《漏电检测与保护》实验指导书袁振海南京工业大学自动化学院2006-04-17目录实验一附加直流漏电保护 (1)实验二零序电压漏电保护原理 (4)实验三零序电流方向保护原理 (7)实验四自然直流漏电保护原理 (10)实验一附加直流漏电保护一．实验目的1. 掌握附加直流漏电保护适用的电网运行方式，了解中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地系统的漏电与接地电流的特点，熟悉附加直流漏电保护对确保该电网在供电安全要求高的用电场所安全运行的重要性。
2. 熟悉附加直流漏电保护的检测电流通路与检测电流有关的检测源内阻、漏电电阻、附加直流电源电压之间的关系。
二．实验内容1.改变漏电电阻值，记录式（1）所示的漏阻直流检测电流随漏阻变化的关系，并将其记入表1.一、二两行。
I=f(R r) (1)jcU=f(R r) (2)R表最小运行方式I K(2)min与短路点至保护安装处 ,记录表2。
表12. 改变漏电电阻值，记录式（2）所示的取样信号电压随漏阻变化的关系，并将其记入表1.一、三两行。
三．实验设备及仪器1. MNDW—11模拟电网一段，其中隔离变压器一台，供电分支路5路，电网对地电阻、电容5组2.IW—1型绝缘监视仪一台2. IW—1型绝缘监视仪一台3. 大功率实验电阻若干（20、11.4、3.3、1.5、0.5千欧实验电阻）4. 数字与模拟万用表各一只5. 万用表6. Tektronix 数字存储示波器四. 注意事项1. 接地实验时确保一相接地禁止两相同时接地.Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2. 将检测源接到电网时防止交流三相接触实验台。
Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx五. 实验线路及原理中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地电网一相接地需要及时发现并且尽快解除，否则，再有一相接地即形成两相短路故障，在易燃易爆行业引起灾害性事故。
为及时检测出一相接地故障，电网变压器付边三相经人为中性点接地，在人为中性点与地之间接入零序阻抗，并且将直流稳压电源串入其中，形成电网漏电检测电流的直流检测回路。
对于直流电流而言，三相变压器绕组的直流电阻近似为零。
因而，附加直流漏电检测通路应为：直流稳压电源正极——零序阻抗——三相检测电阻或三相阻抗——电网三相——三相电网对地绝缘电阻与漏阻并联电阻——地——直流稳压电源负极。
在附加直流电压为定值的情况下，检测电流与漏阻成反比关系。
据此，按照电网对漏阻临界安全值的要求，即可确定零序电阻上的直流检测信号取样电压值作为报警与控制的动作信号。
六. 实验方法与步骤1. MNDW—II试验台可以进行单相金属性接地与漏电试验，试验时将接地线直接连接或经自制漏阻连接开关接在要接地或漏电支路的某一相与地之间，将控制开关合上，即某相单相金属性接地或对地出现漏电。
2. 将模拟台前面板上的各开关都打到断开位置，断开两段模拟电网至工控机后面板上的连接插头3. 将消弧线圈与模拟电网的连接螺丝松开，使电网处于无消弧状态4. 用连接线将某支路的A相（若模拟A相接地，当然，模拟其他相同样可以）和地相连，千万注意不能将连接线插在两相之间，否则，将造成相间短路。
插上三相电源插头，合上供电空开开关，给模拟网供电；5. 依次合上模拟台面板上的电源进线开关、按下模拟电网分布相等的两路支路投切开关，断开其余的支路投切开关；6. 将IW—1型绝缘监视仪三相电源插头经插座接线接至模拟电网隔离变压器付边（可以连接在调节不平衡支路对地点电容断开的情况下，将监视仪三相电源连接到平衡支路的连接旋钮上）其地线与PE线相连。
然后。
按动绝缘监视仪面板开关按钮，接通漏电检测装置。
7. 用UP-2210电能质量在线监测分析仪研究电网各支路的检测信号。
7. 按下实验按钮检查仪器工作是否正常，若仪器立即发出报警信号，再按动“确认”按钮8. 在不断改变漏阻值的情况下，用仪表检测漏阻检测电流并且进行作记录。
9. 在不断改变漏阻值的情况下，用仪表检测取样信号电压并且进行作记录。
七. 实验报告内容与要求1. 实验中各项记录及必要的计算；2. 据表1作出 I jc=f(R r) ，U R=f(R r) 曲线。
；3. 回答分析讨论题。
4. 中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地电网的运行特点，及时发现并排除其一相漏电与接地对该电网安全运行的重要性；5. 电网绝缘监察装置的作用、原理，附加直流检测装置的检测通路，检测电流与漏阻之间的关系。
注：该实验也可由学生做开放性实验---《电网对地租抗检测》替代。
八. 思考1．电网对地分布电容对检测电流有无影响？为什么？2. 在漏阻处于什么状态时，电网绝缘电阻对检测电流的影响可以忽略不计。
实验二零序电压漏电保护原理一．实验目的1. 掌握零序电压漏电保护适用的电网运行方式，了解中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地系统的漏电与接地电流的特点，熟悉零序电压漏电保护对电网安全运行的作用。
2. 熟悉零序电压与电网漏电电阻之间的关系。
二．实验内容1.改变漏电电阻值，记录式（1）所示的零序电压随漏阻变化的关系，并将其记入表1.一、二两行。
U=f(R r) (1)表1表22. 改变电网分布电容值之后，.改变漏电电阻值，记录式（1）所示的零序电压随漏阻变化的关系，并将其记入表2.一、二两行。
三．实验设备及仪器1. MNDW—11模拟电网一段，其中隔离变压器一台，供电分支路5路，电网对地电阻、电容5组2. MNDW—11模拟电网零序PT每母线一只3. 大功率实验电阻若干（20、11.4、3.3、1.5、0.5千欧实验电阻）4. 数字与模拟万用表各一只5. 万用表6. Tektronix 数字存储示波器四. 注意事项1. 接地实验时确保一相接地禁止两相同时接地.Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2. 将检测源接到电网时防止交流三相接触实验台。
Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx五. 实验线路及原理中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地电网一相接地需要及时发现并且尽快解除，否则，再有一相接地即形成两相短路故障，在易燃易爆行业引起灾害性事故。
为及时检测出一相接地故障，电网变压器付边三相经人为中性点接地，在人为中性点与地之间接入零序阻抗，提取零序电压信号，在电网电压较高时，一般用开口三角零序电压互感器检测电网零序电压。
利用零序电压的大小反映因漏电引起的三相对地阻抗不平衡，即零序电压漏电保护原理。
其缺点是漏电保护没有选择性，不论什么地方出现漏电故障均会出现零序电压，而且受电网参数影响，动作电阻值不稳定。
六. 实验方法与步骤1. MNDW—II试验台可以进行单相金属性接地与漏电试验，试验时将接地线直接连接或经自制漏阻连接开关接在要接地或漏电支路的某一相与地之间，将控制开关合上，即某相单相金属性接地或对地出现漏电。
2. 将模拟台前面板上的各开关都打到断开位置，断开两段模拟电网至工控机后面板上的连接插头；3. 将消弧线圈与模拟电网的连接螺丝松开，使电网处于无消弧状态4. 用连接线将某支路的A相（若模拟A相接地，当然，模拟其他相同样可以）和地相连，千万注意不能将连接线插在两相之间，否则，将造成相间短路。
插上三相电源插头，合上供电空开开关，给模拟网供电；5. 依次合上模拟台面板上的电源进线开关、按下模拟电网分布相等的两路支路投切开关，断开其余的支路投切开关；6. 将数字或模拟万用表拨到交流电压档测量PT开口三角零序电压；7. 选电网分布电容相同的两支路，不断改变漏阻值测量PT开口三角零序电压并且进行作记录。
8. 选电网分布电容不同于实验步骤（6）而分布电容相同的两支路，不断改变漏阻值测量PT开口三角零序电压并且进行作记录。
七. 实验报告内容与要求1. 实验中各项记录及必要的计算；2. 据表1与2作出 U0=f(R r) 曲线。
3. 回答分析讨论题。
4. 零序电压与漏阻的关系，漏阻使三相对地绝缘参数不相等。
因而形成中性点对地的零序电压。
5. 零序电压提取方式及保护动作电阻值的不确定性。
八. 思考1．电网对地分布电容对零序电压有无影响？为什么？2. 零序电压是依据什么方法计算的？实验三零序电流方向保护原理一．实验目的1. 掌握零序电流漏电保护适用的电网运行方式，了解中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地系统的漏电与接地电流的特点，熟悉零序电流漏电保护对电网安全运行的作用。
2. 熟悉零序电流与电网漏电电阻之间的关系。
二．实验内容1.设定电网有3条支路、1支路为漏电支路，改变其漏电电阻值，记录式（1）所示的各支路零序电流随漏阻变化的关系，并将其记入表1。
n=f(R r) （n=1、2、3） (1)I表1表22. 设定电网有3条支路、1支路为漏电支路，改变其漏电电阻值，记录式（1）所示的零序电压随漏阻变化的关系，并将其记入表2。
三．实验设备及仪器1. MNDW—11模拟电网一段，其中隔离变压器一台，供电分支路5路，电网对地电阻、电容5组2. MNDW—11模拟电网零序CT每支路一只3. 大功率实验电阻若干（20、11.4、3.3、1.5、0.5千欧实验电阻）4. 数字与模拟万用表各一只5. 万用表6. Tektronix 数字存储示波器四. 注意事项1. 接地实验时确保一相接地禁止两相同时接地.Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2. 将检测源接到电网时防止交流三相接触实验台。
Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx五. 实验线路及原理在中性点对地绝缘或中性点经高阻抗接地电网中，一相接地故障时，故障支路的零序电流方向与非故障支路不同，前者是由线路流向母线，后者则由母线流向线路。
在忽略漏阻影响只考虑电网分布电容影响的情况下，故障支路的零序电流恰好等于非故障支路零序电流之和，而前者的相位滞后零序电压900，后者却超前零序电压900，两者的方向正好相反。
利用零序电流方向不同而构成的漏电保护装置，称为零序电流方向保护装置。
其缺点是漏电保护没有选择性，不论什么地方出现漏电故障均会出现零序电压，而且受电网参数影响，动作电阻值不稳定。
六. 实验方法与步骤1. MNDW—II试验台可以进行单相金属性接地与漏电试验，试验时将接地线直接连接或经自制漏阻连接开关接在要接地或漏电支路的某一相与地之间，将控制开关合上，即某相单相金属性接地或对地出现漏电。
2. 将模拟台前面板上的各开关都打到断开位置，断开两段模拟电网至工控机后面板上的连接插头；3. 将消弧线圈与模拟电网的连接螺丝松开，使电网处于无消弧状态4. 用连接线将某支路的A相（若模拟A相接地，当然，模拟其他相同样可以）和地相连，千万注意不能将连接线插在两相之间，否则，将造成相间短路。
插上三相电源插头，合上供电空开开关，给模拟网供电；5. 依次合上模拟台面板上的电源进线开关、按下模拟电网分布相等的两路支路投切开关，断开其余的支路投切开关；6. 选数字或模拟万用表档位并且设定表笔的参考方向测量CT信号；7. 选电网分布电容相同的两支路，不断改变漏阻值测量PT开口三角零序电压并且进行作记录。
