实验三三段式电流保护实验

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。

一、实验名称单侧电源辐射形网的三段式过流保护实验二、实验目的本次试验针对电气工程及其自动化专业。

通过综合试验，使学生对所学过的供电课程，如短路计算，灵敏度校验，以及继电保护等章节有一次系统的复习，并运用自己学过的知识，自己设计三段保护实验系统。

要求自己设备选型，自己设计，自己安装，最后自行调试，自己实现自己的设计。

在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。

并做到：1、通过模拟线路三段式过电流保护试验，进一步了解继保护的基本原理。

2、通过三段式电流保护的动作电流和动作时间的整定掌握三段式保护之间的配合关系，加深对继电保护思想基本要求，及可靠性、选择性、快速性、灵敏性的理解。

3、通过试验线路的设计，计算及实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。

4、培养动手能力，了解不想的基本工艺要求。

5、培养分析，查找故障及错误接线的能力。

三、实验设计要求1、各保护动作时，均应以中间继电器为出口执行元件，时间继电器信号电流继电器接点容量不够。

2、各保护动作时，信号指示准确无误，不允许几灯同时发信号。

3、5s后重合闸动作一次，限时速断与过流保护不允许重合闸4、要求试验报告画出试验原理图，展开图，实际接线图以及写出整定计算5、根据搭接的模拟系统求出短路电流6、实验时对整个系统元件进行整定，实验开始前要进行校验四、实验元件1、交流接触器一台，代替断路器；2、电流互感器两个（变比为20/5）；3、按钮2个，信号灯5个；4、继电器：电流继电器6个、信号继电器3个、时间继电器2个、中间继电器一个；5、三相负载一组；6、调压器一个；7、导线若干；8、重合闸一台；9、滑动变阻器6A，22.5A各三台。

五、试验内容和原理5.1 阶段式电流保护的构成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，但却不能作为下一线路的后备保护，还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。

基于PLC单侧电源辐射型三段式电流保护班级姓名：学号：一.实验名称：基于 PLC 的单侧电源辐射型电网三段式电流保护二.实验目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。

通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在继电保护中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计三段保护装置。

要求用可编程取代传统的继电器装置，自己设计，自己编程，最后达到设计要求。

三.实验步骤：1.设计、答疑。

设计要求：（1）。

各段保护动作时，均应以中间间电器ZJ1为断路器跳闸出口执行元件。

ZJ2为断路器合闸出口执行元件。

（2）。

各段保护动作时，故障指示信号要求准确无误，不允许几灯同时发信号，信号不允许自动复位。

复位通过计算机复位键执行。

（3）。

绘制系统原理图及接线图。

（4）。

绘制各元器件、继电器与PLC的接线明细表。

绘制程序流程图。

（5）。

根据线路参数计算短路电流，给出模拟保护范围。

以最小两相短路电流进行灵敏度校验。

（6）。

速断故障时，要求系统在5秒钟后，三相重合闸一次。

（7）。

下列情况不许重合闸①。

手动合闸在故障点时。

②。

手动合闸、跳闸时。

③。

限时速断与过电流系统保护动作时。

④。

重合闸过后，在10秒内不允许二次重合闸。

若出现二次重合闸信号，系统程序全部关断，不允许有任何误操作合闸信号。

经复位后程序方可运行。

（8）。

系统手动合闸、跳闸时，合闸与跳闸灯先闪烁3秒钟后，再执行合、跳闸指令。

四.PLC简介1.基本配置与功能电源电压：AC : 220V 50Hz允许电压波动范围AC 83~264V供给外部电源DC 24V指令种类基本指令14种16us应用指令77种MOV=16.3us输入继电器入口地址00000~00915输出继电器出口地址01000~01915内部继电器地址20000~23115 不做出口输入电压：24V 10%IN00000~00002的输入电阻为2K. 输入电流为12mA. 其他入口的输入电阻为4.7K. 输入电流为5mA.ON 响应时间1~128毫秒以下OFF响应时间1~128毫秒以下最大开关能力：DC 24V I 2A ON、OFF 响应时间15毫秒AC 250V I 2A2.输入与输出接线图输入24点输出16点Vcc可用外部电源或本机电源、输出24V二极管反向耐压，负载电压3倍以上，平均整流1A。

三段式低电压闭锁的电流方向保护实验报告实验目的：1.了解电力系统中的低电压保护及闭锁原理；2.掌握三段式低电压保护的电路连接及电流方向保护原理；3.熟悉低电压闭锁功能及其对电气装置的保护作用。

实验器材：电源、三相变压器、稳压电源、电阻箱、电流表、电压表、交流电动机和三段式低电压保护器等实验器材。

实验原理：三段式低电压保护器是一种常用的电气保护装置，它能够对电气装置进行低电压保护和闭锁保护。

三段式低电压保护器一般由三段电流互相比较构成，其中第一段4Ie，第二段3Ie，第三段2Ie。

当电力系统由于某种原因造成电压下降时，三段式低电压保护器发出保护信号，在保护信号作用下，低压电路自动断开，以保护电气装置。

实验步骤：1.按照实验电路连接图连接电路，注意根据电路要求进行线路的接法，接线正确。

2.闭合稳压电源，使电路中的低压侧有一定电压。

3.通过调节电阻箱中的电阻值使低压侧电压从额定电压逐渐降低至某一电压值（如：100V）时，观测三段电流表的读数，记录下三段电流的大小。

4.在电路中断开某一相连接电流表，记录下该相的电流方向，与电路原理中所讲的理论方向做对比。

5.重复步骤3和4，使得三段电流的大小及其方向都记录下来。

实验数据：根据实验结果，记录下三段电流及其方向的大小，可得如下数据：第一段电流大小：4A，方向为X,Y相电流夹角为120度，方向与理论方向相同；第二段电流大小：3.4A，方向为Y，比理论方向多一个相位差；第三段电流大小：2.8A，方向为Z，与理论方向方向相同。

实验结论：1.三段式低电压保护器能够对电气装置进行低电压保护和闭锁保护；2.三段式低电压保护器一般由三段电流互相比较构成，当三段电流有一段达到设定的保护值时，即可发出保护信号；3.三段电流中的第一段电流大小为4Ie，方向与理论方向相同，而第二段电流方向比理论方向多一个相位差，第三段电流方向与理论方向相同。

4.实验结果表明，三段电流的大小及其方向都与理论方向相符，验证了三段式低电压保护器的电流方向保护原理，证明了该装置的可靠性和正确性。

三段式带低压闭锁的电流方向保护实验内容
三段式带低压闭锁的电流方向保护实验内容如下：
1. 实验目的：通过实验验证三段式带低压闭锁的电流方向保护装置的工作原理和保护效果。

2. 实验装置和材料：电流变压器、闭锁装置、电流方向保护装置、电阻箱、电流表、电压表、直流电源、开关等。

3. 实验步骤：
- 首先，搭建实验电路，将电流变压器连接到待保护的电路中，并将电流方向保护装置连接到电流变压器的输出端，同时接入闭锁装置。

- 接下来，将电压表和电流表分别连接到闭锁装置和待保护的电路中，以测量电流和电压的大小。

- 打开直流电源，并逐渐增加输出电流，观察实验电路中的电流和电压变化情况。

- 当电流方向保护装置检测到电流方向短路或逆变时，闭锁装置将自动切断电路，并显示保护动作信号。

- 记录实验数据，包括保护装置的保护动作值、闭锁电压和电流的大小等。

4. 实验注意事项：
- 在进行实验前，应仔细检查实验装置和电路连接是否正确，并确保安全可靠。

- 在实验过程中，根据实验需求适当调节直流电源的输出电流，避免超出装置的额定范围。

- 在进行实验时，应严格遵守实验安全规范，注意防电击和防短路等安全措施。

通过这个实验，可以验证三段式带低压闭锁的电流方向保护装置的有效性，了解其在电力系统中的应用和作用。

13.2 继电保护实验内容13.2.1 三段电流保护实验1. 实验目的①熟悉三段电流保护的接线；②掌握三段电流保护的整定计算原则和保护的性能。

2. 实验电路实验电路如图13-1所示。

图13-1 实验电路图3. 实验注意问题①交流电流回路用允许大于５A的导线；②接好线后请老师检查。

4. 保护动作参数的整定①要求整定参数如下：保护I段动作电流为4.8A，动作时间为０秒；保护III段动作电流为1.4A；动作时间为2秒。

②按上述要求进行电流继电器和时间继电器的整定。

时间继电器的整定：将时间继电器整定把手调整到要求的刻度位置。

电流继电器的整定：按图接线。

先合交流电源开关（注意：直流电源先不投入），按下模拟断路器手合按钮，调节单相调压器改变电流，分别整定电流I、III段的动作电流，要求电流继电器的动作电流与整定值的误差不超过５％。

将实际整定结果填入表13-1。

5. 模拟故障观察保护的动作情况①电流I段通入５A电流(模拟I段区内故障):先合交流电源开关（注意：直流电源先不投入），按下模拟断路器手合按钮，调节调压器使电流为５A，再按下模拟断路器手分按钮，投入直流电源，按下模拟断路器手合按钮（模拟手合I段区内故障），观察各继电器的动作情况并记录：电流继电器（）、（）起动；时间继电器（）起动；信号继电器（）掉牌，保护（）秒跳闸。

②电流III段通入1.5A电流(模拟III段区内故障)：实验方法同上。

电流继电器（）起动，时间继电器（）起动；信号继电器（）掉牌，保护（）秒跳闸。

区外故障：通入１A电流，模拟III段范围以外故障：实验方法同上。

所有继电器（）动作。

6. 思考题①在三段式电流保护中，如果在I段保护范围内发生了相间短路，当I段的起动元件拒绝动作，将如何切除故障？②中间继电器的作用是什么？–309–。

实验一三段式电流‎保护一、传统电磁型‎继电器三段‎式电流保护‎（1）实验目的1．掌握无时限‎电流速断保‎护、带时限电流‎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、展开图及保‎护装置中各‎继电器的功‎用。

（2）实验原理1．阶段式电流‎保护的构成‎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，但却不能作‎为下一线路‎的后备保护‎，还必须采用‎过电流保护‎作为本线路‎和下一线路‎的后备保护‎。

由无时限电‎流速断、带时限电流‎速断与定时‎限过电流保‎护相配合可‎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。

输电线路并‎不一定都要‎装三段式电‎流保护，有时只装其‎中的两段就‎可以了。

例如用于“线路－变压器组”保护时，无时限电流‎速断保护按‎保护全线路‎考虑后，此时，可不装设带‎时限电流速‎断保护，只装设无时‎限电流速断‎和过电流保‎护装置。

又如在很短‎的线路上，装设无时限‎电流速断往‎往其保护区‎。

图1 三段式电流‎保护各段的‎保护范围及‎时限配合很短，甚至没有保‎护区，这时就只需‎装设带时限‎电流速断和‎过电流保护‎装置，叫做二段式‎电流保护。

在只有一个‎电源的辐射‎式单侧电源‎供电线路上‎，三段式电流‎保护装置各‎段的保护范‎围和时限特‎性见图2.11-1。

XL-1线路保护‎的第Ⅰ段为无时限‎电流速断保‎护，它的保护范‎围为线路X‎L-1的前一部‎分即线路首‎端，动作时限为‎t1I，它由继电器‎的固有动作‎时间决定。

第Ⅱ段为带时限‎电流速断保‎护，它的保护范‎围为线路X‎L-1的全部并‎延伸至线路‎X L-2的一部分‎，其动作时限‎为t1II‎= t2I+△t。

无时限电流‎速断和带时‎限电流速断‎是线路XL‎-1的主保护。

第Ⅲ段为定时限‎过电流保护‎，保护范围包‎括X L-1及XL-2全部，其动作时限‎为t1II‎I，它是按照阶‎梯原则来选‎择的，即t1II‎I=t2III‎+△t ，t2III‎为线路XL‎-2的过电流‎保护的动作‎时限。

实验三三段式电流保护一、实验目的1.加深了解三段式电流保护的原理。

2.掌握三段式电流保护的参数整定及各段保护之间的配合。

二、实验内容三段式电流保护分电流速断保护（I段保护），限时电流速断保护（II 段保护）和过电流保护（III段保护）：包括以下4个部分：（1）电流保护I段：它是经过傅立叶模块变换的电流与预先设置的继电器电流相比较，若大于预置值则输出0,反之输出1。

其动作电流按躲开线路末端发生三相短路的短路电流整定；因为电流I段是瞬时动作，所以延时时间很小（延时0.05S）。

它只能保护线路的一部分，不能保护全长。

（2）电流保护II段：其动作原理与电流I段相同，其动作电流按与下一级线路的I段或II段配合来整定，整定值小于I段，延时时间0.5S,它能保护本线路的全长。

（3）电流保护I段：其动作原理与电流保护I段相同，其动作电流按躲开最大负荷电流整定，保护经过一个动作延时启动并切出故障，它不仅能保护本线路的全长，而且能保护下级相邻线路的全长。

当满足灵敏度的情况下，它的动作时间应与下一保护的ni段相配合。

（4）保护出口部分，该部分的功能就是将电流I、II和n段的输出信号相与。

模拟单侧电源系统中，线路发生故障时保护的动作情况。

ContinuousThnee-Pha&e Sfluroe 1）三相电源模排，战电压为1MV二A相的相柱南为0：^电内部连接方式为Yg；内部电限力内部也感为0,04比疑问2）格踞殁模块起始状态身close,勾iiA, H,白拜美,不在胃触发：勾逸开、断时间为外部校前方式□・» In1 DirtlSwtKygtem 3Three-PhaseFault5）故障发时4）二相卤端，500KW9.图3-1仿真模型图3-2子系统模型主要模块参数设置如下：(1)三相电源模块：线电压设置为10kV ； A 相的相位角设置参数为0；频 率设置参数为50Hz,内部连接方式设置为Yg ，星形连接；电源的内部电阻 设置参数为3。

三相断路器三段式电流保护检测报告报告编号：XXXX报告日期：XXXX年XX月XX日一、报告概述根据您的要求，我们对三相断路器三段式电流保护进行了检测。

本报告将详细介绍我们的检测过程、结果和建议。

二、检测过程1.检测设备：我们使用了专业的电流检测仪进行测试。

该仪器具有精确的测量能力，可确保准确获得测试结果。

2.检测方法：我们先将三相断路器连入电路，并确保电流信号通过断路器。

然后，我们使用电流检测仪对三相电流进行采样和测量。

我们在三段式电流保护设定的各个阈值下进行了测试。

3.测试结果记录：我们将测试结果记录在数据表中，包括每一阶段的电流值以及任何异常情况的记录。

三、检测结果根据我们的测试结果，三相断路器三段式电流保护的表现良好，能够准确地对不同电流阈值进行保护。

1.第一段保护：在第一段电流保护下，三相断路器能够及时检测到电流超过设定阈值，并迅速切断电路。

我们测得的触发电流为XX安培，触发时间为XX毫秒。

2.第二段保护：在第二段保护下，三相断路器能够更灵敏地检测到低电流故障，有效避免电路过载。

我们测得的触发电流为XX安培，触发时间为XX毫秒。

3.第三段保护：第三段保护通常是最灵敏的阶段，在电流故障时能迅速切断电路。

我们测得的触发电流为XX安培，触发时间为XX毫秒。

四、建议根据我们的检测结果，我们认为您的三相断路器三段式电流保护运行正常且符合设计要求。

然而，我们建议您定期对其进行维护和测试，以确保其始终保持良好的运行状态。

另外，如果在使用过程中出现任何故障或异常情况，请及时联系专业技术人员进行检修和维修。

五、结论您的三相断路器三段式电流保护经过我们的检测，表现良好。

我们希望本报告对您有所帮助，如有任何问题或需要进一步的服务，请随时与我们联系。

此致礼敬！XXX检测有限公司。

三段式电流保护的设计实验报告
实验目的：
1. 了解三段式电流保护的工作原理；
2. 熟悉电路原理图的绘制和元器件的选择；
3. 掌握实验仪器的使用方法和实验流程；
4. 分析实验结果并得出结论。

实验仪器：
1. 实验电源；
2. 示波器；
3. 整流滤波电路；
4. 三段式电流保护电路。

实验原理：
三段式电流保护是一种通用、可靠的过电流保护电路。

三段式电流保护主要由比较器、计时器和继电器组成，实现对被保护电路的过电流保护。

在实验中，我们使用三段式电流保护电路对直流电路进行保护。

当直流电路中的电流
超过预设值时，比较器会将信号传递给计时器。

计时器开始计时，如果在规定时间内电流
没有下降，则继电器动作，切断电源，进而保护被保护电路。

实验步骤：
1. 按照电路原理图，将电路连接好，注意正负极的连接；
2. 打开实验电源，调节电压和电流；
3. 用示波器观察被保护电路中的电流波形；
4. 分别调节比较器和计时器的参数，记录实验数据；
实验结果：
1. 当被保护电路中的电流超过预设值时，比较器会将信号传递给计时器；
2. 计时器开始计时，如果在规定时间内电流没有下降，则继电器动作，切断电源；
3. 通过调节比较器和计时器的参数，可以实现对电路的不同保护模式，如瞬态保护、短路保护等。

通过本次实验，我们实现了对直流电路的保护，并深入了解了三段式电流保护的工作
原理和电路设计。

同时，实验中我们还掌握了实验仪器的使用方法和实验流程。

在实际工
作中，我们可以应用这些知识和技能，有效地保护电路的正常运行。

继电保护原理课程设计报告专业：电气工程及其自动化班级：电气1103姓名：马春辉学号： 3指导教师：苏宏升兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年7月 12日1 设计原始资料 具体题目如图所示网络，系统参数为ϕE =115/3kV ，G1X =18Ω、G2X =18Ω、G3X =10Ω， 1L =2L =50km 、3L =30km 、C B -L =60km 、D C -L =40km 、E D -L =30km ，线路阻抗Ω/km，IrelK =、II rel K =III rel K =，Cm ax B -I =300A ，Dmax C -I =200A ，Em ax D -I =150A ，ss K =，re K =。

试对线路进行三段式电流保护的设计。

图 系统网络图要完成的内容本题完成对线路保护3进行三段式电流保护的设计。

2 分析课题的设计内容 设计规程 主保护配置选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。

因此，主保护应选用三段式距离保护。

后备保护配置过电流保护作为后备保护和远后备保护。

3 短路电流计算 等效电路的建立由已知可得,线路的总阻抗的计算公式为L X Z =其中：Z —线路单位长度阻抗；L —线路长度。

所以，将数据代入公式可得各段线路的线路阻抗分别为()Ω=⨯===20504.01L2L1ZL X X()Ω=⨯==12304.03L3ZL X()Ω=⨯==-24604.0C B BC ZL X()Ω=⨯==-16404.0D C CD ZL X()Ω=⨯==-12304.0E D DE ZL X经分析可知，最大运行方式即阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路1L 、3L运行，由题意知1G 、3G 连接在同一母线上，则()()()()()Ω=++=++=2.101210//109//////L3G3L2L1G2G1smin X X X X X X X式中 sm in X —最大运行方式下的阻抗值；最大运行方式等效电路如图所示。

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。

所以对于三段式电流保护电路进行整定以及校验是至关重要的。

这样有助于对于线路正常进行运输。

减少安全事故发生的概率。

当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。

电流保护主要包括：无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。

电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。

它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。

速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。

但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。

具体应用时，可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可以三者同时采用。

但是在三段式电流保护电路在实施的过程中会存在着一定的问题，所以需要对于三段式电路进行整定和校验，这样才能够使的线路能够正常的进行传输电量。

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。

所以对于三段式电流保护电路进行整定以及校验是至关重要的。

三段式过电流及距离保护实验了解微机三段式过电流保护装置的原理2)了解三段式过电流保护定值设置方法3)进行保护动作特性实验实验方法：1)合直流开关，保护装置上电，进行过电流定值设定，设置过电流Ι段定值，其它保护功能退出。

2)三相、单相调压器调整在零位置，合交流电源开关；3)调单相调压器， A相电流进入保护装置，慢慢调整调压器增大输出电流，当电流超过Ι段定值后应动作，观察保护装置动作情况（动作后动作等亮及报警灯亮，记录动作电流值及保护装置动作报告；记录完成，调整调压器减小电流，装置复归。

4) 如上述方法分别进行Ⅱ段定值的设定及实验5)如上述方法分别进行Ⅲ段定值的设定及实验6)Ι段、Ⅱ段、Ⅲ段保护全投入，慢慢调整调压器增大输出电流，当电流超过其相应定值后应动作，动作顺序应是Ⅲ段、Ⅱ段、Ι段。

记录完成后，减小电流，调压器归零位置。

7) 绘制三段动作特性图。

实验内容二：距离保护动作阻抗特性实验实验目的：1)了解距离保护的原理2)了解距离保护的动作特性设置方法3)进行距离阻抗特性实验实验方法：1)设置距离Ⅲ段保护定值，退出三段式过电流保护；2)取A相电流，AB相电压，调整单相调压器，输出电流为1A；3)调整三相调压器输出电压为40V，调整移相器在某一个角度后，调整滑线电阻，降低输出电压，观察距离保护动作电压，动作后，记录动作电压；调整滑线电阻，增大电压，使装置动作复归。

然后摇动移相器把守，再移动一个角度，调整滑线电阻，降低输出电压，观察距离保护动作电压，动作后，记录动作电压；调整滑线电阻，增大电压，使装置动作复归。

然后摇动移相器把守，再移动一个角度，重复上述实验过程，做完360度，记录其动作电压。

4)作出距离Ⅲ段动作特性曲线图。

5)有兴趣的可以自行进行距离保护Ι段功能的实验，实验方法同前。

实验分组：4组，每组15人左右。

实验时间：下周一（11月10日）下午2点开始1组，周三下午1组，周四下午1组，周五1组。

三段式电流保护实验
电流的三段保护的内容分别指的是电流速断保护（第一段）、限时电流速断保护（第
二段）、还有定时限过电流保护（第三段）相互配合构成的一套保护。

一段又叫电流速断保护，没有时限，按躲开本段末端最大短路电流整定。

二段又叫做限时电流速割断，按挡住下级各相连元件电流速割断维护的最小动作范围
整定，可以做为本段线路一段的后备维护，比一段多时间t时限。

三段又叫过电流保护，按照躲开本元件最大负荷电流来整定，具有比二段更长的时限，可以作为一二段的后备保护，保护范围最大，时限最长。

当线路出现短路时，关键特征之一就是线路中的电流急剧减小，当电流穿过某一原订
值时，反应于电流增高而动作的保护装置叫做过电流维护。

电源的保护功能主要是过压、过流保护两种功能。

任何一种电源在出现故障时，都有可能并使输入电压或输入电流丧失掌控，为了并使
用户的功率不致因此而损毁，我公司的电源通常都建有过压和过流维护。

有些功率例如阻
性功率，当电源存有故障，功率上的电压有可能大幅下降，而电流的上时贬值不一定能够
少于过流维护值。

此种情况宜用过压保护，例如工作在50v，可将电压保护值调至55v，如果电源故障
只要电压升至55v时，电源会自动切断电压输出。

当有些负载是容性负载时，由于大容量
的电解电容器并联在一起，当电源发生故障时，电流就可能大幅度上升，而电压的升值却
不甚明显，这时电源内部的过流保护部件会首先启动，电源会自动切断输出。

Beijing Jiaotong University电力系统继电保护实验报告三段电流保护实验姓名：学号：班级：电气1103实验指导老师：倪平浩一、电力系统继电保护实验要求①认真预习实验，保证在进实验室前，要掌握继电保护实验基础知识，熟悉继电保护实验环境。

要有一份详细的预习报告，预习报告必须认真写，须包含自己设计的实验电路。

不得有相同的或者复印的预习报告。

如果没有预习报告、预习报告雷同或者复印预习报告，则报告相同的同学都不得进入实验室做实验，回去重新预习，以后约时间做实验。

②实验过程中要认真记录数据和实验中出现的问题，积极思考实验中的问题，可以讨论，但不能大声喧哗，不得做与实验无关的事情。

③实验报告要认真写，要写出调试过程的问题，分析问题原因，和如何解决问题，不得抄袭。

④保持实验室卫生，不得在实验室里乱丢弃垃圾。

实验结束后，把实验桌周围的垃圾打扫干净。

二、电力系统继电保护常用继电器1、电流继电器电流继电器装设于电流互感器二次回路中，当电流大于继电器动作电流时动作，经跳闸回路作用于断路器跳闸。

结构图内部接线图1．电磁铁2．线圈3．Z型舌片4．弹簧5．动触点6．静触点8．刻度盘9．舌片行程限制杆7．整定值调整把手10．轴承图13－1 DL-11型电流继电器结构图动作原理：如图13－1，当继电器线圈回路（图中2）中有电流通过时，产生电磁力矩，使舌片（图中3）向磁极靠近，但由于舌片转动时必须克服弹簧（图中4）的反作用力，因此通过线圈的电流必须足够大，当大于整定的电流值时（图中7、8），产生的电磁力矩使得舌片足以克服弹簧阻力转动，使继电器动作，接点闭合（图中5、6）。

电流继电器动作电流、返回电流、返回系数：使继电器刚好动作时的最小电流，称为继电器的动作电流。

使继电器刚好返回时的最大电流，称为继电器的返回电流。

电流继电器的返回电流与动作电流的比值，称为返回系数。

电流继电器动作电流的调整方法：1．改变整定值调整把手的位置（图中7、8）。

实验三三段式电流保护一、实验目的1.加深了解三段式电流保护的原理。

2.掌握三段式电流保护的参数整定及各段保护之间的配合。

二、实验内容三段式电流保护分电流速断保护（Ⅰ段保护），限时电流速断保护（Ⅱ段保护）和过电流保护（Ⅲ段保护）：包括以下4个部分：（1）电流保护Ⅰ段：它是经过傅立叶模块变换的电流与预先设置的继电器电流相比较，若大于预置值则输出0，反之输出1。

其动作电流按躲开线路末端发生三相短路的短路电流整定；因为电流Ⅰ段是瞬时动作，所以延时时间很小（延时0.05S）。

它只能保护线路的一部分，不能保护全长。

（2）电流保护Ⅱ段：其动作原理与电流Ⅰ段相同，其动作电流按与下一级线路的I段或II段配合来整定，整定值小于I段，延时时间0.5S，它能保护本线路的全长。

（3）电流保护Ⅲ段：其动作原理与电流保护Ⅰ段相同，其动作电流按躲开最大负荷电流整定，保护经过一个动作延时启动并切出故障，它不仅能保护本线路的全长，而且能保护下级相邻线路的全长。

当满足灵敏度的情况下，它的动作时间应与下一保护的Ⅲ段相配合。

（4）保护出口部分，该部分的功能就是将电流Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ段的输出信号相与。

模拟单侧电源系统中，线路发生故障时保护的动作情况。

图3-1 仿真模型图3-2 子系统模型主要模块参数设置如下：（1）三相电源模块：线电压设置为10kV ；A 相的相位角设置参数为0；频率设置参数为50Hz ，内部连接方式设置为Yg ，星形连接；电源的内部电阻设置参数为3Ω；电源内部电感设置参数为0.04H 。

（2）断路器模块：断路器的起始状态设置为closed ，闭合状态，断三相，即A 、B 、C 开关打勾；开、断时间为外部控制，在前面打勾。

（3）三相故障模块：通过对参数的设置，可以选择故障类型、控制信号、开关状态等。

设置起始状态为闭合，故障时间为0.4～1.6S 。

（4）线路：此模块用于模拟线路，线路长度100公里，其余取默认值。

（5）三相负载：按电压10KV ，频率50HZ ，功率500KW 设置。