实验二反时限保护各变量关系特性实验.doc

实验二 反时限保护各变量关系特性实验一、实验目的掌握反时限过流保护各变量间的关系特性。 2深入理解反时限过电流保护技术参数和与工作特性的关系。3掌握相邻线路间特性曲线的配合与应用。4掌握t=f(Id) 和t=f(L)特性曲线的测试方法。二、实验仪器序号设备名称使用仪器名称数量1ZBT72感应型反时限过流继电器2台2ZB01断路器触点及控制回路模拟箱2台3ZB03数字式电秒表及开关组件1台4ZB41可调电阻箱3.3 16.8A1台5ZB44可调电阻箱8 6.2A1台6ZB04空气开关组件1台7ZB35数字式交流电流表1台8ZB36数字式交流电压表1台9ZB01交流电源1路直流操作电源1路10DZB02-1单相自耦调压器1台变流器1台可调电阻6.3 10A1台11DZB02-2可调电阻110 2.4A1台三、实验原理反时限过电流保护在同线路的不同点发生短路时，由于短路电流大小不同，因而保护具有不同的动作时限，在线路靠近电源端短路时，短路电流较大，动作时限较短，反之就长。 图7-1所示为输电线路反时限过电流保护的原理图。由于反时限电流继电器的动作时限与被保护线路中短路电流大小有关，因而相邻线路间时限配合比较复杂。反时限过电流保护的时限配合，是指在某一配合点上相邻线路保护的时限配合。一般是将配合点选在相邻下一线路的首端。如图7-2(a)中的D1点。图7-1 输电线路反时限过电流保护原理图图7-2所示输电线路XL-1和XL-2分别装设了反时限过电流保护。整定时应先确定保护装置1与2的动作电流Idz，1和Idz，2，并使二者相互配合，即Idz，1Idz，2。假定保护装置2的时限特性已经确定，如图7-2（a）及（b）中的曲线，考虑保护装置1的时限特性时，需确定配合点即线路XL-2始端D1处短路时的短路电流Id1，在流过Id1的作用下，保护装置2的动作时限为t2（D1），见图7-2（a）及（b）中曲线的A点，在Id1作用下，保护装置1也会起动，按照保护动作选择性的要求，其动作时限t1（D1）应比保护2的动作时限t2(D1)大一个t。即：t1(D1)= t2(D1)+t。t一般取0.7秒。t1(D1)为保护装置1时限特性曲线上一点B，见图7-2（a）及（b），保护装置1的动作电流为Idz。1，只要Idz。1和B点这两个因素一确定，保护装置1的时限特性曲线即可完全确定下来。通过实验掌握上述配合整定方法，完全满足实际应用的要求，因为根据上述配合计算，在D1短路点，保护1和保护2动作的时限级差为t，保证了选择性，进一步观察时限特性曲线可知，在其它点(如D2点)，时限级差为为t，且tt，短路点离电源越远，时限级差越大，显然，只要在D1点能满足时限配合要求，那末在其它各点短路时，均能满足选择性要求。反时限过流保护接线简单，所用设备少；越近电源端短路，保护的动作时限越短，很符合实际要求。但是整定调试比定时限相对复杂一些，因此必须熟悉保护动作时限与相关变量的关系，认真掌握关系特性曲线的测试和应用技能。关系特性曲线能有效和直观地反映保护各变量在变化过程中的各对应工作状态，及保护对负载工况的适应性。如从图7-2（b）的特性曲线可以看出反时限保护躲开短时过负荷的能力较强等到相关运用特性。因此，t=f（Id）和t=f（L）是反时限过流保护整定调试和应用的二个重要特性。 （a）t=f（L） （b）t=f（Id）图7-2 保护动作时限与相关变量的关系特性四、实验步骤t=f(Id)和t=f(L)特性实验接线见图7-3，按图接线并检查。图7-3 t=f(L)和t=f(Id)特性实验接线图2将ILJ感应元件动作电流整定为2.5A，动作时限整定3秒，速断元件整定为8倍（最大倍数）；将3LJ感应元件动作电流整定为2A，动作时限整定为2秒，速断元件整定为8倍。3R4调至电阻最大位置，滑动触点置D端，将R3滑动触点调至C端，R2滑动触点调至B端，断开QA1和QA2，将自耦调压器调至零输出位置。4合上电源开关QS，按合闸按钮QF合闸，调节自耦调压器T，使交流电压表指示试验电压E=39.6V，调节负载电阻R4使交流电流表指示为1A，检查反时限继电器和电路工作正常后再进行如下操作。5闭合自动开关QA2按表7-2试验电流最小值2.2A开始，调节电阻R3对应各点电流，逐点测试线路XL-1保护1LJ和线路XL-2保护3LT的动作时间t1和t2；从试验电流5A开始应闭合上自动开关QA1调节电阻R2，对应各点电流值进行逐点测试，将测试参数记录于表7-1中。测试要点如下：1）线路XL-1和XL-2的保护应分别进行测试。2）每次按表7-1所列试验电流调准对应电流值后，应断开QF，将电秒表置零，然后再合上断路器QF，此时给继电器加入动作电流的同时启动了电秒表，当继电器触点闭合时电秒表停止计时。3）当试验电流达到5A及以上时，操作过程要迅速，注意保护实验设备。6根据表中公式计算短路点至电源间的阻抗Z和短路点至电源间的距离L，计算保护1与保护2的动作时限差t。7在图7-4(a)和(b)中分别绘制t=f(L)和t=f(Id)特性。五、数据记录与处理1.数据记录表7-1 t=f(Id)和t=f(L)特性记录表试验电流(A)121087654.122.912.52.2短路点至电源间的阻抗Z=E/Id()短路点至电源间的距离L=Z/0.4/kmXL-1保护1动作时限t1(S)XL-2保护2动作时限t2(S)保护1与保护2的时限差t(s)2.数据处理图7-4（a）t=f(L)特性 图7-4（b） t=f(Id)特性六、注意事项当试验电流达到5A及以上时，操作过程要迅速，注意保护实验设备。七、思考题1为