(完整word版)继电保护三段电流保护实验实验报告

实验三三段式电流保护实验【实验名称】三段式电流保护实验【实验目的】1.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；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.掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。

【预习要点】1.复习无时限电流速断保护、限时电流速断保护及过电流保护相关知识。

2.根据给定技术参数，对三段式电流保护参数进行计算与整定。

【实验仪器设备】【实验原理】1．无时限电流速断保护三段式电流保护通常用于3-66kV电力线路的相间短路保护。

在被保护线路上发生短路时，流过保护安装点的短路电流值，随短路点的位置不同而变化。

在线路的始端短路时，短路电流值最大；短路点向后移动时，短路电流将随线路阻抗的增大而减小，直至线路末端短路时短路回路的阻抗最大，短路电流最小。

短路电流值还与系统运行方式及短路的类型有关。

图3-1曲线1表示在最大运行方式下发生三相短路时，线路各点短路电流变化的曲线；曲线2则为最小运行方式下两相短路时，短路电流变化的曲线。

图3-1 瞬时电流速断保护的整定及动作范围由于本线路末端f1点短路和下一线路始端的f2点短路时，其短路电流几乎是相等的（因f1离f2很近，两点间的阻抗约为零）。

如果要求在被保护线路的末端短路时，保护装置能够动作，那么，在下一线路始端短路时，保护装置不可避免地也将动作。

这样，就不能保证应有的选择性。

为了保证保护动作的选择性，将保护范围严格地限制在本线路以内，就应使保护的动作电流I op1.1（为保护1的动作电流折算到一次电路的值）大于最大运行方式下线路末端发生三相短路时的短路电流I f.B.max，即I op1.1 I f.b.max，I op1.1=K rel I f.b.max式中，K rel—可靠系数，当采用电磁型电流继电器时，取K rel=1.2~1.3。

显然，保护的动作电流是按躲过线路末端最大短路电流来整定，可保证在其他各种运行方式和短路类型下，其保护范围均不至于超出本线路范围。

三段式电流保护一、 电流速断保护（第I 段）图1 简单网络接线示意图对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护.为优先保证继电保护动作的选择性，就要在保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动，这在继电保护技术中，又称为按躲过下一条线路出口处短路的条件整定。

以上图1所示的网络接线为例，假定每条线路上均装有电流速断保护，对于安装在A 母线处的保护1来讲，其起动电流'.1dz I 必须整定得大于d2点处短路时,可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下B 母线上三相短路时的电流..max d B I ，即：'.1..maxdz d B I I >（1—1）引入可靠系数' 1.2~1.3k K =，则上式即可写为： ''.1..max dz k d B I K I =•（1—2)当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在A 母线处的保护1就能起动，最后动作于跳断路器1对保护2来讲，按照同样的原则，其起动电流必须整定得大于d4点处短路时,可能出现的最大短路电流,即在最大运行方式下C 母线上三相短路时的电流..max d C I ，即：''.2..max dz k d C I K I =•（1—3）当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时，安装在B 母线处的保护2就能起动，最后动作于跳断路器2。

后面几段线路的电流速断保护整定原则同上。

电流速断保护的主要优点是：简单可靠,动作迅速，因而获得了广泛的应用。

但由于引入的可靠系数' 1.2~1.31k K =>,所以不难看出，电流速断保护的缺点是：不能保护本线路的全长，且保护范围直接受系统运行方式变化的影响。

运行实践证明，电流速断保护的保护范围大概是本线路的85％~90％。

二、 限时电流速断保护（第II 段）1、工作原理及整定计算的基本原则由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此我们考虑增加一段新的保护，用来切除速断范围以外的故障,保护本线路的全长，同时也能作为电流速断保护的后备保护。

网络高等教育《电力系统继电保护》实验报告层专年级： 2014 年秋季学号：学生姓名：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、实验内容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五、实验仪器设备六、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。

电气系统综合实验（下）RTDS仿真实验实验学生：黄梓昂5120309388刘德远5120309378 任课教师：张明实验一电流保护三段配合整定一、实验目的1. 加深对电流保护三段相互配合的理解。

2. 掌握电力系统电流保护的整定及实现方法。

二、实验内容1. 学习RTDS电流保护元件的使用方法。

2. 根据实际系统参数对保护进行整定，并记录故障波形。

3. 使用电力系统故障仿真专家进行故障分析。

三、实验原理电流一段保护的整定：为了保证电流速断保护的选择性，其启动电流必须躲过本线路末端短路时可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下本线路末端母线三相短路时的电流，亦即：I I = 1.2 × I k.c.max电流速断保护不可能保护线路的全长，通常要求保护范围大于被保护线路全长的15%~20%即可。

电流二段保护的整定：要求限时电流速断保护必须保护线路全长，因此它的保护范围必然要延伸到下级线路中去，这样当下级线路出口处发生短路时它就要启动。

在这种情况下，为了保证动作的选择性，就必须使保护的动作带有一定的时限。

所以其整定值在下一段线路一段保护的基础上加上一个可靠性配合系数即可：I II act.2 = 1.2 × I I act.1对于二段保护来说一般需要延时0.5s启动。

另外为了能够保护本线路全长，限时电流速断保护必须在最不利于保护动作的情况下有足够的反应能力，所以需要其灵敏度系数K lm≥ 1.3，K lm = (最小运行方式下，末端发生两相相间短路时的短路电流)/I II act.2电流三段保护的整定：为保证在正常情况下各条线路上的过电流保护不误动，需要考虑最大负荷电流、返回系数和电机的自启动系数，因此：I III act = 1.2(可靠系数)×1.05(自启动系数)/0.9(返回系数)×I L.max(最大负荷电流)图1-1 RTDS中的电流保护如图1-1所示，电流保护设备的输入为三相电压VA 、VB、VC以及三相电流IA、IB 、IC，输出为跳闸信号TRIP，当保护动作时TRIP置1。

一、实验目的与要求1. 理解和掌握继电保护的基本原理及工作方式。

2. 熟悉各类继电保护装置的结构、性能和应用。

3. 培养动手能力和故障分析能力，提高对电力系统保护措施的实践操作水平。

4. 掌握继电保护实验仪器的使用方法。

二、实验仪器与设备1. 继电保护实验装置一套2. 实验电源及控制装置3. 数据采集与分析系统4. 电流表、电压表、功率表等测量仪表三、实验原理继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障，其基本原理是根据电力系统故障时产生的物理量（如电流、电压、功率等）的变化，利用继电保护装置对故障进行检测、判断和处理。

本实验主要研究以下几种继电保护：1. 电流保护：根据故障电流的大小，对电力系统进行保护。

2. 电压保护：根据故障电压的大小，对电力系统进行保护。

3. 功率保护：根据故障功率的大小，对电力系统进行保护。

4. 零序保护：根据故障零序电流的大小，对电力系统进行保护。

四、实验内容及步骤1. 电流保护实验（1）将实验装置接入电源，设置实验参数。

（2）模拟不同故障电流，观察电流保护装置的动作情况。

（3）记录实验数据，分析电流保护装置的特性和保护效果。

2. 电压保护实验（1）将实验装置接入电源，设置实验参数。

（2）模拟不同故障电压，观察电压保护装置的动作情况。

（3）记录实验数据，分析电压保护装置的特性和保护效果。

3. 功率保护实验（1）将实验装置接入电源，设置实验参数。

（2）模拟不同故障功率，观察功率保护装置的动作情况。

（3）记录实验数据，分析功率保护装置的特性和保护效果。

4. 零序保护实验（1）将实验装置接入电源，设置实验参数。

（2）模拟不同故障零序电流，观察零序保护装置的动作情况。

（3）记录实验数据，分析零序保护装置的特性和保护效果。

五、实验结果与分析1. 电流保护实验：实验结果表明，电流保护装置在故障电流达到设定值时，能够可靠地动作，实现保护功能。

2. 电压保护实验：实验结果表明，电压保护装置在故障电压达到设定值时，能够可靠地动作，实现保护功能。

西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室： 实验时间 ： 年 月 日一、实验目的1)熟悉阻抗继电器原理、特性及调整整定值的方法。

2)掌握阻抗继电器在线路距离保护中的应用和实现方法，以及与重合闸继电器的配合方式。

3)了解不同的运行方式对距离保护的影响。

4)了解同一变电站阻抗保护各段之间配合的动作过程。

二、实验原理随着电力系统的发展，出现了容量大、电压高或结构复杂的网络，这时简单的电流、电压保护难于满足电网对保护的要求。

例如，对于高压、长距离、重负荷线路，由于负荷电流大，线路末端短路时，短路电流的数值与负荷电流相差不大，故电流保护往往不能满足灵敏度的要求；对于电流速断保护，其保护范围随电网运行方式的变化而改变，保护范围不稳定，某些情况下甚至无保护区。

所以，如何使继电保护的灵敏度不受（或少受）系统运行方式的影响，这就是系统发展对继电保护提出的新要求。

阻抗保护就是适应此要求的一种保护。

1) 阻抗保护的基本原理所谓阻抗保护，就是指反映保护安装处至短路故障点的距离，并根据这一距离的远近而确定是否动作的一种保护装置，其基本原理图右图所示。

系统正常工作时，保护安装处测量到的电压为w U ，它接近于额定电压。

保护安装处测量到的电流为负荷电流L I ，则比值wm L U Z I =，基本上是负荷阻抗L Z ，其值较大，负荷阻抗角1k ϕ较小（一般为30°~40°）。

当右图所示k1点短路时，保护安装处测量到的电压为k1点短路时的残压111k k k U Z I =，测量到的电流为1k I ，则比值111k k k U Z I =。

当k2点短路时，则有222222()k k AB k AB k k k U I Z Z Z Z I I +==+ 后两种状态下的阻抗值均较小，而阻抗角为k ϕ其值较大。

显然利用电压和电流的比值，不但能清楚地判断系统的正常工作状态和短路状态，还能反映短路点到保护安装处的电气距离。

华北电⼒⼤学继电保护综合实验报告完整版华北电⼒⼤学继电保护与⾃动化综合实验报告院系班级姓名学号同组⼈姓名⽇期年⽉⽇教师肖仕武成绩Ⅰ. 微机线路保护简单故障实验⼀、实验⽬的通过微机线路保护简单故障实验，掌握微机保护的接线、动作特性和动作报⽂。

⼆、实验项⽬1、三相短路实验投⼊距离保护，记录保护装置的动作报⽂。

2、单相接地短路实验投⼊距离保护、零序电流保护，记录保护装置的动作报⽂。

三、实验⽅法1表1- 12、三相短路实验1) 实验接线图1- 1表1- 2表1- 3 三相短路故障，距离保护记录4) 保护动作结果分析R=5.0Ω，X=1.0Ω时，距离保护I段动作，故障距离L=20.00R=5.0Ω，X=3.3Ω时，距离保护II段动作，故障距离L=74.00R=5.0Ω，X=6.0Ω时，距离保护III段动作，故障距离L=136.003、单相接地短路实验1) 实验接线见三相短路试验中的图1-12) 实验中短路故障参数设置见三相短路试验中的表1-2表1- 4 A相接地故障，保护记录4) 报⽂及保护动作结果分析R=5.0Ω，X=1.0Ω时，距离保护I段动作，故障距离L=20.00R=5.0Ω，X=3.3Ω时，距离保护II段动作，故障距离L=77.50R=5.0Ω，X=6.0Ω时，距离保护III段动作，故障距离L=142.00四、思考题1、微机线路保护装置161B包括哪些功能？每个功能的⼯作原理是什么？与每个功能相关的整定值有哪些？功能：距离保护，零序保护，⾼频保护，重合闸1）距离保护是反应保护安装处到故障点的距离，并根据这⼀距离远近⽽确定动作时限的⼀种动作距离保护三段1段：Z1set=（0.8~0.85）Z l，瞬时动作2段：Z1set=K（Z l+Z l1）,t=0.053段：躲过最⼩负荷阻抗，阶梯时限特性与距离保护相关的整定值：KG，KG2，KG3，R DZ，XX1.XX2，XX3，XD1，XD2，XD3，,TD2，TD3，T ch，I DQ，I jw，CT,PT,X2）三相电流平衡时，没有零序电流，不平衡时产⽣零序电流，零序保护就是⽤零序互感器采集零序电流，当零序电流超过⼀定值（综合保护中设定），综和保护接触器吸合，断开电路.与零序保护相关的整型值KG1，KG2，KG3，I01，I02，I03.I04，T02.T03，T04，TCH,TQD,IIW,KX,K12,GT,PT3）⾼频保护是⽤⾼频载波代替⼆次导线,传送线路两侧电信号的保护,原理是反应被保护线路⾸末两端电流的差或功率⽅向信号，⽤⾼频载波将信号传输到对侧加以⽐较⽽决定保护是否动作。

《电力系统继电保护》实验报告实验一供电线路的电流速断保护实验一、实验目的1．掌握电流速断保护的电路原理以及整定计算方法。

2．理解电流速断保护和过电流保护的优缺点。

3．进行实际接线操作, 掌握两段过流保护的整定调试和动作试验方法。

二、预习与思考1．参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考两段式过电流保护的原理图及展开图。

2．电流速断保护为什么存在“死区”，怎样弥补？三、原理与说明通过上一个实验可以了解，过电流保护有一个明显的缺点，为了保证各级保护装置动作的选择性，势必出现越靠近电源的保护装置，其整定动作时限越长，而越靠近电源短路电流越大，因此危害更加严重。

因此根据GB50062-1992规定，在过电流保护动作时间超过0.5～0.7s时，应装设瞬时动作的电流速断保护装置。

电流速断保护的整定计算方法请参考相关教材，也可参考附录1的基于本实验一次系统参数的电流速断保护整定计算。

由电流速断保护的整定计算公式可知，电流速断保护不能保护本段线路的全长，这种保护装置不能保护的区域，称为“死区”，因此电流速断保护必须与带时限过电流保护配合使用，过电流保护的动作时间应比电流速断保护至少长一个时间级差Δt=0.5～0.7s，而且须符合前后过电流保护动作时间的“阶梯原则”，以保证选择性。

五、实验步骤实验前准备，实验步骤如下：1．按电流速断保护实验接线图进行接线2．参照实验指导对电流继电器进行整定调试。

3.调整自藕变压器和可调电阻，分别测试动作值和返回值。

图2-4a 电流速断保护实验接线图（交流回路）图2-4b 电流速断保护实验接线图（信号回路）图2-4c 电流速断保护实验接线图（直流回路）六、实验报告1．安装调试及动作试验结束后要认真进行分析总结，按实验报告要求及时写出电流速断保护的实验报告。

2．记录电流速断保护动作值，返回值和试验的操作步骤。

3.分析说明电流速断保护装置的实际应用和保护范围。

实验二供电线路的定时限过电流保护实验一、实验目的1．掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护二次原理接线图和展开接线图。