供配電技術(shù)實(shí)驗(yàn)方案

第一局部試驗(yàn)裝置使用說(shuō)明一、微機(jī)線路保護(hù)接線圖微機(jī)線路保護(hù)接線總圖二、微機(jī)變壓器保護(hù)接線圖微機(jī)變壓器保護(hù)接線總圖試驗(yàn)一模擬電力系統(tǒng)正常、最大、最小運(yùn)行方式一﹑試驗(yàn)?zāi)康睦斫怆娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行方式及其對(duì)繼電保護(hù)的影響。二、試驗(yàn)原理﹑電壓級(jí)數(shù)﹑網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造等，都會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)等值參數(shù)。在實(shí)際中，由于不同時(shí)刻投入系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)變壓器數(shù)有可能發(fā)生轉(zhuǎn)變，高壓線路檢修等狀況，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)也在發(fā)生變化。在方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗為最小。反之，當(dāng)流過(guò)保護(hù)安裝處的短路電流為最小時(shí)的運(yùn)行方式稱(chēng)為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，此時(shí)系統(tǒng)阻抗最大。由此可見(jiàn)，可將電力系統(tǒng)等效成一個(gè)電壓源，最大最小運(yùn)行方式是它在兩個(gè)極端阻抗參數(shù)下的工況。作為保護(hù)裝置，應(yīng)當(dāng)保證被保護(hù)對(duì)象在任何工況下發(fā)生任何狀況的故障，保護(hù)裝置都能牢靠動(dòng)作。對(duì)于線路的電流電壓保護(hù)，可以認(rèn)為保護(hù)設(shè)計(jì)與整定中考慮了兩種極端狀況后，其它狀況下都能牢靠動(dòng)作。三﹑試驗(yàn)內(nèi)容及步驟開(kāi)頭試驗(yàn)前請(qǐng)認(rèn)真觀看試驗(yàn)臺(tái)布局，正確使用試驗(yàn)臺(tái)。按“微機(jī)變壓器保護(hù)接線總圖”和“微機(jī)線路保護(hù)接線總圖”進(jìn)展試驗(yàn)接線。105V。合上斷路器QF1、QF2、QF340S。將短路電流調(diào)到最小位置，系統(tǒng)運(yùn)行方式打到“最小”檔。按下SB、SB、SB記錄下短路電流值〔由于三相短路時(shí)，電流是平衡的，所以記錄下平均值B母1-1?！睓n和“最大”檔，記錄下短路電流和剩余電壓。期間假設(shè)短路時(shí)間繼電器動(dòng)作，可以復(fù)位投入按鈕，從投入。也可以把短路時(shí)間設(shè)置長(zhǎng)一點(diǎn)。復(fù)位“投入”按鈕，復(fù)位“線路”按鈕，復(fù)位“SBa、SBb、SBc”退出短路電QF3、QF2、QF1，將系統(tǒng)調(diào)壓器調(diào)到最小位置。按下“退出”按鈕，關(guān)閉單相和三相空開(kāi)電源。完畢試驗(yàn)。四、試驗(yàn)報(bào)告依據(jù)附錄的計(jì)算模型，計(jì)算各種運(yùn)行方式下，三相短路時(shí)短路電流的理論值。將計(jì)算數(shù)據(jù)和試驗(yàn)中的記錄數(shù)據(jù)填如入下表。分析數(shù)據(jù)，說(shuō)明運(yùn)行方式是如何影響剩余電壓和短路電流。線路首段【三相短路】分析運(yùn)行方式對(duì)電流電壓保護(hù)的影響。1-1線路首段【三相短路】項(xiàng)實(shí)測(cè)值計(jì)算值目剩余電壓最大方式正常方式最小方式最大方式正常方式最小方式短路電流附：計(jì)算三相短路時(shí)的短路電流和母線剩余電壓。計(jì)算公式：I(3)

E K X xlX 1U 3I(3)xlcy k 1試驗(yàn)二模擬系統(tǒng)短路一﹑試驗(yàn)?zāi)康陌盐蛰旊娋€路相間短路電流和剩余電壓的計(jì)算。了解輸電線路短路的各種形式。通過(guò)比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)比照和了解各種形式的短路危害。二﹑試驗(yàn)原理輸電線路的短路故障可分為兩大類(lèi)：接地故障和相間故障。在這里只對(duì)相間短路的狀況進(jìn)展?fàn)幷摚捎诶斫饬讼嚅g故障的保護(hù)原理后，再學(xué)習(xí)接地保護(hù)就變得較簡(jiǎn)潔?；p單相接地電流﹑過(guò)電壓水公平因素有關(guān)，因而它直接影響輸電線路的接地保護(hù)形式。另外，即使知道接地故障發(fā)生在哪一點(diǎn)，也很難準(zhǔn)確計(jì)算其短路電流；由于這還涉及短路接地處的接地電阻﹑中性點(diǎn)運(yùn)行方式等問(wèn)題，所以在后續(xù)的接地短路試驗(yàn)中根本上很難進(jìn)展準(zhǔn)確的計(jì)算。一般以零序電流﹑零序電壓﹑短路有相通之處，只是推斷故障的依據(jù)不同。這一點(diǎn)期望大家能理解到。三﹑試驗(yàn)內(nèi)容與步驟按“微機(jī)變壓器保護(hù)接線總圖”和“微機(jī)線路保護(hù)接線總圖”進(jìn)展試驗(yàn)接線。按前面試驗(yàn)所述方法開(kāi)啟試驗(yàn)設(shè)備，并把兩臺(tái)微機(jī)保護(hù)裝置中的各項(xiàng)保護(hù)退出60S，期間假設(shè)短路時(shí)間繼電器動(dòng)作，可以復(fù)位短路投入按鈕，從投入即可。將系統(tǒng)電壓調(diào)到105V，閉合斷路器QF1、QF2、QF3。短路電流調(diào)到最大位置，按下SB、SB、SB“投入”按鈕投入短路電流，記錄短路電流。將短路電流調(diào)到最小位置，記錄短路電流大小。將運(yùn)行方式打到“正?！睓n，記錄短路電流在最小位置時(shí)的電流。將短路電流調(diào)到最大位置，記錄短路電流大小。將運(yùn)行方式打到“最大”檔，依據(jù)上述方法測(cè)量在最大，最小位置時(shí)的短路電流。SB依據(jù)上述過(guò)程記錄“最大復(fù)位“投入”按鈕，復(fù)位“線路”按鈕，復(fù)位“SBa、SBb、SBc”退出短路電QF3、QF2、QF1，將系統(tǒng)調(diào)壓器調(diào)到最小位置。按下“退出”按鈕，關(guān)閉單相和三相空開(kāi)電源，完畢試驗(yàn)。四﹑試驗(yàn)報(bào)告計(jì)算兩相短路和三相短路時(shí)的短路電流和母線剩余電壓。計(jì)算公式：三相短路時(shí)：I(3)

E K X xlX 1U 3I(3)xlcy k 13 EI(2)

K 2 XX

xl1U(2)cy

2I(2)XK

I(3)32 K3

xl1

I(3)3K3

xl1E——系統(tǒng)次暫態(tài)相電勢(shì)；XX——系統(tǒng)電抗；x1——被保護(hù)線路每公里電抗；l ——被保護(hù)線路的全長(zhǎng)。1xl在試驗(yàn)計(jì)算中，直接用模擬線路電抗值代入。1將計(jì)算值和實(shí)測(cè)值填入下表2-1工程

最大運(yùn)行方式最大值 值

正常運(yùn)行方式最大值

最小運(yùn)行方式最大值 小值試驗(yàn)三系統(tǒng)正常運(yùn)行及不平衡電流的測(cè)量一、試驗(yàn)?zāi)康陌盐湛v聯(lián)差動(dòng)或消退其影響的措施。把握微機(jī)保護(hù)裝置的使用和參數(shù)設(shè)置方法。二、試驗(yàn)原理平衡電流緣由主要有如下幾種：電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不同引起的不平衡電流。變壓器兩側(cè)電流相位不一樣而產(chǎn)生的不平衡電流。變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流。勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。CT二次都承受Y型接線。在進(jìn)展差動(dòng)計(jì)算時(shí)由軟件對(duì)變壓器Y型側(cè)電流進(jìn)展相位校準(zhǔn)和電流補(bǔ)償。應(yīng)當(dāng)留意的是微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置還要求各側(cè)差動(dòng)CT均依據(jù)同極性接入,即各側(cè)電流均以流入或流出變壓器為正，只有這樣的接線才能保證軟件計(jì)算正確。主變壓器的各側(cè)CT二次按Y定電流不等及各側(cè)差動(dòng)CT變比不等，還必需對(duì)各側(cè)計(jì)算電流值進(jìn)展平衡調(diào)整，才能消退不平衡電流對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的影響。三、試驗(yàn)步驟按“微機(jī)變壓器保護(hù)接線總圖”進(jìn)展試驗(yàn)接線，將電流互感器TA3,TA4二次端短接。105V，短路電流大小調(diào)到最小位置，系統(tǒng)運(yùn)行方式打到“正常”檔。合上斷路器QFQFQF，短路點(diǎn)區(qū)域選擇為“區(qū)外記錄高壓側(cè)短路電流、DIc、Ic，差動(dòng)電流電流DIa、DIb、DIc。3.按正確挨次使微機(jī)保護(hù)裝置和掌握屏退出運(yùn)行，完畢試驗(yàn)。認(rèn)真總結(jié)試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)真填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告。四、試驗(yàn)報(bào)告3-1短路類(lèi)型

高壓側(cè)IA IB IC Ia

低壓側(cè)Ib Ic

差動(dòng)電流DIb DIc區(qū)外不投區(qū)外投區(qū)外不投區(qū)外投區(qū)內(nèi)不投區(qū)內(nèi)投依據(jù)上述數(shù)據(jù)，說(shuō)明微機(jī)保護(hù)裝置在相位和電流補(bǔ)償?shù)墓δ苌?，與傳統(tǒng)差動(dòng)繼電器相比，有什么優(yōu)點(diǎn)？*綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)四階段式過(guò)電流保護(hù)一﹑試驗(yàn)?zāi)康陌盐针A段式電流保護(hù)的原理和整定計(jì)算方法。生疏階段式電流保護(hù)的特點(diǎn)，理解各段保護(hù)間的協(xié)作關(guān)系。通過(guò)試驗(yàn)觀看、分析三段式電流保護(hù)各段的保護(hù)范圍。理解輸電線路階段式電流保護(hù)的原理圖、開(kāi)放圖。二﹑試驗(yàn)原理階段式電流保護(hù)的構(gòu)成無(wú)時(shí)限電流速斷只能保護(hù)線路的一局部，帶時(shí)限電流速斷只能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，卻。由無(wú)時(shí)限電流速斷、帶時(shí)限電流速斷與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相協(xié)作構(gòu)成的一整套I II II 0.5 tII 0.5ItC～AXL-1BXL-21 2 3ttIII1III1III12III220I圖4-1 三段式電流保護(hù)各段的保護(hù)范圍準(zhǔn)時(shí)限協(xié)作。又如在很短的線路上，裝設(shè)無(wú)時(shí)限電流速斷往往其保護(hù)區(qū)很短，甚至沒(méi)有保護(hù)區(qū)，這時(shí)就只需裝設(shè)帶時(shí)限電流速斷和過(guò)電流保護(hù)裝置，叫做二段式電流保護(hù)。單側(cè)電源供電線路上，三段式電流保護(hù)裝置各段的保護(hù)范圍和時(shí)限特性見(jiàn)圖4-1。TQQFQFTQQFQF信號(hào)+-+BCJ1XJ2XJ3XJ-++t+1SJ-t2SJ-IIA1LJC2LJI I3LJ 4LJ5LJI6LJI7LJILHc(a)1LJ 3LJ 5LJLH1LJ 3LJ 5LJLHa2LJ 4LJ 6LJLHc7LJ控 制電源小母板熔無(wú) 時(shí)斷限器電流速斷帶 時(shí)限電流速斷交 流 電 流 回 路+KM1LJ+KM1LJ2LJ3LJ至繼 電 器信 號(hào) 回

定 時(shí) 限 定 時(shí) 限 電 流 保 出 口 中 間跳 閘 回 路

+KM-KM+KM-KMFU1LJ2LJ3LJ4LJ5LJ6LJ7LJ1XJFU2SJ3SJ1SJ2XJBCJ3XJBCJTQQF〔a〕原理圖 〔b〕開(kāi)放圖圖4-2 三段式電流保護(hù)接線圖XL-1XL-1的前一局部即線路首端，動(dòng)作時(shí)限為t1I，它由繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間打算。第Ⅱ段為帶時(shí)限電XL-1XL-2的一局部，其動(dòng)作時(shí)限為t1II=t2I+△tXL-1為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，保護(hù)范圍包括XL-1XL-2全部，其動(dòng)作時(shí)限為t1III，它是依據(jù)階梯原則來(lái)選擇的，即t1IIIt2III+△t，t2IIIXL-2的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限。當(dāng)線路XL-2XL-2XL-1的過(guò)電流保護(hù)可起后備1跳閘而切除故障，這種后備作用稱(chēng)遠(yuǎn)后備XL-1本身故障，其主保護(hù)速斷與帶時(shí)限速斷拒動(dòng)時(shí)，XL-1的過(guò)電流保護(hù)也可起后備作用，這種后備作用稱(chēng)近后備。階段式電流保護(hù)的電氣接線4-21LJ、2LJ、1XJ、BCJ構(gòu)成第Ⅰ段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)；3LJ、4LJ、1SJ、2XJ、BCJ構(gòu)成第Ⅱ段帶時(shí)限電流速斷保護(hù)；5LJ、6LJ、7LJ〔兩相三繼電器式接線、2SJ、3XJ、BCJ構(gòu)成第Ⅲ段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。BCJ為保護(hù)出口中間繼電器，任何一段保護(hù)動(dòng)作時(shí)，均有相應(yīng)的信號(hào)繼電器動(dòng)作指示，從指示可知道哪段保護(hù)曾動(dòng)作過(guò)，從而可分析故障的或許范圍。各段整定原理和整定值計(jì)算，在后面線路模型及整定值計(jì)算中已經(jīng)作過(guò)深入爭(zhēng)論，這里不再贅述。三﹑試驗(yàn)步驟2的挨次啟動(dòng)掌握屏。運(yùn)行方式設(shè)置為“正?！遍]合斷路器QF1、QF2、QF3，使線路帶電，將短路時(shí)間調(diào)為20S。微機(jī)線路保護(hù)6-1、6-2、6-3、6-4。4-1保護(hù)裝置投退定值整定表〔其它項(xiàng)保護(hù)功能退出〕保護(hù)序號(hào)定值符號(hào)整定范圍備注01I1TT電流Ⅰ段保護(hù)投入04I4TT電流Ⅱ段保護(hù)投入07I7TT電流Ⅲ段保護(hù)投入星形星形、三角形星形星形、三角形星形星形、三角形星形星形、三角形號(hào)定值名稱(chēng)定值符號(hào)整定值整定范圍備注1CT變比CT10000000-9999整定值/10002PT變比PT1000000-99993CT變比CT010000000-99994PT變比PT01000000-99995PT接線MPTJX6PT接X(jué)PTJX4-3線保護(hù)裝置數(shù)值定值整定表定值序定值符號(hào)定值名稱(chēng)整定值整定范圍 備注號(hào)01I1電流Ⅰ段定值0.02-9.50A02I2電流Ⅱ段定值0.02-9.50A0303I3電流Ⅲ段定值0.02-9.50A號(hào)2定值符號(hào)定值名稱(chēng)號(hào)2定值符號(hào)定值名稱(chēng)整定值整定范圍備注T2電流Ⅱ段時(shí)間定0.5S值3T3電流Ⅲ段時(shí)間定3.0S值短路類(lèi)型選擇為“線路一段動(dòng)作。復(fù)位短路“投入”按鈕，退出電流保護(hù)的Ⅱ段，重在短路電流最小的狀況下設(shè)置系統(tǒng)三相短路。觀看是哪段保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)間與前一種狀況比照較。復(fù)位短路“投入”按鈕，重投入電流保護(hù)的Ⅱ段，在短路電流最大的狀況下設(shè)置系統(tǒng)三相短路，留意保護(hù)哪一段動(dòng)作。會(huì)有什么現(xiàn)象。記錄故障電流，光字牌狀態(tài)及微機(jī)保護(hù)裝置的歷史記錄。34，光字牌狀態(tài)及微機(jī)保護(hù)裝置的歷史記錄。IXL1I復(fù)位“投入”按鈕，復(fù)位“線路”按鈕，復(fù)位“SBa、SBb、SBc”退出短路電QF3、QF2、QF1，將系統(tǒng)調(diào)壓器調(diào)到最小位置。按下“退出”按鈕，關(guān)閉單相和三相空開(kāi)電源，完畢試驗(yàn)。四﹑試驗(yàn)報(bào)告依據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?jì)算各保護(hù)各段保護(hù)整定值。3的試驗(yàn)現(xiàn)象3的試驗(yàn)現(xiàn)象4的試驗(yàn)現(xiàn)象5的試驗(yàn)現(xiàn)象6的試驗(yàn)現(xiàn)象附錄二保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)阻抗為14Ω18Ω22Ω20Ω的固定線路阻抗，防止在短路電流過(guò)大和變壓器二次端短路。短路電阻的大小為40Ω。100V0.25AKI=1.2、KII=1.1、K KK h3返回系數(shù)接近1，計(jì)算時(shí)取1；電流、電壓互感器均為1∶1。3〔無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)

I=K

I×I

〔=1.×100/

/ 14+20+4〕=0.94A靈敏度校驗(yàn)：

dz.A

K.A

d.AB.max:R=57.7/0.94－14=47.7 47.7/60=79.5%最小運(yùn)行方式下兩相短路:R=0.866×57.7/0.94－22=31.4 31.4/60=52.4%50%，最小運(yùn)行20%。符合靈敏度要求。I靈敏度校驗(yàn)：

II=0.47A dz.B

2.B

=t1.B

+Δt=0+0.5=0.5S3最小運(yùn)行