常规电流速断保护实验报告(内容)

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。

常规电流速断保护和电流电压联锁速断保护实验一、实验目的(1) 掌握电流速断保护和电流电压联锁速断保护的构成和基本原理。

(2) 掌握电流速断保护和电流电压联锁速断保护的整定方法。

(3) 测试并比较电流速断保护和电流电压联锁速断保护的保护范围。

二、实验原理及实验说明 1、 保护基本原理(1) 电流速断保护：仅反映于电流增大而瞬间动作的电流保护，称为电流速断保护。

为保证选择性，必须保证下一出口处短路时保护不起动，因此电流速断保护的动作电流必须大于最大运行方式下下一线路出口处发生短路的短路电流。

即电流速断保护的整定值为：LX X E K I S Irelpu 0'+=φ。

式中：'φE 为系统的等效相电势；S X 为最大运行方式下，系统的等值电抗；0X 为线路单位长度电抗；L 为线路全长；Irel K 为可靠系数，考虑到整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等，可取1.2~1.3。

电流速断保护的主要优点是简单可靠，动作迅速，其缺点是不能保护线路全长，而且保护范围受系统运行方式变化影响很大，当被保护线路的长度较短时，速断保护可能没有保护范围，因此不能采用。

(2) 电流电压联锁速断保护电流电压联锁速断保护是由过电流元件和低电压元件共同组成的保护，只有当电流、电压元件同时动作时保护才能动作跳闸。

由于电流电压联锁速断保护采用了电流和电压的测量元件，因此，在外部短路时，只要一个测量元件不动作，保护就能保证选择性。

保护整定主要考虑保证在正常运行方式下有较大的保护范围。

为保证选择性，在正常运行方式时的保护区为：L K LL rel75.01≈=其中，rel K 为可靠系数，一般取1.3~1.4。

则电流继电器的动作电流为：10'L X X E I S pu +=φ式中：'φE 为系统的等效相电势；S X 为正常运行方式下，系统的等值电抗；0X 为线路单位长度电抗；1L =0.75L 。

一、实验目的1. 了解电流速断保护的工作原理和作用。

2. 掌握电流速断保护的整定方法。

3. 学会使用电流速断保护实训装置进行实验，验证电流速断保护的效果。

二、实验原理电流速断保护是一种用于保护电力系统中高压线路和设备的安全的保护装置。

它通过检测线路中的电流，当电流超过设定值时，立即切断故障点，从而保护线路和设备不受损害。

电流速断保护的工作原理如下：1. 当线路发生短路故障时，短路电流会迅速增大。

2. 电流速断保护装置检测到短路电流超过设定值，立即发出信号，使断路器跳闸，切断故障线路。

3. 通过整定电流速断保护的动作电流和动作时间，可以实现对不同故障点的选择性保护。

三、实验设备1. 电流速断保护实训装置2. 断路器3. 电流互感器4. 电压互感器5. 示波器6. 数据采集器7. 计算器四、实验内容1. 实验一：电流速断保护装置的组成及原理（1）观察电流速断保护实训装置的组成，了解各部件的功能。

（2）分析电流速断保护装置的工作原理，掌握其动作过程。

2. 实验二：电流速断保护的整定（1）根据实验要求，确定电流速断保护的动作电流和动作时间。

（2）整定电流速断保护装置，使其满足实验要求。

3. 实验三：电流速断保护的验证（1）模拟线路短路故障，观察电流速断保护装置的动作情况。

（2）使用示波器记录电流速断保护装置的动作波形，分析动作过程。

（3）根据实验数据，验证电流速断保护装置的动作性能。

五、实验步骤1. 按照实验要求，连接电流速断保护实训装置，并确保各部件连接正确。

2. 设置电流速断保护装置的动作电流和动作时间，使其满足实验要求。

3. 模拟线路短路故障，观察电流速断保护装置的动作情况。

4. 使用示波器记录电流速断保护装置的动作波形，分析动作过程。

5. 根据实验数据，验证电流速断保护装置的动作性能。

六、实验结果与分析1. 实验一：电流速断保护装置的组成及原理通过观察电流速断保护实训装置的组成，了解了各部件的功能。

实验一 输电线路电流常规保护实验 (三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验)一、 实验目的1．了解电磁式电流保护的组成。

2．学习电力系统电流中电流、时间整定值的调整方法。

3．研究电力系统中运行方式变化对保护范围的影响。

4．根据实验数据分析出无时限电流速断保护最大保护范围。

二、 接线方式试验台一次系统原理图如图1所示。

采用完全星形接线的电流保护如图2所示。

电流保护一般采用三段式结构，即电流速断（I 段），限时电流速断（II 段），定时限过电流（III 段）。

但有些情况下，也可以只采用两段式结构，即I 段（或II 段）做主保护，Ⅲ段作后备保护。

PT测量1A2B2C2A电流测量C相电流测量B相KA2KA3KA4KA5KA6KT KMKA1A相负载B相负载C相负载合闸分闸abc1A1B 1C微机PT输入电流测量A相1B1C合闸分闸2A2B2C微机CT1微机CT2+220KS KS-220-220A图1 完全星形两段式接线图KA1,KA2,KA3是I 段，位于保护屏的上排；KA4,KA5,KA6是II 段，位于保护屏的下排。

三、 实验内容与步骤实验内容：三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验实验要求：在不同的系统运行方式下，做两段式常规电流保护实验，找出Ⅰ段电流保1 2,4,5Ω 测量孔1KM 1CT TM 220/127V R S最小 最大 区内 区外PT 测量 2KM 2CT K1 1R 2Ω 3KM R d 10Ω 2R 45ΩDX K3 移相器 图1 电流保护实验一次系统图 电流、电压保护护的最大和最小保护范围。

四、实验过程及步骤（1）按前述完全星形实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接，记录I段三个电流继电器的整定值。

（2）系统运行方式选择置于“最大”，将重合闸开关切换至“OFF”位置。

（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用)。

本次电流保护实训旨在让学生掌握电流保护的基本原理、装置、调试及维护方法，提高学生在电气工程领域的实际操作能力和工程意识。

通过实训，使学生了解电流保护在电力系统中的重要性，提高对电力系统故障分析和处理的能力。

二、实训内容1. 电流保护原理电流保护是电力系统中一种重要的保护方式，它通过检测电流的变化来保护电力设备。

当电力设备发生故障时，电流会急剧增大，电流保护装置会迅速动作，切断故障电路，保护电力设备不受损坏。

2. 电流保护装置实训中使用的电流保护装置包括电流互感器、电流继电器、保护装置等。

电流互感器用于将高电压电流变换为低电压电流，电流继电器用于检测电流变化，保护装置用于实现保护功能。

3. 电流保护装置的调试实训中，学生需根据实验要求，对电流保护装置进行调试。

调试内容包括：（1）电流互感器的安装与调试：确保电流互感器安装位置正确，接线正确，二次侧负载合理。

（2）电流继电器的安装与调试：确保电流继电器安装位置正确，接线正确，动作电流整定合理。

（3）保护装置的安装与调试：确保保护装置安装位置正确，接线正确，保护功能实现。

4. 电流保护装置的维护实训中，学生需了解电流保护装置的日常维护方法，包括：（1）定期检查电流互感器、电流继电器、保护装置等设备，确保其正常运行。

（2）定期检查二次回路，确保接线正确，无虚接、短路等现象。

（3）定期检查保护装置的动作特性，确保其符合要求。

1. 教师讲解电流保护的基本原理、装置、调试及维护方法。

2. 学生分组进行实训操作，教师现场指导。

3. 学生完成电流保护装置的安装、调试、维护等操作。

4. 教师对学生的实训成果进行评估，总结实训过程中存在的问题。

四、实训成果通过本次电流保护实训，学生掌握了以下内容：1. 电流保护的基本原理、装置、调试及维护方法。

2. 电流互感器、电流继电器、保护装置等设备的安装与调试方法。

3. 电流保护装置的日常维护方法。

4. 电力系统故障分析及处理能力。

实验二 输电线路的电流微机保护实验（微机电流速断保护灵敏度检查实验）一、 实验目的1. 学习电力系统中微机型电流保护整定值的调整方法。

二、 2. 研究电力系统中运行方式变化对保护的影响。

三、 3. 了解电磁式保护与微机型保护的区别。

四、 接线方式及微机保护相关事项试验台一次系统原理图如图1所示。

实验原理接线图如图2所示。

A相负载B相负载C相负载图2实验原理接线图PT 测量 A.B 相接交流电压表, 以显示发电厂电压；做A.B 两相短路时, 电流表要接到A 相或B 相；微机的显示画面: 画面切换——用于选择微机的显示画面。

微机的显示画面由正常运行画面、故障显示画面、整定值浏览和整定值修改画面组成, 每按压一次“画面切换”按键, 装图1 电流保护实验一次系统图置显示画面就切换到下一种画面的开始页, 画面切换是循环进行的。

信号复位——用于装置保护动作之后对出口继电器和信号指示灯进行复位操作。

主机复位——用于对装置主板CPU进行复位操作。

微机保护装置故障显示项目DJZ-III试验台微机保护装置电流电压保护软件流程图如图3所示。

五、实验内容与步骤实验内容: 微机电流速断保护灵敏度检查实验。

实验要求：在不同的系统运行方式下, 调整滑动变阻器阻值的大小（阻值为滑动变阻器刻度除以10）, 做AB相, BC相和CA相短路实验, 记录对应的短路电流和保护是否动作。

如果保护不动作, 记录微机显示屏上“Ia”, “Ib”, “Ic”中的最大值；如果保护动作, 记录微机显示屏上“sd”的值。

四、实验过程及步骤（1）DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路, 在实验之前应该接好线才能进行试验, 实验用一次系统图参阅图1, 实验原理接线图如图2所示。

按原理图完成接线, 同时将变压器原方CT的二次侧短接。

（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0Ω处。

（3）运行方式选择, 置为“最小”处。

（4）合上三相电源开关, 直流电源开关, 变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM, 调节调压器输出, 使台上电压表指示从0V慢慢升到100V为止, 注意此时的电压应为变压器二次侧电压, 其值为100V（PT测量A, B相接交流电压表）。

北京联合大学实验报告课程名称：供电技术定时限过电流保护及电流速短保护实验学院：自动化学院专业：电气工程与自动化姓名：皮博迪学号： 2011100334229 指导教师：宋玉秋成绩：2014年5月16日定时限过电流保护及电流速短保护一：实验目的：1. 理解供电技术中定时限过电流保护及电流速短保护线路及其保护原理；2. 学会自我设计电路原理图，并分析判断运行结果的正确性。

3. 明确定时限过电流保护及电流速短保护装置中信号继电器、中间继电器的应用与作用；4. 掌握定时限过电流保护及电流速短保护的整定原则与方法以及灵敏度的计算；二：实验原理：继电保护装置是一种能反映供电系统中电气元件（电气线路、变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。

继电保护装置由三部分组成：所谓继电保护，泛指继电保护的技术和由各种继电保护设备组成的保护系统，具体包括：继电保护的设计、配置、整定、调试等技术；从获取电量信息的互感器二次回路、经过继电保护装置、至电路器跳闸线圈的一整套设备。

如果需要利用通信手段传递信息，还包括通信设备。

动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

a) 选择性继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

b).速动性所谓速动性，就是发生故障时，保护装置能迅速动作切除故障。

对不同的电压等级要求不一样，对110KV及以上的系统，保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒，因此保护动作时间只有几十个毫秒（一般30毫秒左右），而对于35KV 及以下的系统，保护动作时间可以为0.5秒。

c）灵敏性继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。

其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量，有的保护是用灵敏系数来衡量。

d）可靠性保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。

2.2 DL-31型电流继电器特性实验2.2.1 实验目的(1) 了解常规电流继电器的构造及工作原理。

(2) 掌握设置电流继电器动作定值的方法。

(3) 学习TQWX-III微机型继电保护试验测试仪的测试方法，并测试DL-31型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。

2.2.2 实验原理及实验说明2.2.2.1 实验原理DL-31型电流继电器用于电机、变压器及输电线的过负荷和短路保护中，作为启动元件。

DL-31型电流继电器是电磁式继电器，当加入继电器的电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开；当电流降低到0.8倍整定值左右时，继电器返回，动合触点断开，动断触点闭合。

继电器有两组电流线圈，可以分别接成并联和串联方式，接成并联时，继电器动作电流可以扩大一倍。

继电器接线端子见图2-2-1，串联接线方式为：将④、⑥短接，在②、⑧之间加入电流；并联接线方式为：将②、④短接，⑥、⑧短接，在②、⑧之间加入电流。

做实验时可任意选择一种接线方式（出厂时电流继电器线圈默认为串联方式）。

图2-2-1 DL-31继电器接线端子2.2.2.2 实验说明测试方法：控制测试仪的输出，从小到大动态地改变加入电流继电器中的电流，直至其动作；再减小电流直至其返回，测试电流继电器的动作值、返回值和返回系数。

方法：将测试仪设置为程控方式对继电器进行测试：开始实验后测试仪自动按设定步长增加发出的电流，直至电流继电器动作；再自动按所设定的步长减小电流，直至电流继电器返回。

2.2.3 实验内容2.2.3.1 实验接线如图2-2-2所示，将测试仪产生的任意一相电流信号（如a I）与电流继电器的电流输入端子I，n I连接，继电器的动作接点连接到测试仪的任意一对开入接点上（注意接线柱的颜色要相同，图中将继电器动作接点连接到开关量输入1上）。

IInInIa 电流继电器测试仪电流输出开关量输入1图2-2-2电流继电器特性测试实验接线图如果需要继电器动作时有灯光指示，按图2-2-3接线即可。

《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。

第1篇一、实验目的1. 理解和掌握基本保护电路的组成、原理和作用。

2. 学习和分析不同类型保护电路的工作特性及其在实际应用中的优缺点。

3. 提高对电力系统保护设备的认识，增强故障诊断和处理能力。

二、实验原理基本保护电路是电力系统保护的重要组成部分，其主要作用是在发生故障时迅速切断故障电路，保护电力设备不受损坏，并保证电力系统的安全稳定运行。

本实验涉及的保护电路包括：1. 过电流保护电路：当电路中电流超过额定值时，保护装置会动作，切断故障电路。

2. 过电压保护电路：当电路中电压超过额定值时，保护装置会动作，切断故障电路。

3. 差动保护电路：通过检测电路两端电流差值，判断电路是否存在故障，实现快速保护。

三、实验内容1. 过电流保护电路实验：- 实验原理：利用电流互感器检测电路电流，通过比较电流大小与设定值，实现过电流保护。

- 实验步骤：1. 按照实验电路图连接电路。

2. 调整电流互感器，使电流与设定值相等。

3. 分别接入不同电流，观察保护装置的动作情况。

2. 过电压保护电路实验：- 实验原理：利用电压互感器检测电路电压，通过比较电压大小与设定值，实现过电压保护。

- 实验步骤：1. 按照实验电路图连接电路。

2. 调整电压互感器，使电压与设定值相等。

3. 分别接入不同电压，观察保护装置的动作情况。

3. 差动保护电路实验：- 实验原理：通过检测电路两端电流差值，判断电路是否存在故障，实现快速保护。

- 实验步骤：1. 按照实验电路图连接电路。

2. 调整电流互感器，使电流差值与设定值相等。

3. 分别接入不同电流，观察保护装置的动作情况。

四、实验结果与分析1. 过电流保护电路实验结果：- 当电流超过设定值时，保护装置能够及时动作，切断故障电路，保护电力设备。

- 实验结果表明，过电流保护电路能够有效防止过电流故障对电力设备造成损害。

2. 过电压保护电路实验结果：- 当电压超过设定值时，保护装置能够及时动作，切断故障电路，保护电力设备。

输电线路的无时限过电流速断保护实验数据
输电线路是电力系统中非常重要的组成部分，而保护系统则是保障输电线路安全运行的关键。

在电力系统中，过电流是一种常见的故障类型，如果过电流得不到及时的处理和隔离，就有可能导致设备损坏甚至引发火灾等严重后果。

因此，为了有效防范过电流带来的危害，人们设计了各种保护装置，其中就包括无时限过电流速断保护。

无时限过电流速断保护是一种在电力系统中广泛应用的保护装置，其主要作用是在输电线路出现过电流时，能够迅速断开电路，以保护设备和线路不受损坏。

为了验证无时限过电流速断保护的有效性，我们进行了一系列实验，并收集了相关的数据进行分析。

在实验中，我们选取了不同额定电流的输电线路，通过人工模拟出不同级别的过电流故障，然后观察无时限过电流速断保护的响应时间和动作情况。

实验结果显示，当输电线路出现过电流时，无时限过电流速断保护能够在几十毫秒内做出反应，并迅速切断电路，有效地保护了设备和线路的安全。

通过对实验数据的统计分析，我们发现无时限过电流速断保护在不同情况下的触发时间几乎没有差异，这表明这种保护装置具有很好的稳定性和可靠性。

另外，我们还观察到在实验中，无时限过电流速断保护对不同级别的过电流故障都有良好的适应能力，能够迅速
做出动作，并有效地隔离故障，最大限度地减少了故障对系统的影响。

总的来说，通过实验数据的分析，我们验证了无时限过电流速断保护在电力系统中的重要作用，其快速、准确的动作能力能有效保护输电线路和设备的安全。

未来，我们将继续深入研究和改进保护装置的性能，以提高电力系统的可靠性和安全性，为电力生产和供应提供更好的保障。

电流闭锁电压速断保护实验一、实验目的（1）掌握电流闭锁电压速断保护的电路原理、保护范围和整定原则。

（2）理解保护电路中各继电器的功用和整定方法。

（3）提高电流闭锁电压速断保护的电路接线和实验操作技能。

二、预习与思考（1）保护装置中的电压继电器、电流继电器、中间继电器、信号继电器等在电路中各起到什么作用？（2）电路中各个继电器的参数是根据什么原则整定的？（3）假如电流继电器的线圈误接入了交流电压会出现什么严重后果？误接入直流操作电压是否也会出现严重后果？（4）为什么电流继电器在电路中既可以判断线路故障，同时在电压回路断线时又能起到闭锁作用？三、原理说明电流闭锁电压速断保护是由电压速断保护和电流闭锁装置两部分组成。

当线路发生短路故障时，母线电压剧烈下降。

利用这一特征，当电压下降至预先整定的数值时，低电压继电器（图中的1YJ、2YJ、3YJ）接点闭合而作用于跳闸，瞬时切除故障，这就构成了电压速断保护。

下图所示的线路 X 装设瞬时动作的电压速断保护。

由于保护瞬时动作，为了满足选择性要求，它的保护范围必须限制在本线路X以内。

为此，低电压继电器的动作电压必须低于线路末端短路时母线上的最小残余电压。

图中曲线1为最小运行方式下线路各点短路时母线上的残余电压。

由图可见短路点距电源端愈近，母线残压愈低。

在系统运行方式变化时，线路同一地点短路时母线上的残压是不同的。

在最小运行方式下短路时，母线残压较低；在最大运行方式下短路时，母线残压较高。

图中曲线2即为最大运行方式下线路各点短路时母线残压曲线。

为了保证选择性，低电压继电器的动作电压 U dz应小于最小运行方式下线路 X末端短路时母线上的残压U Cmin，即写成等式：式中，U Cmin——最小运行方式下，线路X末端短路时，母线上的最小残压；K K——可靠系数，取1.2～1.3。

上图中直线3即为电压速断装置的动作电压值，即它与曲线2、1的交点。

N、M给出了在最大与最小运行方式下电压速断装置的保护范围L II与L I。

电力系统继电保护仿真实验报告实验名称电力系统故障电流速断保护班级学号姓名2021年 7 月 13 日一、实验背景电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计缺陷等原因会发生如短路、断线等故障。

最常见同时也是最危险的故障是发生各种类型的短路。

在发生短路时可能产生以下后果：（1）通过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。

（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，会使其的损坏或缩短其使用寿命。

（3）电力系统中部分地区的电压大大降低，使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品。

（4）破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解。

各种类型的短路包括三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。

不同类型短路发生的概率不一样，不同类型短路电流大小也不同，一般为额定电流的几倍到几十倍。

大量的现场统计数据表明，在高压电网中，单相接地故障发生概率最大。

为了保证电力系统运行的功能和质量，在设计、分析和研究时必须保证系统的静态和动态特性。

现代电力系统是一个超高压、大容量和跨区域的巨大的联合系统，电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点，因而使得事后对故障原因分析、查找变得尤其困难。

由于在实际系统上进行试验和研究比较困难，因此借助各种电力系统动态仿真软件电力系统的设计和研究已成为有效途径之一。

当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。

电流保护分为：电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护，称为电流三段式保护。

当供电网络中任意点发生三相和两相短路时，流过短路点与电源间线路中的短路电流包括短路工频周期分量、暂态高频分量和衰减直流分量。

其短路工频周期分量近似计算为：k k s E E I K Z Z Z ϕϕϕ∑==+。

MATLAB 是一种适用于工程应用各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks 公司于1984年正式推出，1988年推出3.X(DOS)版本，1992年推出4.X(Windows)版本；1997年推出5.1(Windows)版本，2000年下半年，Mathworks 公司推出了MATLAB6.0版本。

实验二、无时限电流速断保护实验一、实验目的1．掌握无时限电流速断保护的原理、计算和整定的方法； 2．熟悉无时限电流速断保护的特点。

二、原理说明在电网的不同地点发生相间短路时，线路中通过电流的大小是不同的，短路点离电源愈远，短路电流就愈小。

此外，短路电流的大小还与系统的运行方式和短路种类有关。

在下图中，①表示在最大运行方式下，不同地点发生三相短路时的短路电流变化曲线；②表示在最小运行方式下，不同地点发生两相短路时的短路电流变化曲线。

如果将保护装置中电流起动元件的动作电流I op 整定为：在最大运行方式下，线路首端L max3处发生三相短路时通过保护装置的电流，那么在该处以前发生短路，短路电流会大于该动作电流，保护装置就能起动。

对在该处以后发生的短路，因短路电流小于装置的动作电流，故它不起动。

因此，L max3就是在最大运行方式下发生三相短路时，电流速断的保护范围。

从下图可见，在最小运行方式下发生两相短路时，保护范围为L min2，它比L max3来得小。

如果将保护装置的动作电流减小，整定为I ’op ，从左图可见，电流速断的保护范围增大了。

在最大运行方式下发生三相短路时，保护范围为L ’max3；在最小运行方式下发生两相短路时，保护范围为L ’min2。

由以上分析可知，电流速断保护是根据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流的，以动作电流的大小来控制保护装置的保护范围。

三、整定计算在上图所示的电网中，如果在线路上装设了无时限电流速断保护，由于它的动作时间很小(小于0.1s)，为了保证选择性，当在相邻元件上发生短路时，则不允许电流起动元件动作的。

因此，不论在哪种运行方式下发生哪种短路，保护范围不应超过被保护线路的末端。

也就是说无时限电流速断保护的起动电流max )3(1⋅>k opII或max)3(1⋅=k rel op I K I （2-1）在式(2-1)中，K rel 为可靠系数，考虑到计算I (3)k ·max 采用的是次暂态电流而没有计及短路电流中的非周期性分量的影响、电流继电器误差和计算误差等因素，因此它的数值应为1.2～1.3。

实验：电流速断保护及电压联锁一、实验目的1、掌握电流速断保护和电流电压联锁速断保护的构成和基本原理。

2、掌握电流速断保护和电流电压联锁速断保护的整定方法。

二、实验设备及器材1、TQXDB-IB 多功能继电保护实验培训系统2、DL-31型电流继电器3、DY-36型电压继电器4、导线若干 三、实验原理(1) 电流速断保护仅反映于电流增大而瞬间动作的电流保护，称为电流速断保护。

为保证选择性，必须保证下一出口处短路时保护不起动，因此电流速断保护的动作电流必须大于最大运行方式下下一线路出口处发生短路的短路电流。

即电流速断保护的整定值为：LX X E K I S Irelpu 0'+=φ。

式中：'φE 为系统的等效相电势；S X 为最大运行方式下，系统的等值电抗；0X 为线路单位长度电抗；L 为线路全长；Irel K 为可靠系数，考虑到整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等，可取1.2~1.3。

电流速断保护的主要优点是简单可靠，动作迅速，其缺点是不能保护线路全长，而且保护范围受系统运行方式变化影响很大，当被保护线路的长度较短时，速断保护可能没有保护范围，因此不能采用。

(2) 电流电压联锁速断保护当系统运行方式变化很大时，电流速断保护的保护区可能很小，不能满足灵敏度要求，为了提高灵敏度可以采用电流电压联锁速断保护。

电流电压联锁速断保护是由过电流元件和低电压元件共同组成的保护，只有当电流、电压元件同时动作时保护才能动作跳闸。

由于电流电压联锁速断保护采用了电流和电压的测量元件，因此，在外部短路时，只要一个测量元件不动作，保护就能保证选择性。

保护整定主要考虑保证在正常运行方式下有较大的保护范围。

为保证选择性，在正常运行方式时的保护区为：L K LL rel75.01≈=其中，rel K 为可靠系数，一般取1.3~1.4。

则电流继电器的动作电流为：10'L X X E I S pu +=φ式中：'φE 为系统的等效相电势；S X 为正常运行方式下，系统的等值电抗；0X 为线路单位长度电抗；1L =0.75L 。

继电保护实验报告专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导老师：实验一 LG-11型功率方向继电器特性实验一、实验目的(1) 了解常规功率方向继电器的工作原理。

(2) 掌握功率方向继电器的动作特性试验方法。

(3) 测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围。

(4) 测试LG-11功率方向继电器的角度特性和伏安特性，考虑出现“电压死区”的原因。

(5) 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、实验原理LG-11型功率方向继电器是一种反映所接入的电流和电压之间的相位关系的继电器。

当电流和电压之间的相位差为锐角时，继电器的动作转矩为正，使继电器动作，控制接点闭合，继电器跳闸；当电流和电压之间的相位差为钝角时，继电器的动作转矩为负，继电器不动作，从而达到判别相位的要求。

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。

本实验采用LG-11整流型功率方向继电器，它一般用于相间短路保护。

这种继电器是根据绝对值比较原理构成的，由电压形成回路、比较回路和执行元件三部分组成，如下图LG-11型功率方向继电器原理接线图所示。

图中整流桥BZ1所加的交流电压为∙∙∙∙+riruIKUK，称为工作电压；整流桥BZ2所加的交流电压为∙∙∙∙-riruIKUK，称为制动电压。

其中r U、r I分别为加入功率方向继电器的电压和电流；u K为电压变换器YB的匝比；i K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：∙∙∙∙∙∙∙∙-≥+ri r u r i r u I K U K I K U K功率方向继电器灵敏角的调整可通过更换面板上连接片的位置来实现。

三、实验内容 （1）实验接线如下功率方向继电器特性测试接线图所示，将测试仪产生的B 相电压和C 相电压分别与功率方向继电器对应的U ，n U 端子连接，A 相电流信号与功率方向继电器I ，n I 端子连接。

电流闭锁电压速断保护实验总结说白了，这实验就是要看看电压和电流的配合，弄明白在什么情况下该切断电流，保护电力设备。

这个实验啊，首先是要接好设备，电流闭锁装置和电压速断装置，咱们这可不是玩儿过家家，每一步都得精准，稍有不慎可就“出事儿”了。

说实话，电流闭锁听上去挺高大上的，但实际操作起来，特别是当电流流过一瞬间，大家都紧张得要命，毕竟一切都得在“秒”级别的反应中完成。

如果操作不当，那可就给设备“送终”去了。

所以，在这个实验过程中，每个人的心跳速度都和电流的变化一样，一起波动。

在实验开始之前，我们都进行了详细的讨论。

大家一边交换意见，一边调整设备。

我突然意识到，这就像在调一个复杂的乐器，虽然各个部分都很精密，但每个部件的配合也至关重要。

咱们这帮人也差不多，分工明确，大家就像一个交响乐团的成员，每个人都得为整体和谐出一份力。

没错，这个实验的每一步操作都必须精准，稍微偏差一点儿，都可能造成故障。

要是电流闭锁没能及时触发，电流过大，就会烧坏设备；如果电压速断设置不当，设备可能会“躺枪”受损，轻则影响性能，重则直接报废。

实验过程中，几乎每个人都目不转睛地盯着仪表，谁都不敢分心。

操作员轻轻按下按钮，一切设备都开始运转，电流开始流动，电压数值也在不停波动。

那一瞬间，屏幕上的数字变化就像是狂风中的树叶，忽上忽下，大家的心都悬着。

就在电流达到设定值的一刹那，保护装置反应迅速，电压瞬间被切断，整个实验完成，大家都松了口气。

这个成功的操作，真让人有种“心跳加速”的感觉。

可是，实验还没完，接下来的就是测试每个环节的灵敏度和准确性了。

你别看它这一启动，可能是几秒钟的事儿，但每个操作的背后都充满了计算和推理。

讲真，做这个实验最考验人的就是耐心和细心。

电流和电压的数值不可能像你想的那么完美，总有偏差。

比如，电压和电流的曲线图，有时候上升得特别快，心里想着能不能切得快一点？但这切断装置反应迟钝了，哎呦，这可真是让人捏一把冷汗。

每次电流过载时，我们都在等着它保护装置“跳闸”，那一瞬间，空气中简直充满了悬念。