微機保護實驗指導書

1、微機保護（演示）實驗提綱（暫用）實驗基本內容：l 微機保護裝置硬件結構認識與基本接線l 微機保護操作界面熟悉與整定操作l 微機保護定值檢驗實驗項目l 三段式微機電流保護實驗l 微機重合閘實驗l 微機變壓器差動保護實驗實驗設備：l 南瑞繼電保護屏l LHDJZ-B試驗臺實驗地點：電力實訓中心9318，9227南京工程學院電力學院繼電保護教研室1 觀察微機保護裝置的硬件結構1.1觀察對象：220kV線路保護屏，110kV線路保護屏，主變保護屏，母線保護屏2.2內容及步驟：觀察各保護屏外部結構；觀察保護裝置的面板及部件；背板插件插拔，觀察插件上的內容；端子排，接口及連接片（壓板）等。2 三段式電流微

2、機保護實驗2.1實驗目的熟悉微機保護調試過程和操作方法；學習微機電流保護定值調整的方法；研究系統(tǒng)運行方式對保護的影響；熟悉重合閘與保護配合方式。2.2電流保護流程初始化Pu初數(shù)據采集及電量參數(shù)計算I段保護投入？有過電流故障？低壓閉鎖投入？測量電壓低于整定值？故障時間到？有鍵入信號？Y段出口段保護模塊段保護模塊讀鍵盤信息顯 示重合閘投入？重合閘條件滿足？重合閘時間到？發(fā)重合閘指令讀鍵盤信息YNYNNNNYNNNY 2.3實驗接線電流、電壓保護實驗一次系統(tǒng)圖12,4,5W測量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大區(qū)內區(qū)外PT測量2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3移相

3、器微機電流保護實驗原理接線圖微機保護裝置2A2B2Cbco（來自PT測量）（來自2CT互感器二次側） 2.4實驗步驟（1） 按圖接線，同時將變壓器原方CT（TA）的二次側短接。（2）將模擬線路電阻滑動頭移動到0歐姆處。（3）運行方式選擇，置為“最小”處。（4）合上三相電源開關，調節(jié)調壓器輸出，使臺上電壓表指示從0V慢慢升到100V，注意此時的電壓應為變壓器二次側電壓，其值為100V。（5）合上微機保護裝置電源開關，利用菜單整定有關定值。（6）微機電流保護段（速斷）、段投入，將LP1接通（微機出口連接片投入）。（7）合上直流電源開關，合上模擬斷路器，負荷燈全亮。（8）任意選擇兩相短路，如果選擇A

4、B相，合上AB相短路模似開關。（9）合上故障模擬斷路器3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生兩相短路故障，此時負荷燈部分熄滅，電流表讀數(shù)約為7.14A左右，大于速斷（段）保護整定值，I段保護動作跳開模擬斷路器。將動作情況和故障時電流值記錄于表1中。表1 電流保護檢查實驗記錄表（各段定值分別為：I： A；II： A；III： A）短 路 阻 抗 /1245678910最大運行方式AB相 短路段動作情況短路電流/ABC相短路I段動作情況短路電流/ACA相短路III段動作情況短路電流/A1245678910正常運行方式AB相 短路段動作情況短路電流/ABC相短路II段動作情況短路電流/ACA相短路III段動作情況短路

5、電流/A1245678910最小運行方式AB相 短路段動作情況短路電流/ABC相短路II段動作情況短路電流/ACA相短路III段動作情況短路電流/A（10）斷開故障模擬斷路器，按微機保護箱上的“信號復位”按鈕，重新合上模擬斷路器，負荷燈全亮，即恢復模擬系統(tǒng)無故障運行狀態(tài)。（11）按表1中給定的電阻值移動短路電阻的滑動接頭，重復步驟（9）和（10），觀察段、II段、III段的動作情況。記錄相應的短路電流和滑線變阻器的阻值于表1中。（12）改變系統(tǒng)運行方式，分別置于“最大”、“正?！边\行方式，重復步驟（6）至（11），記錄實驗數(shù)據填入表1中。（13）分別改變短路形式為BC相和CA相，重復步驟（6）

6、至（12）。（14）實驗結束后，將調壓器輸出調回零，斷開各種短路模擬開關，斷開模擬斷路器，最后斷開所有實驗電源開關。2.5思考題1）如何查看保護裝置的運行參數(shù)和定值清單？2）如何修改電流保護各段的動作電流值？3）解讀所做實驗的故障報告。3 微機重合閘功能實驗3.1實驗接線：接線同上3.2實驗步驟：（1）將LP1短接（微機出口連接片投入），LP2斷開。（2）系統(tǒng)運行方式選擇開關置于“最小”位置（3）將線路電阻滑動頭移動到3處。（4）合上三相電源開關，將調壓器輸出由0V慢慢上升到100V為。（5）合上微機保護裝置電源開關，將三段電流保護全部投入，利用菜單選擇合適的定值。（6）保護裝置的低電壓值設為

7、60V，并將低壓閉鎖和重合閘功能投入。（7）合上直流電源開關，合上模擬斷路器，負荷燈全亮，讓其在正常狀態(tài)下運行約10秒鐘。（8）合上SA、SB、SC短路模擬開關。（9）短時間合上故障模擬斷路器3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障。此時現(xiàn)象：負荷燈全熄；電流段保護動作，跳開模擬斷路器；顯示屏顯示“SdXXX”，并點亮“段動作”指示燈；等待一會后（等待時間由裝置中設置的重合閘時間確定）：微機裝置會發(fā)命令將斷開的模擬斷路器再次合上，顯示屏顯示為“-CH-”；若此時故障模擬斷路器仍然處在合閘狀態(tài)（模擬永久性故障），則保護裝置會加速發(fā)出跳閘命令將模擬斷路器永久分開，并不再進行重合閘操作，這時，微機保護裝置顯

8、示改為“GS-XXX”；若重合閘發(fā)生時，故障模擬斷路器已經處于斷開狀態(tài)（瞬時性故障），則重合閘操作成功。（10）對永久性故障，在加速跳閘后，斷開故障模擬斷路器，復位微機裝置上的“信號復位”按鈕，重新合上模擬斷路器恢復無故障運行。（11）根據表2中給定的短路電阻值重新設置短路電阻滑動觸頭的位置，重復步驟（9）和（10），將實驗數(shù)據數(shù)據記錄于表中。(12) 實驗結束后，將調壓器輸出調回零，斷開短路模擬開關，斷開模擬斷路器，最后斷開所有實驗電源開關。 表2 重合閘動作情況記錄表短路電阻/W短路電流345678段動作情況段動作情況段動作情況動作電流Id/ A瞬時性故障時動作情況永久性故障時動作情況3.

9、2思考題1）如何模擬瞬時性短路故障和永久性短路故障？2）對于永久性故障的實驗情況作出保護和重合閘動作的時序圖。3）如何調閱故障報告？4 微機變壓器差動保護實驗4.1 實驗目的(1)熟悉變壓器縱差保護的組成原理及整定值的調整方法；(2)了解Yd接線的變壓器，其電流互感器二次接線方式對減少不平衡電流的影響；(3)了解差動保護制動特性的特點。4.2 變壓器保護的功能和原理特性 變壓器保護功能差流速斷保護，差動保護，過負荷保護，非電量保護開關量輸入等。 變壓器差動保護的特性（1）采用比率制動特性克服外部短路時不平衡電流的影響動作量： ID =| IH - IL|制動量： IR =| IH + IL|動

10、作判據： ID ³ Ipuo ID ³ Ipuo + K（IR - Ir ）其中IH 和 IL I分別為高壓側和低壓側的電流相量。圖中陰影部分的區(qū)域為差動保護的動作區(qū)；A點為差動保護最小動作電流Ipu.0，一般取（0.250.5）IN；拐點B所對應的制動電流Ir，一般?。?3）IN；斜線的斜率tga（K），視不平衡電流的大小程度確定，一般取tga=0.250.5之間。本試驗臺微機變壓器差動保護制動特性的A、B點，在實驗時可以通過整定進行改變，調節(jié)A點或B可檢查制動特性曲線對保護的影響。（2）利用二次諧波制動躲開勵磁涌流的影響（I1-6I2）> 0判為內部故障（I2/I

11、1 ³17%）（I1-6I2）< 0判為勵磁涌流（I2/I1 £17%）式中：I1為勵磁涌流的基波分量；I2為勵磁涌流的二次諧波分量。（3）變壓器差動保護軟件流程LOOP差動故障判斷開始計算差電流Ic差動速斷否？是空載否I<0.1IN數(shù)字濾波算二次諧波電流I2有涌流否6I2-I1>0跳閘程序計算和電流IRIR>ID？IC>Ipuo？計算Iset2=Ipuo+tga(IS-Ir)IC>Iset2？跳閘程序返回YYNNYNNNYYYN4.3 實驗內容和步驟變壓器差動保護實驗的一次系統(tǒng)圖12,4,5W測量孔1KO1CTTB220/127VRS最

12、小最大區(qū)內區(qū)外PT測量移相器2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3 變壓器高壓側為Y形接法，線電壓為220V，低壓側為形接法，線電壓為127V。高、低壓側變比為：1；線路正常運行方式下低壓側每相負荷電阻為61。4.3.1 模擬變壓器正常運行方式（1）如圖接線，并將交流電壓表并接到PT測量插孔，將電流表串接在變壓器原方一次回路。1A微機保護箱1B1C1A1B1C2A2B2C2A2B2C（2）將調壓器電壓調至0V。（3）將系統(tǒng)阻抗切換開關K3置于“正?！蔽恢?，將故障轉換開關K1置于“線路”位置。（4）合上三相電源開關，合上微機裝置電源開關，修改有關定值為理論計算值，退出所有保護

13、功能。（5）合上直流電源開關；合上模擬斷路器1KO、2KO。（6）調節(jié)調壓器，使變壓器副方電壓從0V慢慢上升到100V，模擬系統(tǒng)無故障運行。（7）在表3中記錄有關實驗數(shù)據。（8）實驗完成后，使調壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關。（9）對比計算值和實際值，分析誤差產生的原因。表3 微機差動保護實驗數(shù)據記錄表參 數(shù) 高壓側電流/A低壓側電流/AA相B相C相A相B相C相計算值一次電流二次電流測量值一次電流二次電流誤差計算一次電流誤差二次電流誤差4.3.2 變壓器內部故障實驗（1）變壓器在正常運行方式下運行。（2）保護裝置運行在變壓器差動保護程序下，將其有關整定值整定為理論計算值，將保護功能投入。

14、將故障轉換開關K1置于“區(qū)內”位置。（3）從微機裝置上記錄變壓器兩側CT二次側測量電流幅值的大小。由于變壓器實驗時，只要故障轉換開關K1置于“區(qū)內”位置，則從硬件電路上將變壓器付方CT一次回路短接了，因此這時變壓器付方CT二次側測量電流幅值基本為0A。（4）將短路電阻滑動頭調至50處。（5）合上短路模擬開關SA、SB。（6）合上短路操作開關3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生兩相短路故障，此時負荷燈全熄，模擬斷路器1KO、2KO斷開，將有關實驗數(shù)據記錄在表4中。（7）斷開短路操作開關3KO，合上1KO、2KO恢復無故障運行。（8）改變步驟（4）中短路電阻的大小，如取值分別為8或10，或步驟（5）中短路模擬開關

15、的組合，重復步驟（6）和（7），將結果記錄于表4中。（9）實驗完成后，使調壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關。表4 微機差動保護變壓器內部故障實驗數(shù)據記錄表 參 數(shù) 短路電阻/58105810高壓側電流/A低壓側電流/A三相短路計算值實驗測量值兩相短路電流實驗測量值AB相BC相CA相正常運行時微機裝置電流測量幅值/A1A1B1C2A2B2C4.3.3 變壓器外部故障實驗實驗步驟與“變壓器內部故障實驗”完全一樣，只須先將故障轉換開關K1置于“區(qū)外”位置即可。實驗記錄表格5表5 微機差動保護變壓器外部故障實驗數(shù)據記錄表 參 數(shù) 短路電阻/58105810高壓側電流/A低壓側電流/A三相短路計算值

16、實驗測量值兩相短路電流實驗測量值AB相BC相CA相正常運行時微機裝置電流測量幅值/A1A1B1C2A2B2C4.3.4 空載投入變壓器時，勵磁涌流對保護的影響實驗（1）實驗接線4.3.1。（2）變壓器在正常運行方式運行，然后斷開模擬短路器1KO、2KO。（3）將微機裝置中的保護功能全部投入。（4）再次投入模擬斷路器1KO，觀察差電流表的指示值，重復多次合1KO的程，觀察激磁涌流對保護的影響。（5）將差動速切保護的整定值降低，重復步驟（4），觀察速斷保護是否誤動。（6）實驗完成后，使調壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關。4.3.5改變差動保護制動特性對保護靈敏度影響實驗對差動保護制動特性，A點上、下移動，B點左右移動都可以改變動作區(qū)，但A點上、下移動改變的是差動保護的靈敏度，B點左右移動改變的是差動保護躲不平衡電流的能力。在微機變壓器差動保護整定值中，通過改變“C6”項取值的大小可改變A點