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广东工业大学 自动化学院

电力系统继电保护 课程实验. 广东工业大学 自动化学院. 实验一 基于仿真系统的电磁型继电器的特性实验. 实验计划学时： 2 实验目的 认识电磁型电流及电压继电器的结构； 掌握继电器动作参数的设定方法，观察继电器的接点动作情况； 掌握继电器启动值和返回值的测试方法、返回系数和误差的计算方法。. 实验内容和要求 认识继电器的构造、动作过程、接线方式、调整方法。继电器内部接线图如图一所示。继电器内部有两组线圈，利用两组线圈的串联或并联可使整定值改变一倍。. 实验主要仪器设备和材料 1 ． DL 型电流继电器及 DY 型电压继电器各一个；

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  1. 电力系统继电保护 课程实验 广东工业大学 自动化学院

  2. 实验一 基于仿真系统的电磁型继电器的特性实验 • 实验计划学时：2 • 实验目的 • 认识电磁型电流及电压继电器的结构； • 掌握继电器动作参数的设定方法，观察继电器的接点动作情况； • 掌握继电器启动值和返回值的测试方法、返回系数和误差的计算方法。

  3. 实验内容和要求 认识继电器的构造、动作过程、接线方式、调整方法。继电器内部接线图如图一所示。继电器内部有两组线圈，利用两组线圈的串联或并联可使整定值改变一倍。

  4. 实验主要仪器设备和材料 1．DL型电流继电器及DY型电压继电器各一个； 2. 直流稳压电源一台； 3. DSF—2多功能继电保护测试仿真装置一套，其输出电流幅值：0~30A（有效值）/相，输出电压幅值：0~100V（有效值）/相。

  5. 实验方法、步骤及结果测试 1．测定电流继电器的启动电流、返回电流并计算返回系数和 误差。 （1）测试启动电流 当A相电流有效值[A]从零按某一步长逐渐增大到某一值，电流继电器常开接点刚刚闭合的最小电流，即为继电器的启动电流，其值与继电器刻度盘指针所指的整定值应相同，允许误差不应超+5%。 （2）测试返回电流 当继电器处于动作位置后，当A相电流有效值[A]从启动电流开始按某一步长减少，电流继电器常开接点刚刚断开的最大电流值，即为继电器的返回电流。

  6. （3）求返回系数 根据启动电流 Idz和返回电流Ih计算返回系数： Kh= Ih / Idz DL系列继电器的返回系数约为0.85左右。 （4）求误差百分数 在实验时按刻度盘的指示选测三点（），可将整定指针放在刻度盘上最大、中间、最小三个位置，将实验结果填入实验报告中的表一：

  7. 2．测定电压继电器的启动电压、返回电压并计算返回系数和误差。 实验接线图如图三所示： 在实验时将电压继电器线圈的联接方式设为串联或并联，按刻度的标度选测三点（），测试后将实验所得结果填入实验报告中表二。

  8. 3．测定电流继电器动作时间、返回时间，观察时间与启动电流的关系 3．测定电流继电器动作时间、返回时间，观察时间与启动电流的关系 实验接线图如图四： 测试后将实验所得结果填入实验报告中表三。

  9. 实验报告要求 • 分析电流、电压继电器的结构和动作过程； • 比较电流、电压继电器的动作值与返回值，认识返回系数； • 了解继电器的动作时间与返回时间。 • 思考题 • IZ、Idz、Ih、kh、△I%意思是什么； • DL继电器怎样进行的调整？有哪些调整方法？ • DL系列继电器动作时间与返回时间各与电流关系怎样？

  10. 实验二 基于仿真系统的功率方向继电器的特性实验 • 实验计划学时：2 • 实验目的 • 熟悉功率方向继电器BG-12型的结构； • 认识功率方向继电器的工作原理； • 掌握功率方向继电器的动作特性。

  11. 实验内容和要求 • 观察功率方向继电器BG-12型的结构 • 相角特性试验 • 伏安特性试验 • 潜动试验

  12. 实验主要仪器设备和材料 1．BG-12型功率方向继电器和220V（直流）中间继电器一个； 2. 直流稳压电源一台； 3. DSF—2多功能继电保护测试仿真装置一套，其输出电流幅值：0~30A（有效值）/相，输出电压幅值：0~100V（有效值）/相。

  13. 实验方法、步骤及结果测试 1．观察功率方向继电器BG-12型的结构，电流电压线圈的接线和极性关系，改变继电器内角Q的方法。 2. 相角特性试验：采用如图一所示接线 图一

  14. 2、相角特性试验 ：采用图一接线具体试验步骤参考试验指导书。 3、伏安特性试验 ：采用图一接线具体试验步骤参考试验指导书。 4、潜动试验：采用图一接线具体试验步骤参考试验指导书。 • 实验报告要求 1．列出实验过程的表格记录数据，然后作出相应的角度特性和伏安特性曲线； 2．分析功率方向继电器的伏安特性、角度特性和潜动特性； 3．分析功率方向继电器的动作范围及死区。

  15. 思考题 1．功率方向继电器的伏安特性和角度特性说明什么问题？ 2．请解释“电压死区”的原因？ 3．功率方向继电器如有潜动对保护产生什么影响？

  16. 实验三 单侧电源线路电流保护的实验 • 实验计划学时：2 • 实验目的 • 掌握单侧电源辐射形线路过电流及电流速断保护的原理和 结构； • 认识电流保护与三相一次重合闸的配合关系； • 学习电流继电器、时间继电器动作值的调整方法。

  17. 实验内容和要求 • 观察电流保护装置的结构 ； • 认识电磁型保护的各种继电器； • 掌握电流保护的动作特性。 • 实验主要仪器设备和材料 • 电力保护装置一套； • DSF—2多功能继电保护测试仿真装置一套。

  18. 实验方法、步骤及结果测试 1．原理接线图 被实验网络为单侧电源辐射形电网，如图一所示，线路IⅠ-Ⅱ装有三段式电流保护，第一段为无时限电流速断，用[Ⅰ]表示；第二段为限时电流速断，用[Ⅰ] / t表示；第三段为过流，用Ⅰ/t表示。线路IⅡ-Ⅲ则装有二段电流保护，无时限电流速断及过流，其表示方法与上相同。 图一 被保护线路示意图

  19. 2.实验说明 在实际接线图中有以下几点说明： 线路中的油开关在实验时是以三相交流接触器代替，因接触器只有一个线圈，故列用两个中间继电器来控制合闸及跳闸其中为合闸继电器，为跳闸继电器。 线路不同地点短路时参数模拟及具体操作： 线路的一次回路利用五个电抗线圈或电阻器及电阻构成，为了使短路时短路电流不至于过大，一次回路接的交流电源采用220V。

  20. 3.试验步骤 1．观察保护盘的接线及所用的各电器。 2．根据计算出来的各种保护装置的整定值，整定各继电器的参数。 3．合电源刀闸，并给上直流电源（直流电源为单相桥式整流，亦可用汞弧整流电源），按、、开关及合闸，然后减少电阻使过流起动，记下此时电流值及保护动作情况。 4．合刀闸观察线路线路保护动作的情况，并记下动作电流及动作情况与保护动作观察的动作情况，并记录下来。 5．合刀闸观察线路、线路保护动作情况并记录结果。同时观察的动作情况及与保护的配合关系。 6．合刀闸K2观察线路IⅠ-Ⅱ保护动作情况，并记下实验结果。 7．合刀闸K1观察线路IⅠ-Ⅱ保护动作情况，并记下实验结果。

  21. 实验报告要求 1．将实验记录结果列出，并分析在各种故障情况下保护的行为是否与理论相符合。 2．画出DL-1处三段过电流交直流回路的展开图，接线图中设备规 范：

  22. 思考题 1．电流速断保护与过电流保护在保护定值、动作时间、动作范围等方面有何区别； 2．电流保护与自动重合闸如何配合。

  23. 实验四 基于变电站仿真系统的继电保护动作特性分析 • 实验计划学时：2 • 实验目的 • 认识电力系统变电站仿真系统。通过仿真系统熟悉变电所的一次接线以及变电所控制室的实际控制设备； • 熟悉继电保护装置的原理与结构； • 仿真分析电力系统发生故障后，继电保护的实际动作情况。

  24. 实验内容和要求 • 熟悉变电站仿真系统； • 认识继电保护装置结构； • 掌握故障后继电保护的动作特性。 • 实验主要仪器设备和材料 • 变电站仿真软件系统。

  25. 实验方法、步骤及结果测试 1．系统使用说明 a、启动系统 1）出现提示符Boot： 按回车键； 2）出现Type CONTROL-d to proceed with normal Startup, 按 CTRL+D； 3）出现Enter new time ([YYMMDD]hhmm[ss])： 按回车键； 4）出现SCO框图 ggd login：输入sds Password：输入ggdsds 5）当出现电力系统仿真画面时，才按Ctrl＋Alt＋F1; 6）出现提示符 login： 输入xdw Password： 输入ggdxdw； 7）出现 [/usr/asca/xdw/] 输入Startx再回车；

  26. 8）点击OK； 9）双击UNIX图标； 10）出现 [/usr/asca/xdw/] 输入INS再回车； 11）点击 Activate 12）先点击复位工况，再选择31，点击确 定，最后单击运行按钮。 b、关闭系统 1） 按Ctrl＋Alt＋F3； 2）出现提示符 login： 输入root Password： 输入ggdggd01； 3）输入Haltsys命令。

  27. 2.试验步骤 1.打开软件系统,恢复“工况复位”。 2.按Ctrl＋Alt+F2回到用户界面，按Ctrl＋Alt+F1回到开始界面，设置 220KV母线引出线2202出线单相短路接地瞬时性故障。 3.回到用户界面，在“运行工况”的“一次接线图”可以看到引出线220KV的断路器动作跳闸，并启动自动重合闸成功。 4.在菜单“控制室”中打开下拉菜单“控制室”，此时看到断路器已经动作跳闸。 5.拉滚动条，点击“事故停钟”关闭仿真笛声。 6.记录下仿真模拟光字牌，继电保护动作情况。

  28. 实验报告要求 1．了解变电站继电保护系统的配置； 2．认识继电保护的原理和结构； 3. 全面分析故障后继电保护的动作情况。 • 思考题 1．电磁型和微机型继电保护装置的结构有何区别？ 2．线路、变压器等元件继电保护配置的基本要求？ 3.各种故障后光字牌显示的区别？

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