线路定时限过电流保护实验

TKDZB－1型电力自动化及继电保护实验装置交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭交流或直流电源都在控制屏上操作。

一、开启三相交流电源的步骤为：1）开启电源前，要检查控制屏下面“直流操作电源”的“可调电压输出”开关（右下角）及“固定电压输出”开关（左下角）都须在“关”断的位置。

控制屏左侧面上安装的自耦调压器必须调在零位，即必须将调节手柄沿逆时针方向旋转到底。

2）检查无误后开启“电源总开关”，“停止”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线已接通电源，但还不能输出电压。

此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。

3）按下“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，只要调节自耦调压器的手柄，在输出口U、V、W处可得到0～450V的线电压输出，并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。

当屏上的“电压指示切换”开关拨向“三相电网输入电压”时，三只电压表指示三相电网进线的线电压值；当“指示切换”开关拨向“三相调压输出电压”时，三表指示三相调压输出之值。

4）实验中如果需要改接线路，必须按下“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作的安全。

实验完毕，须将自耦调压器调回到零位，将“直流操作电源”的两个电源开关置于“关”断位置，最后，需关断“电源总开关”。

二、开启单相交流电源的步骤为：1）开启电源前，检查控制屏下面“单相自耦调压器”电源开关须在“关”位置，调压器必须调至零位。

2）打开“电源总开关”，按下“启动”按钮，并将“单相自耦调压器”开关拨到“开”位置，通过手动调节，在输出口a、x两端，可获得所需的单相交流电压。

3）实验中如果需要改接线路，必须将开关拨到“关”位置，保证操作安全。

实验完毕，将调压器旋钮调回到零位，并把“直流操作电源”的开关拨回“关”位置，最后，还需关断“电源总开关”。

三、开启直流操作电源的步骤为：1）在交流电源启动后，接通“固定直流电压输出”开关，可获得220V、1.5A不可调的直流电压输出。

接通“可调直流电压输出”开关，可获得40～220V、3A可调节的直流电压输出。

定时限过电流保护实验报告
实验目的：
1. 了解电路中的定时器、继电器以及限制电流器的工作原理；
2. 掌握熟悉检测继电器、定时器以及其他电路元件的方法；
3. 设计和制作简单的过电流保护电路。

实验原理：
在电路中添加一个过电流保护电路可以在电路发生过电流时自动进行防护处理，防止
电路损坏。

利用定时器来判断电路是否处于过电流状态，当过电流时间达到一定程度之后，继电器将被触发，并切断电源，以达到过电流保护的目的。

实验器材：
1. 万用表
2. 经验板
3. 继电器
4. 定时器集成电路
5. 电阻、电容、二极管、LED等元件
6. 电源
实验步骤：
1. 按照电路原理图连接电路，其中包括定时器（555集成电路）、继电器、限制电流器等元件；
2. 检测电路元件参数是否符合实验要求，并根据需要进行调整；
3. 进行实验测试，记录电路过电流保护时的时间；
4. 根据实验数据进行分析，找出各种异常情况，并观察改进方法；
5. 在实验操作结束后，对整个实验过程进行总结，评估实验的结果及过程。

实验结果：
经过实验测试，我们成功地制作出了过电流保护电路。

当电路发生过电流时，定时器可以精确地计时并控制开关的动作。

在约10秒钟过后，继电器将被触发，并切断电源，达到了过电流保护的目的。

实验心得：
通过实验，我深刻地认识到了电路中各种元件的作用，并学会了如何根据电路要求选取相应的元件。

在实验中，我们需要不断的检测电路各个部分的参数以及中间结果，加强对电路工作原理的理解，从而不断得到进一步的改进。

实验也提高了我的实际操作能力。

分享主题分享人
归档类型（请在相应类别前打√）分享目的分享内容
分享成果总结当被保护线路发生故障时，短路电流经电流互感器TA流入KA1—KA3，短路电流大于电流继电器整定值时，电流继电器启动。

因三只电流继电器触点并联，所以只要一只电流继电器触点闭合，便启动时间继电器KT，按预先整定的时限，其触点闭合，并启动出口中间继电器KOM。

KOM动作后，接通跳闸回路，使QF断路器跳闸，同时使信号继电器动作发出动作信号。

由于保护的动作时限与短路电流的大小无关，是固定的，固称为定时限过电流。

附学习总结：学习继电保护的原理,有助于理解微机保护,提高工作认识
附学习照片
互动提问线路定时限过电流保护的构成有哪些部分?
人人一小课线路定时限过电流保护的构成及动作过程线路定时限过电流保护的构成及动作过程□ 安全管理。

如事故处理学习、安全隐患排查、班组建设、制度学习等。

□ 一次设备。

SVG系统、主变系统，GIS系统、35kV系统、直流系统、400V系统等。

R 二次设备。

保护设备、综合自动化、通信设备等。

□ 管理创新。

如管理方法改善，工作流程优化，技术发明创新等。

□ 学习提升。

如学习进步，业务技能提高，思想境界提高等。

□ 其 他。

QC、技术监督、工器具、库房管理等。

了解基础的线路定时限过电流保护的构成及动作过程。

实验一继电器特性实验二、原理说明1、电流继电器DL-20C系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。

过电流继电器：当电流升高至整定值时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。

继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值；若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。

2、时间继电器DS系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中，使被控制元件按时限控制原则进行动作。

DS-20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器，其中DS-21～DS-24是内附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于短时工作），DS-21/C～DS-24/C是外附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于长时工作）。

DS-25～28是交流时间继电器。

该继电器具有一付瞬时转换触点，一付滑动主触点和一付终止主触点。

当加电压于线圈两端时，衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时常开触点闭合，常闭触点断开，同时延时机构开始启动，先闭合滑动常开主触点，再延时后闭合终止常开主触点，从而得到所需延时，当线圈断电时，在塔形弹簧作用下，使衔铁和延时机构立刻返回原位。

从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点上，这段时间就是继电器的延时时间，可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整，并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。

三、实验设备四、实验内容及步骤1、电流继电器整定点的动作值、返回值及返回系数测试电流继电器特性测试实验接线图注2如图1-1所示。

（1） 电流继电器的动作电流和返回电流测试a 、选择ZB11继电器组件中的DL-24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。

选2.4A 和4.8A 为实验整定值。

b 、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联）本实验整定值2.4A 采用是串联的接线方式，4.8A 采用并联的接线方式。

c 、按图1-1接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继电器动作。

网络高等教育《电力系统继电保护》实验报告学习中心：奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级：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.熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工作原理、基本特性；2.学习动作电流、动作电压参数的整定方法。

二、实验电路1．过流继电器实验接线图过流继电器实验接线图2.低压继电器实验接线图低压继电器实验接线图三、预习题1.过流继电器线圈采用_串联_接法时，电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出；低压继电器线圈采用__并联_接法时，电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出。

(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：1.使继电器返回的最小电压称为返回电压；使继电器动作的最大电压称为动作电压；返回电压与动作电压之比称为返回系数。

2.使继电器动作的最小电流称为动作电流；使继电器返回的最大电流称为返回电流；返回电流与动作电流之比称为返回系数。

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：由于摩擦力矩和剩余力矩的存在，使得返回量小于动作量。

根据返回力矩的定义，返回系数恒小于1.2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？答：返回系数是确保保护选择性的重要指标，让不该动作的继电器及时返回，使正常运行的部分系数不被切除。

3.实验的体会和建议电流保护的动作电流是按躲开最大负荷电流整定的，一般能保护相邻线路。

在下一条相邻线路或其他线路短路时，电流继电器将启动，但当外部故障切除后，母线上的电动机自启动，有比较大的启动电流，此时要求电流继电器必须可靠返回，否则会出现误跳闸。

所以过电流保护在整定计算时必须考虑返回系数和自起动系数，以保证在上述情况下，保护能在大的启动电流情况下可靠返回。

线路的定时限过电流保护案例浅析针对局部电力线路做出局部保护，是保证整个电力系统正常运行的基础。

因为整条线路或供电系统局部发生故障都可能引起整个电力系统停电，造成经济损失。

所以我们首先做好局部线路的继电保护。

这里我运用的继电保护装置是根据故障电流大小而动作的电流继电器和其他电器元件构成过电流速断保护。

当故障电流超过我们的整定值时，保护装置就动作，使断路器（开关）跳闸，将故障从系统中切除。

今天我们以10KV线路，安装容量为2000KV A的线路变压器进行研究定时限过电流保护。

标签：故障电流；定时限过电流保护；时限级差；整定值1 线路设计达到的目的和要求（1）运用定时限过电流保护原理进行线路整定；（2）熟悉定时限保护装置中信号、时间和中间继电器的应用与作用及接线要求；（3）理解供配电系统中时限级差和运用；（4）掌握2000KV A线路运行需配备的一般设备和依据。

2 线路现状说明河池学院学院东校区扩建工程需安装2000KV A的用电容量，2×1000KV A变压器并列运行，从宜山变10KV941线T接10KV电源，安装隔离刀闸一套，T 接后架10KV设架空线路160米，导线型号为JKYJ-150。

新立12米电杆1基，在杆上装有智能开关，高压计量和其他高压设备。

电杆下来就是敷设YJV22-8.7/15KV 3×120电缆共600米至变压器前分接箱。

我们要给电缆线路后的设备作定时限电流保护安装和整定，以保障整条线路的安全供电。

3 定时限过电流保护简要说明首先我们运用两级时限保护来完成电缆线路的保护。

工作原理是指继电保护的动作时间（时限）固定不变，与故障电流的大小无关。

定时限保护的时限由时间继电器整定，时间整定的依据是根据电缆短路的发热条件来整定。

我们使用的保护元件通常由电磁型电流继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器构成。

常见电力运行中的线路定时限过电流保护的原理接线如图1所示。

在图1中，由两段时限构成，一段是由电流继电器l、2、中间继电器3、信号继电器7构成无时限过电流瞬动保护，二段由电流继电器4、5、时间继电器6、信号继电器8构成定时限保护，这由我们根据实际情况给定值。

实验报告姓名： 班级： 学号：实验二 输电线路电流微机保护实验一、实验目的1．学习电力系统中微机型电流、电压保护时间、电流、电压整定值的调整方法。

2．了解电磁式保护与微机型保护的区别。

二、基本原理1．试验台一次系统原理图试验台一次系统原理图如图3-1所示。

2．电流电压保护基本原理1）三段式电流保护当网络发生短路时，电源与故障点之间的电流会增大。

根据这个特点可以构成电流保护。

电流保护分无时限电流速断保护（简称I 段）、带时限速断保护（简称II 段）和过电流保护（简称III 段）。

下面分别讨论它们的作用原理和整定计算方法。

（1） 无时限电流速断保护（I 段）单侧电源线路上无时限电流速断保护的作用原理可用图3-2来说明。

短路电流的大小I k 和短路点至电源间的总电阻R ∑及短路类型有关。

三相短路和两相短路时，短路电流I k 与R ∑的关系可分别表示如下：lR R E R E I s ss k 0)3(+==∑ 图3-1 电流、电压保护实验一次系统图lR R E I s s k 0)2(*23+=式中， E s ——电源的等值计算相电势；R s —— 归算到保护安装处网络电压的系统等值电阻；R 0—— 线路单位长度的正序电阻；l —— 短路点至保护安装处的距离。

由上两式可以看到，短路点距电源愈远（l 愈长）短路电流L k 愈小；系统运行方式小（R s 愈大的运行方式）I k 亦小。

I k 与l 的关系曲线如图3-2曲线1和2所示。

曲线1为最大运行方式(R s 最小的运行方式)下的I K = f (l )曲线，曲线2为最小运行方式(Rs 最大的运行方式)下的I K = f (l )曲线。

线路AB 和BC 上均装有仅反应电流增大而瞬时动作的电流速断保护，则当线路AB 上发生故障时，希望保护KA 2能瞬时动作，而当线路BC 上故障时，希望保护KA 1能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本路线全长的100%。

但是这种愿望是否能实现，需要作具体分析。

6~10KV线路过电流保护实验一、实验目的1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。

2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。

3、进行实际接线操作, 掌握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，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。

2、为什么要选定主要继电器的动作值，并且进行整定？3、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？三、原理说明电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。

二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。

它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。

1、原理接线图原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。

所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。

图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。

从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。

当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV 过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。

实验六微机定时限过电流保护一﹑实验目的1﹑掌握过电流保护的原理和整定计算方法。

2﹑熟悉过电流保护的特点。

二﹑基本原理在图5-1所示的单侧电源辐射形电网中，线路L1﹑L2﹑L3正常运行时都通过负荷电流。

当d3处发生短路时，电源送出短路电流至d3处。

保护装置通过的电流1﹑2﹑3中通过的电流都超过正常值，但是根据电网运行的要求，只希望装置3动作，使断路器1跳闸，切除故障线路L3，而不希望保护装置1和2动作使断路器1QF 和2QF 跳闸，这样可以使线图5-1单侧电源辐射形电网中过电流保护装置的配置路L1和L2继续送电至变电所B 和C，为了达到这一要求，应该使保护装置1﹑2﹑3的动作时限t1﹑t2﹑t3满足以下条件，即t1﹥t2﹥t3三﹑整定计算1.动作电流在图5-1所示的电网中，对线路L2来讲，正常运行时，L2可能通过的最大电流称为最大负荷电流max ∙fh I ，这时过电流保护装置2的起动元件不应该起动，即动作电流dZ I ﹥max∙fh I L3上发生短路时,L2通过短路电流d I ，过电流保护装置2的起动元件虽然会起动，但是由于它的动作时限大于保护装置3的动作时限，保护装置3首先动作于3QF 跳闸，切除短路故障。

故障线路L3被切除后，保护装置2的起动元件和时限元件应立即返回，否则保护装置2会使QF2跳闸，造成无选择性动作。

故障线路L3被切除后再投入运行时，线路L2继续向变电所C 供电，由于变电所C 的负荷中电动机自起动的原因，L2中通过的电流为KzqI fh ·max （Kzq 为自起动系数，它大于1，其数值根据变电所供电负荷的具体情况而定），因而起动元件的返回电流If 应大于这一电流，即If＞KzqI fh ·max（5-1）由于电流继电器（即过流保护装置的起动元件）的返回电流小于起动电流，所以只要If ＞KzqI fh ·max 的条件能得到满足，Idz＞I fh·max 的条件也必然能得到满足。

实验 1 电磁型电流继电器和电压继电器特性实验一、实验目的1.了解继电器基本分类、方法及其结构。

2. 熟悉常用电流继电器和电压继电器。

3.学会调整，测量电磁型继电器的动作值，返回值和返回系数。

4.测量电磁型继电器的时间特性。

二、继电器的类型与认识继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。

1.继电器的分类继电器按所反应的物理量的不同可分为电量和非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电器，速度继电器。

反应电量的种类比较多，一般分类如下：a.按动作原理可分为：电磁型，感应型，整流型，晶体管型，微机型等。

b.按继电器所反应的电量性质可分为电流继电器、电压继电器、功率继电器，阻抗继电器、频率继电器等；c.按继电器的作用可分为起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。

d.近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型，电磁型继电器使用量已有减少。

2.常用电流继电器的构成原理DL-30系列电磁型电流继电器常用于电机、变压器和输电线路的过负荷和短路保护中，作为起动元件,只有它首先反应出电流的剧增,由它再起动和传递到保护环节、直至触发断路器跳闸，将故障部分从系统中切除。

通过实验对电流继电器的特性、接线方式和整定都有明确的认识。

DL-30系列电磁型电流继电器的主要产品有DL-31、DL-32、DL-33、DL-34等。

本实验所用的电流继电器为DL-31，最大整定电流为6A、整定电流范围为1.5～6A。

该继电器为磁电式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，可根据需要串联或并联，故改变接线方式可使继电器整定范围变化一倍。

继电器名牌的刻度值及额定值对于电流继电器是线圈串联的值（以安培为单位），拨动刻度的指针，即可改变继电器的动作值。

（原理是改变游丝的反作用力矩）。

继电器的动作是这样的：当电流值升至整定值或大于整定值时，继电器动作，动合触点闭合，动断触点断开。

当电流降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合。

实验二、6~10KV线路过电流保护实验一、实验目的1、掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护、自动装置的二次原理接线图和展开接线图。

2、学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。

3、进行实际接线操作, 掌握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，参考图5－1、图5－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图5－3。

2、过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？三、原理说明电力自动化与继电保护设备称为二次设备，二次设备经导线或控制电缆以一定的方式与其他电气设备相连接的电路称为二次回路，或叫二次接线。

二次电路图中的原理接线图和展开接线图是广泛应用的两种二次接线图。

它是以两种不同的型式表示同一套继电保护电路。

1、原理接线图原理接线图用来表示继电保护和自动装置的工作原理。

所有的电器都以整体的形式绘在一张图上，相互联系的电流回路、电压电路和直流回路都综合在一起，为了表明这种回路对一次回路的作用，将一次回路的有关部分也画在原理接线图里，这样就能对这个回路有一个明确的整体概念。

图5—1表示6~10KV线路的过电流保护原理接线图，这也是最基本的继电保护电路。

从图中可以看出，整套保护装置由五只继电器组成，电流继电器3、4的线圈接于A、C两相电流互感器的二次线圈回路中，即两相两继电器式接线。

当发生三相短路或任意两相短路时，流过继电器的电流超过整定值，其常开触点闭合，接通了时间继电器5的线圈回路，直流电源电压加在时间继电器5的线圈上，使其起动，经过一定时限后其延时触点闭合，接通信号继电器6和保护出口中间继电器7的线圈回路、二继电器同时起动，信号继电器6触点闭合，发出6－10KV过流保护动作信号并自保持，中间继电器7起动后把断路器的辅助触点8和跳闸线圈9二者串联接到直流电源中，跳闸线圈9通电，跳闸电铁磁励磁，脱扣机构动作，使断路器跳闸，切断故障电路，断路器1跳闸后，辅助触点8分开，切断跳闸回路。