《电力系统继电保护》实验报告.doc

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DY型电压继电器和DL型电流继电器的实际结构，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

2.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：在电压继电器或中间继电器的线圈上,从0逐步升压,到继电器动作,这个电压是动作电压;继电器动作后再逐步降低电压,到继电器动作返回, 这个电压是返回电压. ;继电器动作后再逐步降低电压,到继电器动作返回, 这个电压是返回电压. 返回电流与启动电流的比值称为继电器的返回系数。
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）
2.7A
线圈接线方式为：串联接法

5.4A
线圈接线方式为：并联接法
测试序号
1
2
3
1
2
3
实测起动电流Idj
2.66
2.76
2.67
5.43
5.42
5.49
实测返回电流Ifj
2.37
2.35
2.39
4.66
4.66
4.64
返回系数Kf
0.83
0.87
0.84
0.87
0.86
0.86
起动电流与整定电流误差%
1.00
1.04
0.98
1.01
1.04
1.03
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）
24V
线圈接线方式为：并联接法

48V
线圈接线方式为：串联接法
测试序号
1
2
3
1
2
3
实测起动电压Udj
23.2
23.4
23.3
46.3
46.5
46.6
实测返回电压Ufj
28.4
28.8
28.5
58.2
57.5
57.8
返回系数Kf
1.24
1.28
1.20
1.24
1.27
1.23
起动电压与整定电压误差%
0.96
0.97
0.93
0.96
0.93
0.99

五、实验仪器设备
设备名称
使 用 仪 器 名 称
设备名称
使 用 仪 器 名 称
控制屏

EPL-20A
变压器及单相可调电源
EPL-04
继电器（一）—DL-21C电流继电器
EPL-12
交流电流表
EPL-11
直流电源及母线
EPL-13
光示牌
EPL-05
继电器（二）—DY-28C电压继电器

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：因为电流继电器是过流动作，只能小于整定值后才返回；为了避免电流在整定值附近时，会导致继电器频繁启动返回的情况，一般就要设一个返回值，比如所0.96，电流小于0.96的时候才返回。所以返回值必须要小于1。

2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？
答：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统不被切除。

3. 实验的体会和建议
电磁型电流继电器和电压继电器实验可以培养我们动手能力，通过电流继电器的动作电流和返回电流测试操作来熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构，工作原理、基本特性。通过自己亲自动手选材、查阅资料、设计实验步骤、动手操作，使我们学到许多课本上没有的知识。切实的提高我们独立学习，独立解决问题。

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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

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？
答：影响起动电压、返回电压的因素是相关电阻的大小。

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

测量值
为额定电压的%
动作电压Ud（V）
82
37.3
返回电压Uf（V）
11
5

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)
1
2
3
0.25
0.2613
0.2609
0.2603
0.75
0.7383
0.7633
0.7502
1
1.01
0.98
1.08

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）
返回电压Ufj（V）
动作时间t（ms）
120
45
18.6

五、实验仪器设备
设备名称
使 用 仪 器 名 称
控制屏

EPL-13
光示牌
EPL-14
按钮及电阻盘
EPL-12
电秒表、相位仪
EPL-11
直流电源及母线
EPL-19
直流电压表
EPL-06
继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-05
继电器（二）—DS-21C时间继电器
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：时间继电器是一种用来实现触点延时√或×的控制电器，在机床控制线路中应用较多的是空气阻尼式和晶体管式时间继电器。

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，电磁式（一般）中间继电器、交流中间继电器、延时中间继电器、快速中间继电器等、大容量中间继电器。

3. 实验的体会和建议
电磁型时间继电器和中间继电器实验可以培养我们动手能力，通过掌握时间继电器和中间继电器的测试和调整方法操作来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；通过自己亲自动手选材、查阅资料、设计实验步骤、动手操作，使我们学到许多课本上没有的知识。切实的提高我们独立学习，独立解决问题。

实验三 三段式电流保护实验
一、实验目的
1、掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。
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；
二、实验电路
1．三段式电流保护实验原理图

2. 三段式电流保护实验接线图

三、预习题（填写表格）

序号
代号
型号规格
用途
实验整定值
线圈接法
1
KA1
DL－21C/6
无时限电流速断保护
2 A
串联
2
KA2
DL－21C/3
带时限电流速断保护
0.93A
串联
3
KA3
DL－21C/3
定时限过电流保护
0.5A
串联
4
KT1
DS－21
带时限电流速断保护时间
0.75s

5
KT2
DS－21
定时限过电流保护时间
1.25s

四、实验内容
表一
故障点位置
动作情况
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
最小运行方式
两相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
×
×
×
Ⅱ段
Ⅱ段
×
√
√
√
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
×
×
×
√
三相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
×
√
×
Ⅱ段
Ⅱ段
√
√
√
√
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
√
×
√
√
最大运行方式
两相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
√
×
√
Ⅱ段
Ⅱ段
×
×
×
×
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
√
√
×
√
三相短路
Ⅰ段
Ⅰ段
×
×
×
×
√
Ⅱ段
Ⅱ段
√
×
√
√
×
Ⅲ段
Ⅲ段
√
√
√
×
√
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
控制屏

EPL-03B
BC站故障点设置
EPL-04
继电器（一）—DL-21C电流继电器
EPL-05
继电器（二）—DS-21时间继电器
EPL-06
继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-17
三相交流电源
EPL-01
输电线路
EPL-03A
AB站故障点设置
EPL-11
直流电源及母线
EPL-32
继电器（三）—DL-21C电流继电器
—DS-21时间继电器

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？
答：无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，不能作为下一线路的后备保护，为此必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。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。如果三段保护范围没有配合，各段保护区域之间还有空挡，而回路故障电流正好在这个空挡中，就没有了保护，会造成事故扩大。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。三段保护（过负荷、过流、速断）应当互相配合。

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？
答：是的，为了保护电路，并且使试验数据准确。

3. 实验的体会和建议

三段式电流保护实验可以培养我们动手能力，通过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。通过操作掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。通过自己亲自动手选材、查阅资料、设计实验步骤、动手操作，使我们学到许多课本上没有的知识。切实的提高我们独立学习，独立解决问题。

实验四 功率方向电流保护实验

一、实验目的

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

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？
答：电流与电压同相为正方向，反之为反方向；在正方向下反向就能得到反方向的动作电流，所以它可以只按正方向保证选择性的条件选择动作电流

四、实验内容
表一
序号
名称
实验整定值
正方向功率
反方向功率
0.8A
1.0A

1
电流继电器
2 A
×
×
1
电流继电器
2
功率方向继电器
0.93A
×
√
2
功率方向继电器
3
时间继电器
0.5s
√
×
3
时间继电器
4
信号继电器
0.75s
×
×
4
信号继电器
5
中间继电器
0.8A
√
√
5
中间继电器
6
光示牌
无
√
√
6
光示牌
7
电流表
0.9A
×
×
7
电流表
8
电压表
89.2V
×
×
8
电压表
9
相位仪
45°
√
√
9
相位仪
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
使 用 仪 器 名 称
控制屏

EPL-01
输电线路
EPL-03A
AB站故障点设置
EPL-04
继电器（一）—DL-21C电流继电器
EPL-11
交流电流表
EPL-12
相位仪
EPL-13
光示牌
EPL-17
三相交流电源
EPL-05
继电器（二）—DS-21时间继电器
EPL-06
继电器（四）—DZ-31B中间继电器
EPL-07
继电器（五）—DX-8信号继电器
EPL-10
继电器（十）—功率方向继电器
EPL-11
直流电源及母线
EPL-11
交流电压表
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？
答：会出现死去，在正方向与反方向互相装换时会发生死去。

2．简述90°接线原理的三相功率方向保护标准接线要求。
答：90度接线是指一次系统三相对称,且功率因数为1,则加给功率方向继电器电压线圈和电流线圈的电压和电流之间的相位差为90度,称为90度接线如果电压和电流之间的相位为0,则称0度接线。

3. 实验的体会和建议
功率方向电流保护实验可以培养我们动手能力，通过熟悉相间短路功率方向电流保护的基本工作原理；了解功率方向继电器的结构及工作原理；通过操作来熟悉掌握功率方向电流保护的基本特性和整定实验方法的实际结构、工作原理和基本特性；通过自己亲自动手选材、查阅资料、设计实验步骤、动手操作，使我们学到许多课本上没有的知识。切实的提高我们独立学习，独立解决问题。