供配電技術(shù)實驗指導(dǎo)書增加

PAGEPAGE34供配電技術(shù)實驗指導(dǎo)書重慶科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院自動化教研室目錄試驗臺簡介?３實驗一常規(guī)繼電器特性實驗?PAGERＥF_Ｔoc100１３１083＼h7實驗二DCＤ－5差動繼電器特性實驗HYPＥRLIＮK＼ｌ”＿Toｃ100131083＂?1PAGERＥF_Toc100１３1083\h７實驗三電磁型三相一次重合閘實驗HYPERLＩNK＼ｌ＂＿Toc100131089” 2５實驗臺簡介1．試驗臺的主要特點DＪＺ－Ⅲ型電氣控制與繼電保護試驗臺是專為熟悉各種繼電器特性實驗,變壓器常規(guī)和微機差動保護實驗，模擬線路電流電壓常規(guī)保護和微機保護實驗以及常規(guī)距離保護和微機距離保護實驗設(shè)計的裝置,試驗臺上設(shè)有各種常規(guī)電磁式繼電器和線路模型、變壓器和微機型繼電保護裝置等組成。試驗臺的主要特點有:（1）試驗臺上裝有漏電保護，確保實驗進程安全。(2）試驗臺配置齊全,既有常規(guī)的各種電磁式繼電器、常規(guī)和微機的電流電壓保護和距離保護又有線路模型,還可以完成常規(guī)和微機的變壓器差動保護。學(xué)生可以自行設(shè)置短路點，真實模擬線路故障情況，學(xué)生還可以自行設(shè)計保護接線，提高動手能力和分析能力.(3）試驗臺的微機保護含有電流、電壓保護、阻抗保護、變壓器差動保護三種功能，可以分別做三種保護實驗。（4)試驗臺的微機保護，具有良好的自診斷功能、事故記錄和事件順序記錄功能。能顯示各種信息，調(diào)試方便，有利于教學(xué)活動.(５）試驗臺的微機保護可以進行現(xiàn)場手動跳、合閘操作,當(dāng)配置上位機和我們研究所的有關(guān)軟件包時,可實現(xiàn)遙測、遙信和遙控功能,可遠程監(jiān)測和修改下位機的整定值設(shè)置。（此功能作為附加功能,要求實現(xiàn)此功能必須在產(chǎn)品訂貨合同里加以注明。）裝置外形圖見圖１—1。一次系統(tǒng)圖見圖1-2.面板布置圖見1—3。圖1－１DＪＺ-Ⅲ電氣控制及繼電保護試驗臺外形圖112,4,5繼電保護測量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大區(qū)內(nèi)區(qū)外PT測量移相器2KO2CTK11R23KORd102R45DXK3圖1-2DJZ-Ⅲ一次系統(tǒng)圖2。試驗臺面板布置圖1-３DＪＺ—IＩI型試驗臺面板布置圖本實驗指導(dǎo)書中所介紹的實驗內(nèi)容涉及到的部分設(shè)備，其符號代號及作用定義如下:DX1?動作信號DＸ2?閃光燈DX３ 單相電源指示燈DＸ4 三相電源指示燈ＤX5?直流電源指示燈DX6?手動合閘光字牌DX7 手動分閘光字牌DＸ８ 故障動作光字牌DＸ9?重合閘動作光字牌DX10 模擬斷路器2KO合閘信號燈ＤX１１?模擬斷路器2KO合閘信號燈DX１２?模擬線路Ａ相負載指示燈DX13 模擬線路B相負載指示燈DX14?模擬線路C相負載指示燈ＢK?操作開關(guān)DK?單相電源開關(guān)ＳK?三相電源開關(guān)ZK 直流電源開關(guān)ＦTＫ?防跳開關(guān)CＨK?重合開關(guān)JＳK 加速方式選擇開關(guān)(有前加速，不加速，后加速）GLJ?功率方向繼電器CDJ 差動繼電器ZＫJ?方向阻抗繼電器FＤJ?負序電壓繼電器ＣＨJ?電磁式三相一次重合閘繼電器KA 電流繼電器ＫV?電壓繼電器KT?時間繼電器KＳ 信號繼電器ＫＭ?中間繼電器ＧＣ1?交流２20V電源（單相調(diào)壓器TY1)輸出接線柱（a,o)GC2?三相交流電源輸出接線柱（a，ｂ，c,o)ＧC3?直流220V電源輸出接線柱（+,—）GＣ4?交流2２０V電源（單相調(diào)壓器ＴY2)輸出接線柱（a，o）GＣ５?移相器輸出接線柱(A,B,C）GＣ６?電流、電壓量測試孔GC7 1CT二次側(cè)測試孔GC8?PＴ測試孔ＧＣ9?2CT二次側(cè)測試孔ＬP1 微機保護出口投退連接片LP2?常規(guī)保護出口投退連接片1SK?模擬斷路器1KO的合閘按鈕1SＫＰ?模擬斷路器1ＫO的分閘按鈕2ＳＫ?模擬短路開關(guān)ＳA、ＳＢ、SC分別是A、Ｂ、Ｃ三相模擬短路選擇開關(guān)K１?模擬變壓器差動保護區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障轉(zhuǎn)換開關(guān)，設(shè)有“區(qū)內(nèi)”、“區(qū)外”、“線路”三個選擇檔K２?手動跳合閘及信號控制開關(guān)，設(shè)有“合閘”、“分閘”二檔,中間為自恢位點Ｋ３?ＺＮB—Ⅱ型智能式多功能表（其使用方法見附錄１中的說明)WＢ?微機保護箱(其使用方法見附錄２的說明）1KO、2KO分別為線路段兩個模擬斷路器3KO?故障模擬斷路器Rｄ 線路段三相模擬電阻,阻值分別為每相１０歐R１ 限流電阻，阻值為每相２歐Rs?系統(tǒng)模擬阻抗,Rｓ．ｍｉn＝２歐,Rs．n＝4歐,Rｓ.max=５歐ＴY?三相自耦調(diào)壓器ＹX?移相器3.試驗臺的應(yīng)用ＤＪZ—Ⅲ型電氣控制與繼電保護試驗臺是武漢華工大電力自動技術(shù)研究所針對《電力工程》、《繼電保護》、《電氣工程》等課程中有關(guān)繼電保護的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計的,試驗臺上安裝有各種電磁式的繼電器,如電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、信號繼電器、差動繼電器、功率繼電器、方向阻抗繼電器、負序電壓繼電器、三相一次重合閘；線路模型；變壓器和微機保護裝置等等。學(xué)生可以做單個繼電器的特性試驗，可以采用積木式辦法，將繼電器組合起來做整組實驗;也可以利用變壓器做常規(guī)、微機變壓器差動保護;還可以利用線路模型做常規(guī)和微機的電流電壓保護及距離保護實驗；同時提供了學(xué)生自己組合設(shè)計試驗的平臺.DJＺ－ⅢＣ型電氣控制與繼電保護試驗臺除了裝有常規(guī)的繼電器外還裝有測量時間相位用的多功能表及移相器、調(diào)壓器等設(shè)備,由這些設(shè)備可組成一個完整系統(tǒng),學(xué)生使用起來極為方便。試驗臺所提供的硬件平臺還可作為本科生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)等項目的基礎(chǔ)平臺.本試驗臺可完成下述所列類型的幾種實驗:模擬系統(tǒng)正常、最小、最大運行方式實驗?zāi)M系統(tǒng)短路運行方式實驗學(xué)習(xí)和設(shè)計完成變電站電流保護的接線保護裝置的動作電流校驗和動作電壓校驗實驗?zāi)M系統(tǒng)短路保護動作實驗低電壓閉鎖電流保護裝置的動作實驗保護裝置的動作時間整定實驗電流速斷保護靈敏度檢查實驗低電壓閉鎖速斷保護靈敏度檢查實驗復(fù)合電壓過流保護實驗保護動作時間配合實驗微機線路保護(包括線路電流電壓保護和阻抗保護）實驗運行方式對保護靈敏度影響實驗常規(guī)保護配合實驗常規(guī)保護與微機保護配合實驗電磁式三相一次重合閘和微機重合閘實驗變壓器差動保護實驗(包括常規(guī)差動保護和微機差動保護）遙測、遙信和遙控實驗(附加功能)遠方控制下位機整定值的瀏覽和修改（附加功能）其他DＪZ－ⅢC型電氣控制與繼電保護試驗臺上的ZNB-Ⅱ智能式多功能表的使用方法見附錄一。微機保護箱的使用方法見本說明書附錄二。4。試驗臺使用注意事項1．ＤＪZ－ＩIＩ型電氣控制與繼電保護教學(xué)試驗臺的工作電流和工作電壓不得超過允許值。實驗電流較大時,不得長期工作。2．實驗前檢查所有刀閘應(yīng)在斷開位置,電源信號燈均熄滅，此時才能接線。3．接線過程中密切注視刀閘位置，以防誤操作引起事故.4.接線完畢，要由另一人檢查線路。5。實驗中不允許帶電改接線路.6。實驗過程中沒有使用的CT，其二次側(cè)應(yīng)該短路.?實驗一常規(guī)繼電器特性實驗實驗?zāi)康?、了解繼電器基本分類方法及其結(jié)構(gòu).２、熟悉幾種常用繼電器，如電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器等的構(gòu)成原理。3、學(xué)會調(diào)整、測量電磁型繼電器的動作值、返回值和計算返回系數(shù)。4、測量繼電器的基本特性.５、學(xué)習(xí)和設(shè)計多種繼電器配合實驗。二、繼電器的類型與原理繼電器是電力系統(tǒng)常規(guī)繼電保護的主要元件，它的種類繁多，原理與作用各異。1、繼電器的分類繼電器按所反應(yīng)的物理量的不同可分為電量與非電量的兩種。屬于非電量的有瓦斯繼電器、速度繼電器等；反應(yīng)電量的種類比較多，一般分類如下:（1）按結(jié)構(gòu)原理分為:電磁型、感應(yīng)型、整流型、晶體管型、微機型等。（２）按繼電器所反應(yīng)的電量性質(zhì)可分為:電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器等。(３）按繼電器的作用分為:起動動作繼電器、中間繼電器、時間繼電器、信號繼電器等。近年來電力系統(tǒng)中已大量使用微機保護，整流型和晶體管型繼電器以及感應(yīng)型、電磁型繼電器使用量已有減少。２、電磁型繼電器的構(gòu)成原理IKAIKA3456127圖2-1DL系列電流繼電器（１）電磁型電流繼電器電磁型繼電器的典型代表是電磁型電流繼電器,它既是實現(xiàn)電流保護的基本元件，也是反應(yīng)故障電流增大而自動動作的一種電器。下面通過對電磁型電流繼電器的分析，來說明一般電磁型繼電器的工作原理和特性.圖２-1為DＬ系列電流繼電器的結(jié)構(gòu)圖,它由固定觸點1、可動觸點2、線圈３、鐵心4、彈簧５、轉(zhuǎn)動舌片6、止擋7所組成。當(dāng)線圈中通過電流IKA時，鐵心中產(chǎn)生磁通通過由鐵心、空氣隙和轉(zhuǎn)動舌片組成的磁路，將舌片磁化,產(chǎn)生電磁力Ｆe，形成一對力偶。由這對力偶所形成的電磁轉(zhuǎn)矩,將使轉(zhuǎn)動舌片按磁阻減小的方向（即順時針方向）轉(zhuǎn)動，從而使繼電器觸點閉合.電磁力Fe與磁通平方成正比，即 FeΦ２其中所以式中，—─繼電器線圈匝數(shù)；—─磁通所經(jīng)過的磁路的磁阻。分析表明,電磁轉(zhuǎn)矩Ｍｅ等于電磁力Fｅ與轉(zhuǎn)動舌片力臂的乘積，即（2－１)從式(2－1)可知,作用于轉(zhuǎn)動舌片上的電磁力矩與繼電器線圈中的電流IKA的平方成正比,因此,Ｍe不隨電流的方向而變化，所以，電磁型結(jié)構(gòu)可以制造成交流或直流繼電器。除電流繼電器之外，應(yīng)用電磁型結(jié)構(gòu)的還有電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器和信號繼電器.（2-2）當(dāng)IKA達到一定值后，上式即能成立，繼電器動作。能使繼電器動作的最小電流稱為繼電器的動作電流，用IＯP表示,在式（2－２）中用IＯＰ代替IKＡ并取等號,移項后得:從式（2—3）可見,ＩOＰ可用下列方法來調(diào)整：（1）改變繼電器線圈的匝數(shù)NKＡ；(２）改變彈簧的反作用力矩Mｓ;(３）改變能引起磁阻RC變化的氣隙。減小時，已經(jīng)動作的繼電器在彈簧力的作用下會返回到起始位置。為使繼電器返回，彈簧的作用力矩Ｍ?s必須大于電磁力矩Ｍe及摩擦的作用力矩M.繼電器的返回條件是：減小到一定數(shù)值時,上式即能成立,繼電器返回。能使繼電器返回的最大電流稱為繼電器的返回電流,并以Irｅ表之。在式（2—4）中，用Ｉre代替IKA并取等號且移項后得:返回電流Ｉre與動作電流IOP的比值稱為返回系數(shù)Kｒe，即Kｒe＝Ｉre／ＩOＰ。反應(yīng)電流增大而動作的繼電器IOP>Ire，因而Kre〈1。對于不同結(jié)構(gòu)的繼電器,Ｋｒｅ不相同，且在0．1～0。９8這個相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。（2）電磁型電壓繼電器電壓繼電器的線圈是經(jīng)過電壓互感器接入系統(tǒng)電壓Us的，其線圈中的電流為式中：Zｒ—繼電器線圈的阻抗。繼電器的平均電磁力,因而它的動作情況取決于系統(tǒng)電壓Us。我國工廠生產(chǎn)的ＤY系列電壓繼電器的結(jié)構(gòu)和DＬ系列電流繼電器相同。它的線圈是用溫度系數(shù)很小的導(dǎo)線（例如康銅線)制成，且線圈的電阻很大。ＤＹ系列電壓繼電器分過電壓繼電器和低電壓繼電器兩種.過電壓繼電器動作時,銜鐵被吸持，返回時,銜鐵釋放；而低電壓繼電器則相反，動作時銜鐵釋放,返回時,銜鐵吸持。亦即過電壓繼電器的動作電壓相當(dāng)于低電壓繼電器的返回電壓;過電壓繼電器的返回電壓相當(dāng)于低電壓繼電器的動作電壓.因而過電壓繼電器的Ｋre〈１;而低電壓繼電器的Krｅ>1。DY系列電壓繼電器的優(yōu)缺點和ＤL系列電流繼電器相同.它們都是觸點系統(tǒng)不夠完善,在電流較大時,可能發(fā)生振動現(xiàn)象。觸點容量小不能直接跳閘.（３)時間繼電器特性時間繼電器是用來在繼電保護和自動裝置中建立所需要的延時。對時間繼電器的要求是時間的準(zhǔn)確性，而且動作時間不應(yīng)隨操作電壓在運行中可能的波動而改變。電磁型時間繼電器由電磁機構(gòu)帶動一鐘表延時機構(gòu)組成。電磁起動機構(gòu)采用螺管線圈式結(jié)構(gòu)，線圈可由直流或交流電源供電,但大多由直流電源供電。其電磁機構(gòu)與電壓繼電器相同,區(qū)別在于：當(dāng)它的線圈通電后，其觸點須經(jīng)一定延時才動作，而且加在其線圈上的電壓總是時間繼電器的額定動作電壓。時間繼電器的電磁系統(tǒng)不要求很高的返回系數(shù)。因為繼電器的返回是由保護裝置起動機構(gòu)將其線圈上的電壓全部撤除來完成的。(４）中間繼電器特性中間繼電器的作用是：在繼電保護接線中，用以增加觸點數(shù)量和觸點容量，實現(xiàn)必要的延時，以適應(yīng)保護裝置的需要.它實質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點數(shù)量多且容量大.為保證在操作電源電壓降低時中間繼電器仍能可靠地動作，因此中間繼電器的可靠動作電壓只要達到額定電壓的70%即可,瞬動式中間繼電器的固有動作時間不應(yīng)大于0.0５秒。(５)信號繼電器特性信號繼電器在保護裝置中,作為整組裝置或個別元件的動作指示器。按電磁原理構(gòu)成的信號繼電器,當(dāng)線圈通電時，銜鐵被吸引，信號掉牌（指示燈亮）且觸點閉合.失去電源時，有的需手動復(fù)歸，有的電動復(fù)歸。信號繼電器有電壓起動和電流起動兩種。三、實驗內(nèi)容1）電流繼電器特性實驗電流繼電器動作、返回電流值測試實驗。實驗電路原理圖如圖2－2所示:AA~220VKA+RTY1305A2A圖2—２電流繼電器動作電流值測試實驗原理圖實驗步驟如下:(1)按圖接線,將電流繼電器的動作值整定為1．５A(chǔ),使調(diào)壓器輸出指示為０Ｖ,滑線電阻的滑動觸頭放在中間位置。（2)查線路無誤后，先合上三相電源開關(guān)(對應(yīng)指示燈亮），再合上單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。(3)慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流表讀數(shù)緩慢升高,記下繼電器剛動作（動作信號燈XD1亮）時的最小電流值，即為動作值。（4）繼電器動作后,再調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流值平滑下降，記下繼電器返回時(指示燈XＤ１滅)的最大電流值，即為返回值。（5）重復(fù)步驟（2）至（４)，測三組數(shù)據(jù)。(６）實驗完成后，使調(diào)壓器輸出為0V,斷開所有電源開關(guān)。(7)分別計算動作值和返回值的平均值即為電流繼電器的動作電流值和返回電流值。(８)計算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。誤差＝[動作最小值—整定值]/整定值變差＝［動作最大值-動作最小值］/動作平均值10０%返回系數(shù)＝返回平均值/動作平均值表２—１電流繼電器動作值、返回值測試實驗數(shù)據(jù)記錄表動作值/A返回值/A12３平均值誤差整定值Ｉｚd變差返回系數(shù)２）電流繼電器動作時間測試實驗電流繼電器動作時間測試實驗原理圖如圖2—3所示：~~220VKABK停止A多功能表啟動TY1圖2－3電流繼電器動作時間測試實驗電路原理圖實驗步驟如下：（1）按圖接線,將電流繼電器的常開觸點接在多功能表的“輸入2"和“公共線”，將開關(guān)BＫ的一條支路接在多功能表的“輸入1”和“公共線”，使調(diào)壓器輸出為0Ｖ，將電流繼電器動作值整定為1.5A，滑線電阻的滑動觸頭置于其中間位置.（2)檢查線路無誤后,先合上三相電源開關(guān),再合上單相電源開關(guān)。（3)打開多功能表電源開關(guān)，使用其時間測量功能(對應(yīng)“時間”指示燈亮),工作方式選擇開關(guān)置“連續(xù)"位置,按“清零"按鈕使多功能表顯示清零。(4）慢慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出電壓勻速升高，使加入繼電器的電流為1.5Ａ。(5）先拉開刀閘（BK），表2-2電流繼電器動作時間測試實驗數(shù)據(jù)記錄表I１.5Ａ1．8A2．４A２．7A12312３1２3123T/ms(７）先重復(fù)步驟(４），使加入繼電器的電流分別為1.8A、2。4Ａ、2．７A，再重復(fù)步驟（5)和（６），測量此種情況下的繼電器動作時間,將實驗結(jié)果記錄于表２-２。(8）實驗完成后,使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān).(9)分析四種電流情況時讀數(shù)是否相同,為什么？３）電壓繼電器特性實驗電壓繼電器動作、返回電壓值測試實驗（以低電壓繼電器為例）。低電壓繼電器動作值測試實驗電路原理圖如下圖２－４所示:~~220VKV+TY1150VV圖２－4低電壓繼電器動作值測試實驗電路原理圖實驗步驟如下：（1）按圖接線，檢查線路無誤后,將低電壓繼電器的動作值整定為６０V，使調(diào)壓器的輸出電壓為０V，合上三相電源開關(guān)和單相電源開關(guān)及直流電源開關(guān)（對應(yīng)指示燈亮），這時動作信號燈ＸD1亮。（２）調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出,使其電壓從0V慢慢升高，直至低電壓繼電器常閉觸點打開（XD1熄滅）。(３)調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其電壓緩慢降低，記下繼電器剛動作（動作信號燈XD1剛亮）時的最大電壓值,即為動作值,將數(shù)據(jù)記錄于表2-3中。表2－3低電壓繼電器動作值、返回值測試實驗數(shù)據(jù)記錄表動作值／V返回值/Ｖ123平均值誤差整定值Ｕｓet變差返回系數(shù)（4)繼電器動作后，(５)重復(fù)步驟(3）和(4)，測三組數(shù)據(jù)。分別計算動作值和返回值的平均值，即為低電壓繼電器的動作值和返回值。（6）實驗完成后,將調(diào)壓器輸出調(diào)為0V，斷開所有電源開關(guān).（7）計算整定值的誤差、變差及返回系數(shù)。4）時間繼電器特性測試實驗220220VKTBK停止多功能表啟動+－圖2-5時間繼電器動作時間測試實驗電路原理圖實驗步驟如下：。（２）合上三相電源開關(guān)，打開多功能表電源開關(guān),使用其時間測量功能(對應(yīng)“時間"指示燈亮），使多功能表時間測量工作方式選擇開關(guān)置“連續(xù)"位置,按“清零"按鈕使多功能表顯示清零。(3)斷開BK開關(guān)，合上直流電源開關(guān),再迅速合上BK，采用迅速加壓的方法測量動作時間。(4）重復(fù)步驟（2）和(３)，測量三次,將測量時間值記錄于表2－4中,且第一次動作時間測量不計入測量結(jié)果中。表２－4時間繼電器動作時間測試整定值1２3平均誤差變差Ｔ/ms（5）實驗完成后，斷開所有電源開關(guān)。（６）計算動作時間誤差。5）多種繼電器配合實驗（1)過電流保護實驗該實驗內(nèi)容為將電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器、調(diào)壓器、滑線變阻器等組合構(gòu)成一個過電流保護.要求當(dāng)電流繼電器動作后,啟動時間繼電器延時，經(jīng)過一定時間后，啟動信號繼電器發(fā)信號和中間繼電器動作跳閘(指示燈亮)。AAKA+ao~220VKT+-KS-KM+--AB圖２-６過電流保護實驗原理接線圖實驗步驟如下：①圖2-6為多個繼電器配合的過電流保護實驗原理接線圖.②按圖接線，將滑線變阻器的滑動觸頭放置在中間位置，實驗開始后可以通過改變滑線變阻器的阻值來改變流入繼電器電流的大小.將電流繼電器動作值整定為2A，時間繼電器動作值整定為２.5秒。③經(jīng)檢查無誤后，依次合上三相電源開關(guān)、單相電源開關(guān)和直流電源開關(guān)。（各電源對應(yīng)指示燈均亮。）④調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器輸出電壓，逐步增加電流，當(dāng)電流表電流約為１．8Ａ?xí)r，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器，改為慢慢調(diào)節(jié)滑線電阻的滑動觸頭位置,使電流表數(shù)值增大直至信號指示燈變亮.仔細觀察各種繼電器的動作關(guān)系。⑤調(diào)節(jié)滑線變壓器的滑動觸頭,逐步減小電流,直至信號指示燈熄滅.仔細觀察各種繼電器的返回關(guān)系。⑥實驗結(jié)束后,將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開直流電源開關(guān),最后斷開單相電源開關(guān)和三相電源開關(guān)。４．思考題（２)如何調(diào)整電流繼電器、電壓繼電器的返回系數(shù)?（3）電磁型電流繼電器的動作電流與哪些因素有關(guān)?（４）過電壓繼電器和低電壓繼電器有何區(qū)別？(５）在時間繼電器的測試中為何整定后第一次測量的動作時間不計？（6）為什么電流繼電器在同一整定值下對應(yīng)不同的動作電流,有不同的動作時間?實驗二DCＤ-5型差動繼電器特性實驗(一）實驗?zāi)康恼莆站哂写帕χ苿犹匦缘腄CD-5差動繼電器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及實驗方法，了解其調(diào)試方法。（二）DCD—５型差動繼電器簡介這兩部分磁通分別在W２的兩部分繞組中感應(yīng)出電勢，該電勢達一定值時（視執(zhí)行元件的動作電壓而定）,執(zhí)行元件就動作。制動繞組Ｗreｓ的作用是加速兩側(cè)邊柱的飽和,從而使得W2與Wｄ,Wpｌ、Wp２間的相互作用減弱。從圖３-1（a)中可以看出,在一側(cè)邊柱內(nèi),差動繞組中電流產(chǎn)生的磁通和制動繞組中電流產(chǎn)生的磁通相加,而在另一側(cè)邊柱內(nèi)，和相減,因而每側(cè)邊柱內(nèi)的合成磁通等于這兩個磁通的向量和。令表示工作電流和制動電流間的相位角,當(dāng)＝0或1８０時,兩邊柱內(nèi)的合成磁通分別為、絕對值的和或差;而在＝９0或270時，兩邊柱內(nèi)的合成磁通相等.由此看出,繼電器的動作電流(即Wｄ內(nèi)的電流)不僅與Wrｅs內(nèi)的大小有關(guān)，而且還與二者之間的相位有關(guān)。當(dāng)二者間的相位一定時，繼電器的動作電流隨Ｗｒｅs內(nèi)電流的增減而增減，這就是繼電器具有制動特性的概念。Wｐ1，Ｗp2和Wｄ的繞向一致,所以平衡繞組產(chǎn)生的磁通起著增強或削弱差動繞組產(chǎn)生的磁通作用(兩繞組內(nèi)電流方向相同時起增強作用，方向相反時起削弱作用)。由于變壓器各側(cè)電流互感器的變比不能完全配合,在變壓器正常運行時，Wd中有不平衡電流Iunb流過.當(dāng)平衡繞組接入后，如果平衡繞組的匝數(shù)選得適當(dāng)，就能完全或幾乎完全使Ｉuｎｂ得到補償使得變壓器在正常運行時，W2內(nèi)完全或幾乎完全沒有Iuｎb感應(yīng)電勢，從而提高了保護裝置的可靠性。當(dāng)保護區(qū)內(nèi)部發(fā)生故障時,流過平衡繞組內(nèi)的電流所產(chǎn)生的磁通與差動繞組內(nèi)電流所產(chǎn)生的磁通方向一致，于是就增加了使繼電器動作的安匝數(shù),從而提高了保護裝置的靈敏度，此即Ｗd、Wpｌ、Wp2三個繞組繞向一致的原因.IIWd12W12W12Wres12WresWp1Wp2IdⅠⅢⅡ297123456811140123161284050123161284031680132WdWp1WresWp21012684W2DL-1圖3－１ＤCD－5差動繼電器原理與內(nèi)部接線除W２外，其余的繞組都有一定數(shù)量的抽頭，抽頭的引出線都接在飽和變流器前面的面板上.面板上有插孔，孔下有標(biāo)號。除制動繞組插孔下的標(biāo)號是指一側(cè)邊柱的匝數(shù)外，其它各繞組插孔下的標(biāo)號均系實際匝數(shù).利用螺絲插頭插在不同的孔中,就能得到相應(yīng)的匝數(shù).應(yīng)特別注意：每個平衡繞組具有兩組抽頭(0、1、2、３)和（0、４、8、1２、１6），兩個螺絲插頭必須分別插入(0、l、２、３)或（0、4、8、12、16)的孔中。若螺絲插頭同時都插入(0、l、2、3）或（0、4、8、12、1６）的兩孔中,將在平衡繞組中造成短路和開路現(xiàn)象,這將會引起保護裝置誤動作和使電流互感器開路.這一點在3-1（b)中看得很清楚。繼電器引出端子名稱匝數(shù)選擇見表３－1。表３－1線圈代表符號線圈名稱總匝數(shù)Wｄ差動線圈2０Wp1平衡線圈Ⅰ19Wｐ2平衡線圈Ⅱ１9Ｗ2二次線圈Ｗｒes制動線圈1４(三)實驗內(nèi)容1。熟悉ＤＣD—５差動繼電器的結(jié)構(gòu)原理和內(nèi)部接線圖，認真閱讀DＣＤ-5差動繼電器的原理圖（圖3-1)。2.執(zhí)行元件的檢驗：實驗接線如圖3-2所示:AAV執(zhí)行元件~220VKTY1R圖3－2DCＤ-5執(zhí)行元件試驗接線圖實驗方法與步驟：本實驗是對執(zhí)行元件單獨進行實驗。應(yīng)特別注意，執(zhí)行元件的動作電壓是指執(zhí)行元件起動后再用非磁性物體把舌片卡在未動作位置的電壓值.動作電壓應(yīng)滿足１。5～1.5６Ｖ，動作電流滿足２２0~2３0mA,返回系數(shù)為0．7～０．85.測量應(yīng)重復(fù)三次，填入表3—2中,其離散值不大于3％，否則應(yīng)檢查原因。表３-2Ipｕ（mA）If（ｍA）KfUｐｕ(Ｖ)如果實驗時電源頻率不是50Hz，應(yīng)按每偏差1Ｈz電壓值改變2%進行修正。3。動作安匝檢驗：(無制動時起始動作安匝）（1）實驗接線如圖3－3所示:AA~220VKTYRWd執(zhí)行元件W2圖3-3DＣＤ-5型動作安匝試驗接線圖（2）實驗方法與步驟：Wｐ1、Wｐ２都插入0匝,Wd先插入２0匝.合上電源Ｋ，調(diào)節(jié)TY的電流使DL—１繼電器動作,記下此時電流即為動作電流，動作電流乘以使用的動作安匝即為動作安匝AWｄ。動作安匝符合604,以此值為基準(zhǔn)，然后改變Wd為13匝、１0匝，用上述實驗方法測動作電流,填入表3－３中。表3—3Ｗd（匝)20131０Ipu（A）IpuWｄ如果動作安匝距離要求相差不大時，可采用將執(zhí)行元件動作值適當(dāng)增減（在要求范圍內(nèi)）的辦法和稍許改變速飽和變流器鐵芯壓緊螺絲松緊程度的辦法使之符合要求。如果相差較大,則必須用改變變流器鐵芯組合方式的方法進行調(diào)整.４．制動特性實驗：實驗接線如圖３－4所示,Ｗｄ=20匝,Ｗres＝14匝。A1A1~220VK1TY1R1WdW2A2TY2R2Wres執(zhí)行元件圖3—4制動特性實驗接線圖實驗步驟：實驗時，先將TY２回零,調(diào)TY1差動回路的電流使繼電器動作，記錄此時動作電流,填入表3－４中；然后TY１回零。A1為0調(diào)TY２逐漸增加制動回路電流，再調(diào)節(jié)TY1差動回路的電流測出相應(yīng)的起動電流，填入表3-4中,并繪制出制動曲線WdＩｐuj=f(ＷrｅsIres)。改變實驗接線,使制動線圈Wres和差動線圈Wd接在單相調(diào)壓器（TY1)上，差動線圈Wd接在三相調(diào)壓器的a、b相上，造成兩個線圈的電流有３0相位差,這里是指動作電流超前于制動電流的角度。重復(fù)上述方法作出制動特性曲線。并分析角度的不同其制動特性的變化。表３—4Ires(A)WｒesＩｒesIｐu(A)WdＩpu5．整組伏安特性實驗AVAV~220VKTYR執(zhí)行元件Wd圖3-5DCＤ-5差動繼電器整組伏安特性實驗接線圖(2）實驗方法與步驟差動線圈全部投入，實驗時用非導(dǎo)磁物體把執(zhí)行元件可動舌片卡在未動作位置，實驗電流漸漸增加，不允許來回擺動。按表3-５調(diào)好電流值,并記錄相應(yīng)的電壓值。表３－5I（A）２。557.５101２。5１2.51５17。520ＩWdＵ（V）根據(jù)整組伏安曲線,計算二倍動作安匝時執(zhí)行元件端子上電壓Ｕ２與一倍動作安匝時執(zhí)行元件端子上電壓U1之比以及五倍動作安匝時執(zhí)行元件端子上電壓Ｕ5與U1之比。要求:Ｕ2/Ｕ1１.15,Ｕ5／U11。3(四）思考題如果差動保護的動作電流經(jīng)計算為５．2Ａ,理論上Wd的匝數(shù)為11。５匝，那么實際上應(yīng)選多大？是１１匝還是１2匝,為什么？實驗三電磁型三相一次重合閘實驗一、實驗?zāi)康?．熟悉電磁型三相一次自動重合閘裝置的組成及原理接線圖。2。觀察重合閘裝置在各種情況下的工作情況。3。了解自動重合閘與繼電保護之間如何配合工作。二、基本原理1．ＤCＨ－1重合閘繼電器構(gòu)成部件及作用運行經(jīng)驗表明,在電力系統(tǒng)中，輸電線路是發(fā)生故障最多的元件,并且它的故障大都屬于暫時性的,這些故障當(dāng)被繼電保護迅速斷電后，故障點絕緣可恢復(fù),故障可自行消除。若重合閘將斷路器重新合上電源，往往能很快恢復(fù)供電,因此自動重合閘在輸電線路中得到極其廣泛的應(yīng)用。在我國電力系統(tǒng)中，由電阻電容放電原理組成的重合閘繼電器所構(gòu)成的三相一次重合閘裝置應(yīng)用十分普遍。圖4—1為DＣH-1重合閘繼電器的內(nèi)部接線圖。KAMKAM3KAM1KT21KAMIKAM424317RHL53RVKAM686R4R75RKT10KAM212CKT1圖4-1DCH-1型重合閘繼電器內(nèi)部接線圖繼電器內(nèi)各元件的作用如下：（1)時間元件ＫT用來整定重合閘裝置的動作時間。（２）中間繼電器ＫＡM裝置的出口元件，用于發(fā)出接通斷路器合閘回路的脈沖,繼電器有兩個線圈，電壓線圈（用字母V表示）靠電容放電時起動,電流線圈(用字母I表示)與斷路器合閘回路串聯(lián)，起自保持作用，直到斷路器合閘完畢,繼電器才失磁復(fù)歸.（３）其他用于保證重合閘裝置只動作一次的電容器Ｃ。用于限制電容器C的充電速度，防止一次重合閘不成功時而發(fā)生多次重合的充電電阻器４Ｒ.在不需要重合閘時(如手動斷開斷路器),電容器C可通過放電電阻6R放電。用于保證時間元件ＫＴ的熱穩(wěn)定電阻５Ｒ。用于監(jiān)視中間元件KAM和控制開關(guān)的觸點是否良好的信號燈HＬ。用于限制信號燈ＨL上電壓的電阻17R。繼電器內(nèi)與KAM電壓線圈串聯(lián)的附加電阻3R(電位器)，用于調(diào)整充電時間。由于重合閘裝置的使用類型不一樣，故其動作原理亦各有不同。如單側(cè)電源和兩側(cè)電源重合閘，在兩側(cè)電源重合閘中又可分同步檢定、檢查線路或母線電壓的重合閘等.2.重合閘的動作原理(１）斷路器由保護動作或其他原因（觸點1KAM閉合）而跳閘此時斷路器輔助觸點QＦ１返回,中間繼電器９KＡＭ起動(利用１0Ｒ限制電流，以防止斷路器合閘線圈KC（L)同時起動)其觸點閉合后，起動重合閘裝置的時間元件ＫT經(jīng)過延時后觸點KT1閉合,電容器C通過KT1對ＫAM（V）放電.KＡＭ起動后接通了斷路器合閘回路（由+→ＳB(ＥF）→②→ＫAＭ1→KAM（I)→①→ＫS→XＢ→11ＫAM2→KC（L)→QF1→—）KC(L）通電后，實現(xiàn)一次重合閘，與此同時，信號繼電器KS發(fā)出信號,由于ＫＡM（I）的作用,使觸點KAM1、KAM2能自保持到斷路器完成合閘,其觸點QF1斷開為止.如果線路上發(fā)生的是暫時性故障，則合閘成功后,電容器自動充電，裝置重新處于準(zhǔn)備動作的狀態(tài)。（2）如果線路上存在有永久性故障此時重合閘不成功,斷路器第二次跳閘,９ＫAM與KT仍同前而起動，但是由于這一段時間是遠遠小于電容器充電到使KＡM（Ｖ）起動所必需的時間（１5~25s)因而保證了裝置只動作一次。（３)重合閘裝置中間元件的觸點KＡＭ１發(fā)生卡住或者熔接,為了防止在這種情況下斷路器多次合閘到永久性故障的線路上去，用中間繼電器１1KAM，因為斷路器合閘于永久性故障時,觸點1KAM再次閉合跳閘回路（由+→1ＫAM→11ＫＡM(I）→QF2→ＫＴ（R）→-）１１ＫAM（Ｉ）起動，如果KAＭ1已熔接或卡住,則中間繼電器通過１1KAM(V)自保持，并通過11ＫAM３發(fā)出信號,其動斷觸點11KAM2斷開了合閘線圈回路，從而防止了斷路器多次合閘。圖4-2單端供電的一次重合閘原理接線圖圖4-2單端供電的一次重合閘原理接線圖+-1KAMCSBAC11KAMIKT(R)QF29KAM10RR11KAM3接信號SBAB11KAM2KC(L)QF111KAMV11KAM1XB接信號KS1KAMIKAM3KAM12KAM44保護加速17RHLKAM21210119KT1KAMV53R66R34R8KTKT25R79KAMAABC+EFEFSBSBDCH-1（4）手動跳閘當(dāng)按下ＳB(AC)，斷路器跳閘。由于SB（EＦ）已斷開，切斷了裝置的起動回路，避免了斷路器發(fā)生合閘.（5）手動合閘(在投入前應(yīng)先將裝置中電容器C放電完畢)當(dāng)按下SB，接通電容器Ｃ的充電回路(由+→ＳＢ（EF)→⑧→４R→③→－）此時如果在輸電線路上存在有永久性故障，則斷路器很快又被切除，因為電容器來不及充電到使ＫAM（V)起動所必需的電壓,從而避免了斷路器發(fā)生合閘。當(dāng)用于雙端供電的一次重合閘裝置時，應(yīng)該在回路中串入檢查同期及檢查無壓的接點。3．自動重合閘之前加速保護動作自動重合閘前加速保護動作簡稱為“前加速”。其意義可用圖4-3所示單電源輻射網(wǎng)絡(luò)來解釋.圖中每一條線路上均裝有過流保護，當(dāng)其動作時限按階梯形選擇時，斷路器1ＤＬ處的繼電保護時限最長.為了加速切除故障，在１QＦ處可采用自動重合閘前加速保護動作方式.即在1QF處不僅有過流保護,還裝設(shè)有能保護到L3的電流速斷保護I和自動重合閘裝置ARV.這時不論是在線路L１、L2或L３上發(fā)生故障，１QF處的電流速斷保護都無延時地斷開斷路器1QF，然后自動重合閘裝置將斷路器重合一次。如果是暫時性故障,則重合成功,恢復(fù)正常供電。如果是永久性故障，則在1ＱF重合之后,過流保護將按時限有選擇性地將相應(yīng)的斷路器跳開。即當(dāng)K３點故障時，由３QF的保護跳開３QF；若3QＦ保護拒動，則由2ＱF保護跳開斷路器２ＱF。“前加速"方式主要用于３５千伏以下的網(wǎng)絡(luò)。1QF1QFARVItIL12QFItL23QFItL3圖４-3重合閘前加速保護動作的原理說明圖4.自動重合閘后加速保護動作重合閘后加速保護動作簡稱為“后加速"。采用這種方式時,就是第一次故障時，保護按有選擇性的方式動作跳閘.如果重合于永久故障，則加速保護動作，瞬時切除故障。采用“后加速"方式時，必須在每條線路上都設(shè)有選擇性的保護和自動重合閘裝置。如圖4—4所示,當(dāng)任一線路上發(fā)生故障時,首先由故障線的選擇性保護動作將故障切除，然后由故障線路的ＡRV進行重合，同時將選擇性保護的延時部分退出工作.如果是暫時性故障，則重合成功，恢復(fù)正常供電．如果是永久性故障,故障線的保護便瞬時將故障再次切除。1QF1QFARVIt2QFIt3QFIB1tARVARV圖4－4重合閘后加速保護動作的原理說明圖在３5千伏以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中,由于通常都裝有性能較好的保護（如距離保護等）,所以第一次有選擇性動作的時限不會很長（瞬動或延時０。5秒）,故“后加速”方式在這種網(wǎng)絡(luò)中廣泛采用。５.斷路器防止“跳躍”的基本概念ＤJＺ—Ⅲ型試驗臺的跳閘回路原理圖如圖４—５所示.當(dāng)斷路器合閘后,如果由于某種原因造成控制開關(guān)K2的觸點或自動裝置的觸點5KM2未復(fù)歸，此時如發(fā)生短路故障,繼電保護動作使斷路器跳閘，則會出現(xiàn)多次的“跳—合”現(xiàn)象,此現(xiàn)象稱為“跳躍",所謂防跳就是采取措施防止斷路器出現(xiàn)多次跳合現(xiàn)象的發(fā)生。防止跳躍采取的措施是增加一個防跳中間繼電器３KＭ,它有兩個線圈，一個電流啟動線圈串于跳閘回路中，另一個是電壓自保持線圈，經(jīng)過自身的常開觸點并聯(lián)于合閘接觸器中,此外在合閘回路上還串接了一個３ＫM的常閉觸點.--2KOJ103KMK21KM1J7K1+4KM4KM15KM34KM21KMJSK4KM31KS1KA13KA15KA12KS1KT4KA16KA12KA12KMK23KM1J92KO3KM23KMFTK5KM5KM22KM13KTK2RC3KT15KM直流電源手動跳閘及重合閘前后加速保護動作手動合閘及重合閘動作說明：K2:手動分合閘J9:合閘繼電器J10:跳閘繼電器J11:擴展模擬斷路器1KO1KM:常規(guī)保護中間繼電器出口2KM:重合閘輸入信號的中間繼電器3KM:模擬短路器防止“跳躍”的防跳繼電器4KM:重合閘加速繼電器5KM:發(fā)出重合脈沖中間繼電器（重合閘內(nèi)部）KA:常規(guī)電流繼電器KT:常規(guī)時間繼電器KS:常規(guī)信號繼電器C:重合閘充電電容R:重合閘放電電阻1KJ43443132圖4-５跳合閘回路原理圖當(dāng)利用手動合閘開關(guān)K2或自動裝置5KＭ２進行合閘時，如合閘于短路故障上,繼電保護動作,使斷路器跳閘，此時，跳閘電流流過3ＫM的電流啟動線圈，使3KＭ動作，其常閉接點斷開合閘回路，常開接點接通3ＫＭ的電壓線圈。若由于某種原因使Ｋ2或5KM１不能斷開，合閘脈沖不能解除，則3KM電壓線圈通過K2或５KＭ2實現(xiàn)自保持,長期斷開合閘回路３KM斷開，使斷路器不能再次合閘。只有當(dāng)合閘脈沖解除3KＭ電壓自保持線圈斷電后,才能恢復(fù)正常狀態(tài)。（三)實驗內(nèi)容1、重合閘繼電器實驗DCH—1型重合閘繼電器實驗的接線如圖4-6所示。圖4-6DCH-1型重合閘繼電器試驗接線圖圖4-6DCH-1型重合閘繼電器試驗接線圖VR1R2A1357911IIIIII多功能表24681012+-+-QS1QS3QS2DCH-1(１）將開關(guān)QＳ１投入，調(diào)整直流電壓至繼電器額定值，檢查各元件應(yīng)無異常想象。(２）用手按中間繼電器KAM銜鐵于動作位置,調(diào)整Ｒ２使流過ＫAＭ電流線圈的電流略低于0.9倍的額定電流.(3）測定充電時間,在額定電壓下投入ＱS1,經(jīng)１5~25S后，再投入ＱＳ2，中間繼電器KAＭ應(yīng)能可靠動作，并自保持,重復(fù)測定充電時間時，應(yīng)先斷開QS1后斷開QS2,以保持電容器在放電狀態(tài).根據(jù)實踐,對220V的中間繼電器KＡＭ，動作電壓可調(diào)至５0V左右；對110V的繼電器可調(diào)至25～30V左右,此時充電時間一般約為15~25Ｓ范圍內(nèi)。（4)額定電壓下投入QＳ1充電60S后，瞬時短路⑥、③端子使電容器C放電，然后投入ＱS2，此時ＫAＭ應(yīng)不動作。（５）重合閘繼電器動作時間的整定。先將QS1、ＱS2開關(guān)投入,給電容器充電25S后,再投入ＱＳ2開關(guān),測重合閘時間。試驗應(yīng)重復(fù)多次，比較實測值與整定值之間的誤差。２.三段式電流保護與自動重合閘裝置綜合實驗自動重合閘前加速保護動作實驗實驗時請參閱圖3—1及第三章的有關(guān)實驗內(nèi)容。具體實驗步驟如下：(1)按完全星形實驗接線完成實驗連線，將變壓器原方CT的二次側(cè)短接，調(diào)整Ⅰ段整定值為5.16A，Ⅱ段整定值為２.７8Ａ，Ⅲ段整定值為1．6２A.(２)把重合閘開關(guān)切換至“ＯＮ”，使其投入;再把加速方式選擇開關(guān)