大工16年《电力系统继电保护实验》实验报告

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《电力系统继电保护》实验报告

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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

图1-3 过流继电器实验接线图

2.低压继电器实验接线图

图1-5 低压继电器实验接线图

三、预习题

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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

整定电流I（安） 测试序号 实测起动电流Idj 实测返回电流Ifj 1 2.68 2.7A 2 2.71 3 2.68 线圈接线方式为： 串联 5.42 5.42 5.45 1 5.4A 2 3 线圈接线方式为：并联 2.33 2.34 2.36 4.66 4.75 4.64 返回系数Kf 0.869 0.838 0.881 起动电流与整定电流误差%

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0.859 0.860 0.853 0.7% 0.2% 0.6% 1.1% 3.6% 0.7%

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

整定电压U（伏） 测试序号 实测起动电压Udj 实测返回电压Ufj 1 23.1 24V 2 23.0 3 23.0 线圈接线方式为： 并联 46.5 46.7 46.4 1 48V 2 3 线圈接线方式为：串联 28.9 28.9 28.6 58.0 57.5 57.9 返回系数Kf 1.241 1.246 1.243 起动电压与整定电压误差%

五、实验仪器设备

设备名称 控制屏 EPL-20A EPL-04 EPL-05 EPL-11 EPL-11 EPL-11 EPL-13

六、问题与思考

1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？

3.8% 3.3% 4.2% 1.257 1.231 1.248 3.1% 2.7% 3.3% 使 用 仪 器 名 称 变压器及单相可调电源 继电器（一）—DL-21C电流继电器 继电器（二）—DY-28C电压继电器 交流电压表 交流电流表 直流电源及母线 光示牌 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.

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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

体会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。电流速断的保护的动作电流是按躲开线路末端最大短路电流整定的，一般只能保护线路首端。在下一条相邻线路短路时，电流继电器不启动，当外部故障切除后，不存在在大的启动电流情况下可靠返回问题

实验二 电磁型时间继电器和中间继电器实验

一、实验目的

1.熟悉时间继电器和中间继电器的实际结构、工作原理和基本特性； 2.掌握时间继电器和中间继电器的的测试和调整方法。 二、实验电路

1．时间继电器动作电压、返回电压实验接线图

2．时间继电器动作时间实验接线图

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3．中间继电器实验接线图

4．中间继电器动作时间测量实验接线图

三、预习题

影响起动电压、返回电压的因素是什么？

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（1）.剩余力矩的大小；

（2）.衔铁与铁芯之间的气隙大小； （3）.可动部分的摩擦力矩。

四、实验内容

1．时间继电器的动作电流和返回电流测试

表一 时间继电器动作电压、返回电压测试 动作电压Ud（V） 返回电压Uf（V）

2．时间继电器的动作时间测定

表二 时间继电器动作时间测定

测量值 整定值t(s) 0.25 0.75 1

3．中间继电器测试

表三 中间继电器动作时间实验记录表

动作电压Udj（V） 120V

返回电压Ufj（V） 45V 动作时间t（ms） 18.9ms 1 261.3 738.2 1.05 2 260.7 765.3 0.95 3 260.1 754.1 1.08 测量值 82 11 为额定电压的% 36.8% 5% 7

五、实验仪器设备

设备名称 控制屏 EPL-05 EPL-06 EPL-11 EPL-11 EPL-12 EPL-13 EPL-14 六、问题与思考

1．根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置电路？ 答：时间继电器常用在：过流保护、过负荷保护、过电压保护、欠电压保护、失磁保护、低周保护电路中。

2．发电厂、变电所的继电器保护及自动装置中常用哪几种中间继电器？ 答：静态中间继电器、带保持中间继电器、电磁式中间继电器、延时中间继电器、 交流中间继电器、快速中间继电器、大容量中间继电器。

3. 实验的体会和建议

通过这次实验，是我了解了时间继电器，中间继电器的工作原理，用途及使用性能，时间继电器和中间继电器是电气控制当中必不可少的电气元器件，只有熟练掌握和运用这些常用的电气器件，才能在工作中自如使用得心应手。

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使 用 仪 器 名 称 继电器（二）—DS-21C时间继电器 继电器（四）—DZ-31B中间继电器 直流电源及母线 直流电压表 电秒表及相位仪 光示牌 按钮及电阻盘

实验三 三段式电流保护实验

一、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。

二、实验电路

图3-8 三段式电流保护实验接线图

三、预习题（填写表格） 序号 1 2 3 4 5

代号 KA1 KA2 KA3 KT1 KT2 型号规格 DL－21C/6 DL－21C/3 DL－21C/3 DS－21 DS－21 9

用途 无时限电流速断保护 带时限电流速断保护 定时限过流保护 实验整定 线圈接法

四、实验内容 表一

故障点位置 动作情况 Ⅰ段 最小运行方式 两相短路 Ⅱ段 Ⅲ段 Ⅰ段 三相短路 Ⅱ段 Ⅲ段 Ⅰ段 最大运行方式 两相短路 Ⅱ段 Ⅲ段 Ⅰ段 三相短路 Ⅱ段 Ⅲ段 AB线路 始端 AB线路 中间 AB线路 末端 BC线路 始端 BC线路 中间 BC线路 末端 注 继电器动作打“√”，未动作打“×”。 五、实验仪器设备

设备名称 使 用 仪 器 名 称 10

六、问题与思考

1．三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合？

2．三段式保护模拟动作操作前是否必须对每个继电器进行参数整定？为什么？

3. 实验的体会和建议

通过对三段式保护的试验是我深刻的认识到了三段式保护在电力运行中的重要性及三段保护在使用中互相配合，各个保护区域能够连续，这样，在回路发生故障时，无论电流在什么值，保护都能动作。

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实验四 功率方向电流保护实验

一、实验目的

二、实验电路

三、预习题

功率方向电流保护在多电源网络中什么情况下称为正方向？什么情况下称为反方向？为什么它可以只按正方向保证选择性的条件选择动作电流？

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四、实验内容 表一 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 电流继电器 功率方向继电器 时间继电器 信号继电器 中间继电器 光示牌 电流表 电压表 相位仪 实验整定值 正方向功率 0.8A 1.0A 反方向功率 0.8A 1.0A 注 继电器动作打“√”，未动作打“×”；仪表要填写读数。 五、实验仪器设备

设备名称

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使 用 仪 器 名 称

六、问题与思考

1．方向电流保护是否存在死区？死区可能在什么位置发生？

2．简述90°接线原理的三相功率方向保护标准接线要求。

3. 实验的体会和建议

通过这次实验是我熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；进一步了解功率方向继电器的结构及工作原理；掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lrix.html