电力系统运行与保护实验指导书－继电保护部分..doc

电力系统运行与保护 课程设计实验指导书 继电保护部分 电气与自动化工程学院 新能源利用与电气控制实验教学示范中心 目录 目录 0 实验注意事项 2 实验一 常规继电器特性实验 3 第一部分：电流、电压、时间继电器特性实验 3 第二部分：中间、负序、功率方向继电器特性实验 12 实验二 输电线路电流电压常规保护实验 23 实验三 输电线路的电流、电压微机保护实验 29 附录一：ZNB-Ⅱ智能式多功能表使用说明 37 附录二：微机保护装置的使用方法 40 实验注意事项 实验是教学的重要环节之一，通过实验可以巩固和丰富已学到的理论知识，发现和探讨实验中出现的新问题；培养实事求是、科学严谨的工作作风；并能进一步培养实验技能，为学生今后走上工作岗位打下良好基础。 为保证实验正常顺利进行，保证实验教学质量，实验者应遵循以下规定： 1、实验前做好充分预习，明确实验目的、要求、方法、和步骤。 2、通电前，必须经老师检查电路接线，确认无误后，方可通电实验。 3、爱护计算机及实验设备，未搞清使用方法之前，不准随便使用。 4、实验中要随时注意现象的观察，如果发生故障或异常（保险熔断，表计指示不正常，电路出现冒烟等），必须立即断开电源，并告知老师。 5、对违反操作规定以及损坏仪器、设备、工具和元器件者应检查原因，对情节严重者，还要按学校有关规定进行赔偿。 6、要始终保持实验室安静和整洁，不得在室内喧哗、打闹、随意走动。 7、实验结束，应先断开各仪器电源开关，再断开实验台上电源开关。把所有仪器设备、导线、座位等归位，整理就绪，清扫后经允许才能离开。 实验一 常规继电器特性实验 第一部分：电流、电压、时间继电器特性实验 一、实验目的 1）了解继电器基本分类方法及其结构。 2）熟悉几种常用继电器，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、返回值和计算返回系数。 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、继电器的类型与原理 继电器是电力系统常规继电保护主要元件，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与非电量的两种。属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等；反应电量的种类比较多，一般分类如下： （1）按结构原理分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、微机型等。 （2）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。 （3）按继电器的作用分为：起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。 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）电磁型继电器的构成原理 继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器、差动继电器等。下面仅就常用的电磁型继电器的构成及原理作简要介绍。 （1）电磁型电流继电器 电磁型继电器的典型代表是电磁型电流继电器，它既是实现电流保护的基本元件，也是反应故障电流增大而自动动作的一种电器。 下面通过对电磁型电流继电器的分析，来说明一般电磁型继电器的工作原理和特性。图6-1为DL系列电流继电器的结构图，它由固定触点1、可动触点2、线圈3、铁心4、弹簧5、转动舌片6、止挡7组成。 当线圈中通过电流IKA 时，铁心中产生磁通Φ，它通过由铁心、空气隙和转动舌片组成的磁路，将舌片磁化，产生电磁力Fe，形成一对力偶。由这对力偶所形成的电磁转矩，将使转动舌片按磁阻减小的方向（即顺时针方向）转动，从而使继电器触点闭合。电磁力Fe与磁通Φ的平方成正比，即 FeΦ2 其中 ? = 所以 式中，--继电器线圈匝数；-- 磁通Φ 所经过的磁路的磁阻。 分析表明，电磁转矩Me 等于电磁力Fe与转动舌片力臂的乘积，即 （1-1） 式中， K2 为与磁阻、线圈匝数和转动舌片力臂有关的一个系数，。 从式（1-1）可知，作用于转动舌片上的电磁力矩与继电器线圈中的电流IKA的平方成正比，因此，Me不随电流的方向而变化，所以，电磁型结构可以制造成交流或直流继电器。除电流继电器之外，应用电磁型结构的还有电压继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器。 为了使继电器动作（衔铁吸持，触点闭合），它的平均电磁力矩Me必须大于弹簧及摩擦的反抗力矩之和(Ms+M)。所以由式（1-1）得到继电器的动作条件是： （1-2） 当IKA达到一定值后，上式即能成立，继电器动作。能使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用IOP表示，在式（1-2）