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继电保护及变电站综合自动化实验培训系统试验参考指导书.doc
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1、TQXDB-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统实验指引书2.2 DL-31型电流继电器特性实验2.2.1 实验目(1) 理解常规电流继电器构造及工作原理。(2) 掌握设立电流继电器动作定值办法。(3) 学习TQWX-III微机型继电保护实验测试仪测试办法,并测试DL-31型电流继电器动作值、返回值和返回系数。2.2.2 实验原理及实验阐明2.2.2.1 实验原理DL-31型电流继电器用于电机、变压器及输电线过负荷和短路保护中,作为启动元件。DL-31型电流继电器是电磁式继电器,当加入继电器电流升至整定值或不不大于整定值时,继电器就动作,动合触点闭合,动断触点断开;当电流减少到0
2、.8倍整定值左右时,继电器返回,动合触点断开,动断触点闭合。继电器有两组电流线圈,可以分别接成并联和串联方式,接成并联时,继电器动作电流可以扩大一倍。继电器接线端子见图2-2-1,串联接线方式为:将、短接,在、之间加入电流;并联接线方式为:将、短接,、短接,在、之间加入电流。做实验时可任意选取一种接线方式(出厂时电流继电器线圈默以为串联方式)。图2-2-1 DL-31继电器接线端子2.2.2.2 实验阐明测试办法:控制测试仪输出,从小到大动态地变化加入电流继电器中电流,直至其动作;再减小电流直至其返回,测试电流继电器动作值、返回值和返回系数。可采用自动测试办法,也可采用手动测试办法。 (1)
3、自动测试继电器动作值及返回值办法:将测试仪设立为程控方式对继电器进行测试:开始实验后测试仪自动按设定步长增长发出电流,直至电流继电器动作;再自动按所设定步长减小电流,直至电流继电器返回。(2) 手动测试继电器动作值及返回值办法:将测试仪设立为手控方式对继电器进行测试:手动操作不断增长测试仪发出电流,直至电流继电器动作;再不断减小电流,直至电流继电器返回。2.2.3 实验内容2.2.3.1 实验接线如图2-2-2所示,将测试仪产生任意一相电流信号(如)与电流继电器电流输入端子,连接,继电器动作接点连接到测试仪任意一对开入接点上(注意接线柱颜色要相似,图2-4中将继电器动作接点连接到开关量输入1上
4、),同步连接到信号灯控制回路中。图中“24V+”、“24V-”为实验台上提供直流电源,“A”、“K”为信号灯接线端子。信号灯可任选红色批示灯或绿色批示灯。注意事项:由于测试仪上面一排开入端子在实验台内部与24V+电源固定连接,因而电流继电器动作接点即测试仪开入端子应连接在批示灯“A”接线端侧,否则也许短路!图2-2-2 电流继电器特性测试实验接线图2.2.3.2 整定值设立打开电流继电器面板前盖,拨动定值设定指针,可设定电流继电器整定值,一方面设立电流继电器整定值为3.5A。2.2.3.3 实验环节(1) 手动测试继电器动作值及返回值a. 打开测试仪电源,在PC机上运营“继电保护特性测试系统”
5、软件,进入“通用继电器动作特性测试”模块,如图2-2-3。b. 设立测试仪控制参数:分别设立测试仪控制变量,开关量连接,见图2-2-4和图2-2-5。其中“当前变量“即:实验过程中按设立规律动态变化量,测试仪产生别的电气量在实验过程中均保持不变。本实验中需要动态变化加入到继电器中电流,因而把当前变量设为“幅值”(图2-2-2中示例接入电流继电器量为A相电流,如果接入继电器电流为其她相电流,当前变量设为相应电流幅值);变量变化步长直接影响测试精度,为提高精度,可设为0.05A。开关量设立:继电器出口接到测试仪“开入量输入接口”序号,如果实际接线按图2-4连接,则应选取“接点”1。图2-2-3 继
6、电器特性通用测试界面c. 在“输出参数”区输入测试仪固定量输出值和当前变量起始值。注意:因当前变量变化步长为正数,当前变量起始值应不大于设立电流继电器动作定值,终值应不不大于定值。建议未连线信号有效值设为0。d. 按“开始实验”按钮,控制测试仪输出设定电流。e. 按“增长”按钮,测试仪按设定步长增长电流输出,直至电流继电器动作,测试仪采集到动作信号,并在实验成果动作值栏中显示动作值。注意:如果整定值和动作值不符,则需要对电流继电器进行校验,办法:将针摆上小螺钉左右移动,以使动作值和整定值相符合。如果整定值和动作值相差较大,则需要确认测试仪产生信号与否对的,办法:断开电流继电器电流输入回路,用万
7、用表测量测试仪产生电流大小,如果数值不对的,重新调节通道系数即可(详细操作办法参见TQWX-III微机型继电保护实验测试仪顾客手册)。 图2-2-4 变量设立界面 图2-2-5 开关量设立界面f. 按“减少”按钮,测试仪按设定步长减少电流输出,直至电流继电器返回,测试仪采集到返回信号,并在实验成果返回值栏中显示返回值,同步自动计算出电流继电器返回系数。g. 不变化继电器整定值,重复实验,测四组数据,分别计算动作值和返回值平均值即为电流继电器动作电流值和返回电流值,并计算整定值误差、变差及返回系数。 误差最小动作值整定值 / 整定值100% 变差最大动作值最小动作值 / 四次动作平均值100%
8、返回系数返回平均值 / 动作平均值将测试和计算成果填入表2-2-1。h. 变化电流继电器整定值为4.5A,再次测继电器动作值、返回值和返回系数,与表2-1成果比较后填入表2-2-2。表2-2-1 模仿式电流继电器动作值、返回值和返回系数实验数据(整定值设为3.5A)动作值(A)返回值(A)返回系数1234平均值(A)/误差(%)变差(%)返回系数表2-2-2 模仿式电流继电器返回系数测试数据整定值(A)返回系数13.524.5(2) 自动测试继电器动作值及返回值将测试仪设立为程控方式对继电器进行测试。设立测试仪测试方式、变量范畴,使测试仪自动按控制模式动态变化发出电流,自动测试电流继电器动作值
9、、返回值和返回系数。环节:a. 在图2-5界面“控制操作”区选取“程控”方式。b. 设立程控方式下控制参数变量。“变量设立”和“开关量设立”同手控方式,此外,还需要进行“程控设立”。参见图2-2-6。“变化范畴”:可界定当前设定变量变化起点和终点,注意变化范畴应能覆盖继电器动作值和返回值。“变化方式”:变量变化方式,“始”为变化范畴起点,“终”为终点,“始,终”为单程变化,只能测量动作值;“始,终,始”为双程变化,可以同步测量动作值、返回值。图2-2-6 程控设立界面“步长时间”:变量按其步长变化时,每一步大小保持时间。普通地,每步时间设立应不不大于继电器动作(或返回)时间。建议不要低于0.5
10、s。“返回方式”:变量返回方式,有动作返回和全程返回两种方式。设立为“动作返回”时,当前变量在从起点到终点变化过程中,一旦程序确认继电器动作,则依照变化方式拟定与否继续实验:当变化方式为“始,终”,则结束实验;变化方式为“始,终,始”,则变化变量变化方向,向起点返回。设立为“全程返回”时,无论继电器动作与否,变量仅仅依照变化范畴设立进行变化,直至到达终点或返回到起点。测继电器动作值和返回值必要设立为“动作返回”方式。本实验中因需要测试电流继电器动作值和返回值,应设立为“动作返回”并选取“始,终,始”变化方式,保证测试仪测得电流继电器动作获取动作值后,减小产生电流从而使继电器返回,再得到返回值。
11、c. 按“开始实验”按钮,控制测试仪按设立方式输出电流。并将实验数据与手动方式进行比较。2.2.4 思考题(1) 电磁型电流继电器动作电流与哪些因素关于?(2) 什么是电流继电器返回系数?返回系数高低对电流保护整定有何影响?2.3 DY-36型电压继电器特性实验2.3.1 实验目(1) 理解常规电压继电器构造及工作原理。(2) 掌握设立电压继电器动作定值办法。(3) 测试DY-36型电压继电器动作值、返回值和返回系数。2.3.2 实验原理及实验阐明2.3.2.1 实验原理DY-36型电压继电器用于继电保护线路中,作为低电压闭锁动作元件。DY-36型电压继电器是电磁式电压继电器,当加入继电器电压
12、减少到整定电压时,继电器动作,动断触点(又称常闭触点,即:、端子)闭合,动合触点(又称常开触点,即:、端子)断开;当加入继电器电压超过整定电压时,继电器动合触点闭合,动断触点断开。如果运用电压继电器动断触点控制断路器,则继电器工作在低电压方式;如果运用电压继电器动合触点控制断路器,则继电器工作在过电压方式。继电器接线端子见图2-3-1。图2-3-1 DY-36电压继电器接线端子继电器有两组电压线圈,可以分别接成并联和串联方式,接成串联时,继电器动作电压可以扩大一倍,并联和串联接法可查看继电器表面接线阐明(出厂时电压继电器线圈默以为并联方式)。2.3.2.1 实验阐明本实验测试电压继电器在两种工
13、作方式(低电压及过电压)下动作特性。测试办法:控制测试仪输出,动态地变化加入电压继电器中电压,测试电压继电器动作值、返回值和返回系数。可采用自动测试办法,也可采用手动测试办法。2.3.3 实验内容2.3.3.1 实验接线如图2-3-2所示,将测试仪产生任意一相电压信号(如)、与电压继电器电压输入端子,连接,继电器动作接点连接到测试仪任意一对开入接点上(注意接线柱颜色要相似),同步连接到信号灯控制回路中,测试低电压继电器动作特性时,连接常闭触点,测试过电压继电器特性实验时,连接常开触点。图2-3-2 电压继电器特性实验接线2.3.3.2 整定值设立打开电压继电器面板前盖,拨动定值设定指针,可设定
14、电压继电器整定值,一方面设立电压继电器整定值为50V。2.3.3.3 特性测试(1) 过电压工作方式下动作特性实验手动或自动测试过电压继电器动作值及返回值。a. 按照图2-10办法进行实验接线,注意应连接继电器常开触点。b. 打开测试仪电源,在PC机上运营“继电保护特性测试系统”软件,进入“通用继电器动作特性测试”模块。c. 测试办法可参见实验2.2,注意“当前变量”应设立为“幅值”。测试3组数据,将成果填入表2-3-1。表2-3-1 模仿式过电压继电器动作值、返回值和返回系数实验数据(整定值设为50V)动作值(V)返回值(V)返回系数123平均值(V)/误差(%)变差(%)返回系数(2) 低
15、电压工作方式下动作特性实验手动测试低电压继电器动作值及返回值。a. 按照图2-10进行实验接线,注意应连接继电器常闭触点。b. 测试办法:测试仪未发出信号前,电压继电器输入电压为0,继电器常闭接点合上,批示灯亮。测试仪A相电压初值设立为55V,步长设为0.5V,点“开始输出”,继电器常闭接点打开(即批示灯灭),并按“增长”按钮逐渐减小大小(步长为负值),直至继电器动作,信号灯亮。记录此时电压,即继电器动作电压。再按“减少”按钮至继电器返回,信号灯灭。记录此时电压,即继电器返回电压。测试3组数据,将成果填入表2-3-2。表2-3-2 模仿式低电压继电器动作值、返回值和返回系数实验数据动作值(V)
16、返回值(V)返回系数123平均值(V)/误差(%)变差(%)返回系数整定值(V)502.3.4 思考题(1) 电磁型电压继电器动作电压与哪些因素关于?(2) 什么是电压继电器返回系数?返回系数高低对电压元件整定有何影响?(3) 低电压与过电压返回系数有什么差别?并阐明因素?2.5 LZ-21阻抗继电器特性实验2.5.1 实验目(1) 理解整流型阻抗继电器工作原理。(2) 理解LZ-21阻抗继电器构造,掌握设立继电器动作定值办法。(3) 掌握阻抗继电器基本调试和测试办法。2.5.2 实验原理及实验阐明2.5.2.1 实验原理LZ-21型方向阻抗继电器属于相敏捷接线方向阻抗继电器。由电压形成回路、
17、比较回路和执行回路三大某些构成。原理接线图如图2-5-1。图2-5-1 LZ-21型方向阻抗继电器原理接线图电压形成回路重要涉及:(1) DKB电抗变压器,原边绕组可调,副边输出电压与原边输入电流I成正比。由TA引入电流(表达一次电流,表达电流互感器变比)接于电抗变压器DKB一次侧端子21、22、23、24。在它二次侧,得到正比于一次电流电压(即:二次输出电压,表达人为给定阻抗继电器模仿阻抗,即最小整定阻抗)。DKB一次侧有几种抽头,当变化抽头位置时,可变化值,相应可变化阻抗整定值大小。(2) YB电压变换器,副边绕组可调,副边输出电压与原边输入电压成正比。由TV引入电压=(表达一次电压,表达
18、电压互感器变比)接于电压变换器YB一次侧端子27、29、31,用于引入电压、,YB二次侧输出电压(为电压变换器变比)。YB每一定匝数就有一种抽头,变化抽头位置即可变化,相应可变化阻抗整定值大小。(3) JYB极化变压器,副边输出两组相似电压,其相位与压降同相,称为极化电压,用表达。端子34、36、38为继电器、段切换触点。当34、36连通时,段接通。当34、38连通时,段接通。方向阻抗继电器在保护安装处在正向出口发生金属性短路时,其测量电压值不大于继电器最小动作电压,继电器将回绝动作,这一不动作区普通称为方向阻抗继电器死区,在静态状况下阻抗继电器显示特性如图2-5-2所示虚线,在原点附近有一种
19、凸区。为消除死区,LZ-21型方向阻抗继电器通过引入第三相电压,在继电器相位比较电气量中引入与测量电压同相位带有记忆作用极化电压。引入第三相电压后LZ-21型方向阻抗继电器特性如2-15所示实线圆。引入极化电压另一种作用,就是防止被保护线路反向出口短路时,方向阻抗继电器发生误动作现象。引起反向出口短路时误动作因素,可参阅关于资料分析。图2-5-2 LZ-21型方向阻抗继电器特性图上面三种变压器产生电压按照一定极性关系连接构成了两个不同电压。即工作电压 =,制动电压 =。 和通过双半环整流送入到执行元件极化继电器工作线圈和制动线圈,以进行两电压绝对值比较,继电器动作条件为。LZ-21型方向阻抗继
20、电器重要技术数据如下:a. 交流额定电压=100伏;b. 交流额定电流=5安;c. 工作频率50HZ ;d. 最大敏捷度65 、72 和80,容许5偏差;e. 阻抗整定范畴为0.220。变化电流回路DKB位置,动作阻抗最小整定值为表2-5-1,容许误差为10%。更新YB变化可以变化表中最小整定值,而最大整定阻抗为表中最小整定值10倍;f. 精工电流:当DKB=20匝,YB=100%,两相短路1.4安。表2-5-1 DKB最小整定阻抗范畴与原方线圈相应接线最小整定阻抗(ZI)范畴(欧姆)DKB原方绕组匝数DKB原方绕组接线示意图(一种绕组)0.220.440.660.881101.2121.41
21、41.6161.8182202.5.2.2整流型阻抗继电器阻抗整定值整定和调节阐明当方向阻抗继电器处在临界工作状态时,整定阻抗可表达为:,其中。显然,阻抗继电器整定与LZ-21中电抗变压器DKB模仿阻抗、电压变换器YB变化、电压互感器变比和电流互感器关于。实验时设=1,=1,则。由此可见,阻抗整定值与DKB模仿阻抗和电压变换器变比关于。出厂时,LZ-21阻抗继电器DKB原方匝数默以为20匝,即最小整定阻抗为2。如果不变化DKB原方匝数,则可通过变化电压变换器YB变比变化阻抗继电器整定阻抗,整定阻抗范畴为220(副方线圈匝数最小为总匝数10%)。通过在阻抗继电器面板上选取适当插孔插入螺钉,可得到
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