数字式差动继电器特性实验

竭诚为您提供优质文档/双击可除差动继电器实验报告篇一：变压器差动保护实验实验内容实验二变压器差动保护实验（一）实验目的1．熟悉变压器纵差保护的组成原理及整定值的调整方法。

2．了解Y∕Δ接线的变压器，其电流互感器二次接线方式对减少不平衡电流的影响。

3．了解差动保护制动特性的特点。

（二）变压器纵联差动保护的基本原理1．变压器保护的配置变压器是十分重要和贵重的电力设备，电力部门中使用相当普遍。

变压器如发生故障将给供电的可靠性带来严重的后果，因此在变压器上应装设灵敏、快速、可靠和选择性好的保护装置。

变压器上装设的保护一般有两类：一种为主保护，如瓦斯保护，差动保护；另一种称后备保护，如过电流保护、低电压起动的过流保护等。

本试验台的主保护采用二次谐波制动原理的比率制动差动保护。

2．变压器纵联差动保护基本原理如图7-1所示为双绕组纵联差动保护的单相原理说明图，元件两侧的电流互感器的接线应使在正常和外部故障时流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近于零，继电器不动作；内部故障时流入继电器的电流为两侧电流之和，其值为短路电流，继电器动作。

但是，由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，为了保证正常和外部故障时，变压器两侧的两个电流相等，从而使流入继电器的电流为零。

即：式中：KTAY、KTA△——分别为变压器Y侧和△侧电流互感器变比；KT——变压器变比。

显然要使正常和外部故障时流入继电器的电流为零，就必须适当选择两侧互感器的变比，使其比值等于变压器变比。

但是，实际上正常或外部故障时流入继电器的电流不会为零，即有不平衡电流出现。

原因是：（1）各侧电流互感器的磁化特性不可能一致。

（2）为满足（7-1）式要求，计算出的电流互感器的变比，与选用的标准化变比不可能相同；（3）当采用带负荷调压的变压器时，由于运行的需要为维持电压水平，常常变化变比KT，从而使（7-1）式不能得到满足。

（4）由图7-1可见，变压器一侧采用△接线，一侧采用Y接线，因而两侧电流的相位会出现30°的角度差，就会产生很大的不平衡电流（见图7-2）。

实验一电磁型继电器的特性实验一．实验目的：1．进一步了解电磁型继电器（电流、电压、时间、中间继电器）的构造、工作原理和特性；2．了解继电器各种参数的意义，掌握继电器整定植的调试方法；3．了解有关仪器、仪表的选择原则及使用方法。

二．实验项目：1．打开外壳，仔细观察各种继电器的内部构造，并记录下继电器铭牌的主要参数；2．测定电流继电器的动作电流、返回电流及返回系数；3．测定电压继电器的动作电压、返回电压及返回系数；4．测定时间继电器的动作电压、返回电压及返回系数；5．测定中间继电器的动作电压、返回电压及返回系数。

三．实验内容：（一）熟悉常用继电器的内部接线DL-21C DL-22C；DY-22C DL-23C；DY-23CDS-21A~24A DZ-31B（二）测定电流继电器的动作电流I.d.j。

返回电流I f.j及返回系数K f。

1．实验接线：图1-1 电流继电器实验接线图2．实验需用仪器设备①交流电流表 0~5A②单相自藕调压器(ZOB) 2KVA 220/0~250V 一台③滑线电阻 69Ω3.9A或40Ω6A 一台④电流继电器 DL-21C 一个3.实验方法(1)首先将继电器的两组线圈串联;将继电器的整定把手放在某一选定位置;将自藕调压器把手旋至输出为零伏位置;将滑线电阻的滑动端放在阻值为最大位置;(2)合上电源开关,逐渐增大通入继电器的电流,使继电器刚好动作(常开接点闭合,即指示灯亮)的最小电流称为电流继电器的动作电流Id.j.(3)逐渐减小通入继电器的电流,使继电器的接点返回到原始位置(常开接点断开,即指示灯灭)的最大电流称为电流的继电器的返回电流If.j.(4)测定Id.j 和If.j时,对所选的整定位置重复作三次,将测量结果填入表1中(5)断开电源,将继电器的两组线圈改为并联.然后,按上述方法测量继电器线圈并联时的和将测量结果填入表2中.(6)数据处理误差: △I%=要求:返回系数:K=要求:0.05<Kf<0.9表1 继电器的两组线圈串联（表中电流单位：A ）表2 继电器的两组线圈并联（表中电流单位：A ）（三）测定低电压继电器的动作电压Ud.j 返回电压Uc。

YZXWB-III多功能继电保护实验系统实验室设备构成YZXWB-III多功能继电保护实验系统是一个自动化程度很高的多功能试验平台，可单独使用开出多门电气工程专业课程的教学实验。

1. YZPWB-III多功能继电保护实验台YZPWB-III多功能继电保护实验台提供了一个典型的电力系统运行一次主系统，同时为继电保护实验提供一次系统平台。

实验台由模拟一次主系统、YZ2000多功能微机保护装置、YZ3000微机型继电保护试验测试仪等构成。

1) YZ2000多功能微机保护装置YZ2000多功能微机保护装置既可用于各种继电保护实验，也可在电力系统实验中作为线路保护装置使用。

YZ2000多功能微机保护装置具有数字式电流、数字式电压、数字式功率方向、数字式差动、数字式阻抗、数字式反时限电流等多种数字式继电器、10kV-35kV馈线成组微机保护测控装置、110kV线路成组微机保护测控装置、变压器主保护装置、变压器后备保护测控装置、电容器微机保护测控装置、电动机微机保护测控装置、发电机差动保护装置、发电机后边保护装置等多种微机保护测控功能，可通过菜单选择不同的功能模块灵活实现。

为了方便实验接线，在实验台内部已经将多功能微机保护装置的电压、电流输入端子、保护跳闸和合闸信号以及断路器跳、合位开入状态信号引到实验台面板上。

由于线路保护、变压器主保护和后备保护的接线不同，因此面板上设置有不同的保护接线端子区。

2) YZ3000微机型继电保护试验测试仪系统采用微机型继电保护试验测试仪产生继电保护实验信号，符合电力系统现场的典型实验方式。

测试仪产生的实验信号可用于测试各种继电器特性和继电保护装置，也可为成组继电保护实验提供与实际电压互感器、电流互感器二次输出相同的电压、电流信号。

实验培训系统配套提供功能强大的综合控制系统软件，不但可进行实时潮流分析计算，而且可进行任意设定点的故障分析运算，并能控制测试仪实时输出设定选配点在正常运行和故障情况下的二次电流、电压信号。

第1篇一、实验目的1. 了解继电器的基本分类方法及其结构。

2. 熟悉常用继电器（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，并计算返回系数。

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。

二、实验原理继电器是一种利用电磁原理实现自动控制的开关装置，广泛应用于电力系统、自动化控制等领域。

本实验主要研究电磁型继电器的特性，包括动作值、返回值、返回系数等。

三、实验仪器与设备1. 电磁型继电器2. 电流表3. 电压表4. 调压器5. 滑线电阻6. 电源7. 接线板四、实验步骤1. 接线：按照实验电路图连接电路，确保接线正确无误。

2. 整定动作值：将电流继电器的动作值整定为实验要求值，例如1.2A。

3. 测量动作值：打开电源，调节调压器使电流表读数缓慢升高，当继电器动作时（动作信号灯亮），记录此时电流表的读数，即为动作值。

4. 测量返回值：继电器动作后，调节调压器使电流值平滑下降，当继电器返回时（动作信号灯灭），记录此时电流表的读数，即为返回值。

5. 重复测量：重复步骤3和4，进行多次测量，记录数据。

6. 计算返回系数：返回系数 = 返回值 / 动作值。

7. 实验结束：关闭电源，断开所有连接线。

五、实验结果与分析1. 动作值：通过实验测量，得到电流继电器的动作值约为1.2A，与整定值基本一致。

2. 返回值：通过实验测量，得到电流继电器的返回值约为0.9A，与动作值相比有所下降。

3. 返回系数：通过计算，得到电流继电器的返回系数约为0.75，说明该继电器的返回性能较好。

4. 继电器特性：通过实验，可以观察到继电器在不同电流下的动作和返回情况，进一步了解继电器的特性。

六、实验结论1. 本实验成功测量了电流继电器的动作值、返回值和返回系数，验证了继电器的特性。

2. 通过实验，加深了对继电器原理和特性的理解，为后续学习和应用打下了基础。

电气与信息工程学院实验报告课程名称微型机继电保护基础（第四版）实验项目名称数字式差动继电器特性实验年级2010级班级电气1001学号201024050121姓名吴伟明实验日期2013年12月17日批阅教师签字成绩内容一、实验目的四、实验方法及步骤二、实验原理五、实验记录及数据处理三、实验仪器六、实验结果分析及问题讨论一、实验目的1、了解数字式差动继电器的算法。

2、测试数字式比率制动差动继电器的比率制动曲线特性。

二、实验原理比率制动式差动继电器的动作电流是随外部短路电流按比率增大，既能保证外部短路不误动，又能保证内部短路有较高的灵敏度。

同时考虑躲开正常运行时差动回路中的不平衡电流，其动作方程可表示为：(I d>I d.min)∩(I d>K I r)其中，I d表示计算所得的差动电流，I d.min表示差动继电器的起动差流整定值，I r表示计算所得的制动电流，K表示比率制动系数整定值。

比率制动式差动保护制动特性曲线如图1。

图1比率制动式差动保护制动特性曲线本实验装置差动电流I d表示为：I d＝∣I1′+I2′∣。

式中I1′表示1侧的电流向量和经电流平衡系数调整后的2侧的电流向量。

I2′＝K ph·I2.Re′，I2.Re′为2侧电流的实际电流，其中K ph 表示电流平衡的调整系数，用来消除两侧额定电流不等及两侧TA变比不等引起的电流不平衡，其中K ph固定取1。

本实验装置制动电流I r表示为：I r＝∣I1′－I2′∣/2。

本实验装置构成的数字式比率制动差动继电器将I11作为1侧电流I1，将I31作为2侧电流I2。

三、实验仪器多功能微机保护实验台四、实验方法及步骤1.向多功能微机保护实验装置中下载差动继电器特性实验程序。

2.按要求接好连线：将测试仪的三相电流信号分别与多功能微机保护实验装置引到实验台面上的各接线端子按相连接即可。

将Ian 、Ibn 和Icn 用导线短接后连接到测试仪的I n 接线端上。

数字式发电机、变压器差动保护试验方法变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护，该保护原理成熟，动作成功率高，从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护，保护原理都没有多大改变，只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级，使我们的日常操作维护更方便、更容易。

传统继电器差动保护是通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角度校正及电流补偿的，而微机保护一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保护动作。

由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流（高、低压侧），而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流，因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验，就要求我们对微机差动保护原理理解清楚，然后正确接线，方可做出试验结果，从而验证保护动作的正确性。

我们以南京自动化设备总厂电网控制技术有限公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法，其他厂家的应该大同小异。

这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。

该型号的差动保护定值（已设定）如下：NDT302变压器保护装置保护定值单根据上面变压器的参数可以求出差动高压侧CT变比为：Th＝200/5＝40，差动低压侧CT 变比为：Tl＝600/5＝120。

主变高压侧一次额定电流为：Ih=5×106/(3×35×103)＝82.48A,主高压侧二次额定电流为：Ihe＝82.48/40＝2.05A，则定值中的Ie＝3×Ihe=3.56A，这里一定要注意Ie与Ihe的区别，Ie是Ihe移相后的值，因此有个3倍，由于厂家不同，对此定义可能会有出入，下面会通过向量图具体分析。

低压侧一次额定电流为：Il＝5×106/(3×10×103)＝288.68A, 低压侧二次额定电流为：Ile＝288.68/120=2.41A。

差动继电器特性实验一、实验目的1. 了解继电器原理及构造（由执行元件DL-11/0.2及速饱和变流器组成具有助磁特性）。

2. 了解继电器躲开非周期分量电流的能力。

3. 掌握差动继电器的调试方法。

二、继电器的用途、结构和原理1. 用途：DCD-2(A)型差动继电器躲避电力变压器励磁涌流的性能比DCD-5(A)、DCD-4型差动继电器好，并且能提高保护装置躲过外部短暂态不平衡电流的性能，可作为双绕组和三绕组电力变压器、发电机以及母线的差动保护。

2. 结构和原理：继电器由执行元件(DL-11/0.2)和速饱和变流器两部分构成。

其内部接线如下：三、实验步骤及调试方法1. 动作安匝检查：实验接线图如图(一),将整定短路线圈插头插于B_B位置,差动线圈置于20匝位置,用变阻器调节电流至继电器动作.该动作电流乘以所置匝数即为动作安匝，要求其值为60±4安匝。

试验方法；将差动线圈Wc分别与平衡线圈Wp1、Wp2串联，在各抽头下测出动作电流，并计算出动作安匝。

动作安匝检查，从表1中可以看出两次实验的动作安匝数60和61都在该差动继电器的正常动作安匝60±4安匝范围内，说明其动作安匝特性符合要求，差动继电器能正常工作。

差动绕组、平衡绕组和短路绕组接线正确性检查，从表2中正接与反接的动作安匝数对比得知，正确连接时，动作安匝能够符合要求的值，当接线反了的时候，动作电流值大大超过规定的值，由此可以判断出此时接线不正确。

四、心得体会通过本次实验，我对差动保护的工作原理有了更深的理解，认识到了书本上理论知识与实践过程中的联系与差距，在实际的生产运用中很难一下子根据装置的外表看出其所运用的原理，而这正表现我对实践知识的缺乏，经过老师的耐心讲解，我学到了不少知识，受益匪浅。

实验一电磁型继电器的特性实验一．实验目的：1．进一步了解电磁型继电器（电流、电压、时间、中间继电器）的构造、工作原理和特性；2．了解继电器各种参数的意义，掌握继电器整定植的调试方法；3．了解有关仪器、仪表的选择原则及使用方法。

二．实验项目：1．打开外壳，仔细观察各种继电器的内部构造，并记录下继电器铭牌的主要参数；2．测定电流继电器的动作电流、返回电流及返回系数；3．测定电压继电器的动作电压、返回电压及返回系数；4．测定时间继电器的动作电压、返回电压及返回系数；5．测定中间继电器的动作电压、返回电压及返回系数。

三．实验内容：（一）熟悉常用继电器的内部接线DL-21C DL-22C；DY-22C DL-23C；DY-23CDS-21A~24A DZ-31B（二）测定电流继电器的动作电流I.d.j。

返回电流I f.j及返回系数K f。

1．实验接线：图1-1 电流继电器实验接线图2．实验需用仪器设备①交流电流表 0~5A②单相自藕调压器(ZOB) 2KVA 220/0~250V 一台③滑线电阻 69Ω3.9A或40Ω6A 一台④电流继电器 DL-21C 一个3.实验方法(1)首先将继电器的两组线圈串联;将继电器的整定把手放在某一选定位置;将自藕调压器把手旋至输出为零伏位置;将滑线电阻的滑动端放在阻值为最大位置;(2)合上电源开关,逐渐增大通入继电器的电流,使继电器刚好动作(常开接点闭合,即指示灯亮)的最小电流称为电流继电器的动作电流Id.j.(3)逐渐减小通入继电器的电流,使继电器的接点返回到原始位置(常开接点断开,即指示灯灭)的最大电流称为电流的继电器的返回电流If.j.(4)测定Id.j 和If.j时,对所选的整定位置重复作三次,将测量结果填入表1中(5)断开电源,将继电器的两组线圈改为并联.然后,按上述方法测量继电器线圈并联时的和将测量结果填入表2中.(6)数据处理误差: △I%=要求:返回系数:K=要求:0.05<Kf<0.9表1 继电器的两组线圈串联（表中电流单位：A ）表 2 继电器的两组线圈并联（表中电流单位：A ）（三）测定低电压继电器的动作电压Ud.j 返回电压Uc。

实验：常规差动继电器特性测试一、实验目的1、了解常规差动继电器的工作原理，掌握设置继电器动作定值的方法。

2、掌握差动继电器特性的测试方法，测试差动继电器的比率制动曲线特性。

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、LCD-4型变压器差动继电器 三、实验原理LCD-4型变压器差动继电器用于变压器差动保护中，作为主保护。

LCD-4型差动继电器为整流型继电器，由差动元件和瞬动元件两部分组成。

差动元件由差动工作回路、二次谐波制动回路、比率制动回路和直流比较回路所组成。

LCD-4型变压器差动继电器内部未设置平衡绕组及抽头，因TA 变比不一致而引起的不平衡电流通过专用自耦变流器补偿消除。

谐波制动系数通常调整在0.2-0.25之间。

通过切换片1QP 实现三种不同的比率制动系数0.4、0.5、0.6。

过切换片2QP 获得1、1.5、2、2.5A 四个不同的整定值。

四、实验内容及步骤1、实验接线。

如图所示完成实验接线。

差动继电器AK24V+24V-I1电流输出电流表特性实验信号源I1I2I2nI2电流输出电流表I1n差动继电器特性测试实验连线图2、整定值设置。

将差动继电器动作值整定为2A ，制动系数设置为0.5。

3、打开特性实验信号源开关。

调节I2输出到2A ，然后调节I1输出使得I1逐渐增加，当继电器动作时记录I1电流值，将值记入表1中。

4、改变I2输出电流值为2.5A 、3A 、3.5A 、4A 、4.5A 、5A 重复步骤3，将数据记入表1中。

5、将“制动系数”整定为0.4和0.6，重复步骤3-4，再次测试继电器的制动曲线，将三次测试得到的曲线d I = f(r I ) 画在同一个坐标图中进行比较。

五、实验数据及分析处理表1 差动继电器特性实验(制动系数0.5)表2 差动继电器特性实验(制动系数0.4)表3 差动继电器特性实验(制动系数0.6)六、实验注意事项1、本实验为强电类实验，实验中如有异常情况，应立即停止实验并切断电源。

lcd-4差动继电器特性分析结果
1.差动保护功能：LCD-4差动继电器能够检测电路中的差动电流，并在差动电流超过设定阈值时触发动作。

这种保护功能可以有效地防止电路中的故障电流引起的损坏或事故。

2.高精度测量：LCD-4差动继电器采用先进的电流传感器和测量电路，能够实现高精度的电流测量。

其测量误差较小，可靠性和稳定性较高，适用于各种精密电气设备的保护。

3.快速动作：LCD-4差动继电器在检测到差动电流超过设定阈值时，能够迅速地触发动作，并切断电路。

其快速动作特性可以有效地缩短故障电流存在时间，降低对设备的损害程度。

4.多功能保护：LCD-4差动继电器不仅具有差动保护功能，还可以实现过电流、过载、过压、欠压等多种保护功能。

通过合理设置参数，可以满足不同电气设备的保护需求。

5.远程监控与控制：LCD-4差动继电器支持远程监控与控制功能，可以通过网络或其他通信方式实时监测继电器的状态，并进行远程控制。

这种功能方便了设备的管理和维护，提高了工作效率。

LCD-4差动继电器具有差动保护、高精度测量、快速动作、多功能保护和远程监控与控制等特性。

它在各种电气设备中广泛应用，为设备的安全运行提供了可靠保障。