最小值Min 保护p 基准值 b 返回r 标幺值pu 分支br 额定值N 自起动ast 灵敏sen 启动st 接线con继电保护整定计算1.1 继电保护整定计算的基本任务和要求.1.1.1 继电保护整定计算的基本任务和要求继电保护装置属于二次系统，它是电力系统中的一个重要组成部分，它对电力系统安全稳定运行起着极为重要的作用，没有继电保护的电力系统是不能运行的。
继电保护计算举例继电保护是电力系统中非常重要的一项技术，其作用是在电力系统发生故障时，及时对故障进行切除，以保护电力设备和人身安全。
继电保护的设计与计算是保证系统可靠运行的关键步骤之一、以下是一个关于继电保护计算的具体举例，以帮助读者更好地理解和掌握这一技术。
假设有一个简化的电力系统，由发电机、变压器、电缆和负载组成。
发电机的额定功率为1000MW，变压器的容量为800MVA，电缆的额定电流为1000A，负载的功率为600MW。
为了保护这个系统，在发生故障时需要设计合理的继电保护装置。
首先，我们需要计算发电机的短路比。
短路比是指在发电机输出电力的额定状态下，发生故障时电压降低的程度。
根据电力系统的负荷特性和运行经验，通常将短路比限制在5%以下。
发电机的额定输出功率为1000MW，额定电压为10kV。
假设短路比为3%，即故障时电压降低为额定电压的97%。
则故障时的电压为0.97*10kV=9700V。
接下来，我们需要计算变压器的短路比。
变压器的短路比是指发生故障时，变压器的输出电压降低的程度。
同样地，根据经验，将变压器的短路比限制在5%以下较为合理。
变压器的容量为800MVA，额定电压为10kV。
假设短路比为2%，即故障时输出电压降低为额定电压的98%。
则故障时的输出电压为0.98*10kV=9800V。
在计算电缆的短路比时，我们需要根据电缆的额定电流和电缆的电阻来计算。
电缆的额定电流为1000A，电阻为0.5Ω/km，电缆长度为10km。
我们需要计算在故障时电压降低的程度。
根据欧姆定律，电缆的电阻损耗为V=I*R*L，其中V是电压降低，I是故障电流，R是电缆电阻，L是电缆长度。
故障电流可以通过电力系统的短路电流计算得到。
假设短路电流为10kA，则电压降低为V = 10kA * 0.5Ω/km * 10km = 50kV。
综上所述，发电机、变压器和电缆的短路比分别为3%、2%和5%。
根据经验，继电保护的动作时间为故障发生后的0.1秒到0.2秒之间。
1、如下图网络，AB 、BC 、BD 线路上均装设了三段式电流保护，变压器装设了差动保护。
Ⅰ段可靠系数取1.25，Ⅱ段可靠取1.15，Ⅲ段可靠系数取1.15，自起动系数取1.5,返回系数取0.85，AB 线路最大工作电流200A ，时限级差取0.5s ，系统等值阻抗最大值为18Ω,最小AB 线路Ⅱ段动作电流为：AI II op 1803156815.11=⨯=被保护线路末端最小短路电流为：A I k 1369)2418(311500023min ,=+⨯⨯=灵敏度为：118031369〈=sen K 不满足要求。
改与相邻线路Ⅱ段配合，那么[注：同理，由于BD 线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流大于BC 线路，因此应与BD 线路Ⅱ段配合。
]AI kF 363)130162413(3115000max .=+++⨯=AI IIop 54336315.13.11=⨯⨯=5.25431369==sen K 满足要求。
动作时间tt t II op II op ∆+=21〔2〕定时限过电流保护A I IIIop 40620085.05.115.11=⨯⨯=近后备灵敏度：37.34061369==sen K 满足要求；远后备灵敏度：A I kE 927)202418(2115000min .=++⨯=28.2406927==sen K 满足要求。
[注：远后备BC 线路满足要求，必然BD 也满足要求，因BC 线路阻抗大于BD 线路。
]1697)1015.04.9(237000)2(min .=⨯+=k I ＞op I [注：按此计算能计算出保护区是否到达最小保护区，不能计算出保护区实际长度。
]因此灵敏度满足要求。
当需要计算出保护区长度时，可由下面计算公式求出最小保护区长度：1638)4.9(237000min =+⨯Z ，Ω=-⨯=9.14.91638237000min Z%19%100109.1min =⨯=L〔2〕限时电流速断保护1） 1〕 按躲过接在B 母线上的变压器低压侧母线短路整定A I k 461)30103.6(337000)3(max .=++=AI K I k ma op 6004613.1.)3(max .=⨯==2） 2〕 与相邻线路瞬时电流速断保护配合A I k 755)12103.6(337000)3(max.=++=AI op 108575525.115.1=⨯⨯=选以上较大值作为动作电流, 那么动作电流为1085A 。
