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1、微机保护护实验指指导书电力系继继电保护护实验室室第二版华北电力力大学（北北京）电电力工程程系20055年元月实验注意意事项实验是教教学的重重要环节节之一，通通过实验验可以巩巩固和丰丰富已学学到的理理论知识识，发现现和探讨讨实验中中出现的的新问题题；培养养实事求求是、科科学严谨谨的工作作作风；并能进进一步培培养实验验技能，为为学生今今后走上上工作岗岗位打下下良好基基础。为保证实实验正常常顺利进进行，保保证实验验教学质质量，实实验者应应遵循以以下规定定：1、实验验前做好好充分预预习，明明确实验验目的、要要求、方方法、和和步骤。2、通电电前，必必须经老老师检查查电路接接线，确确认无误误后，方方可通电
2、电实验。3、爱护护计算机机及实验验设备，未未搞清使使用方法法之前，不不准随便便使用。4、实验验中要随随时注意意现象的的观察，如如果发生生故障或或异常，（保保险熔断断，表计计指示不不正常，电电路出现现冒烟等等）必须须立即断断开电源源,并告告知老师师。5、对违违反操作作规定以以及损坏坏仪器、设设备、工工具和元元器件者者应检查查原因，对对情节严严重者，还还要按学学校有关关规定进进行赔偿偿。6、要始始终保持持实验室室安静和和整洁，不不得在室室内喧哗哗、打闹闹、随意意走动。7、实验验结束，应应先断开开各仪器器电源开开关，再再断开实实验台上上电源开开关。把把所有仪仪器设备备、导线线、座位位等归位位，整理理
3、就绪，清清扫后经经允许才才能离开开。目 录一、微机机保护实实验入门门二、四段段式零序序电流保保护实验验三、距离离保护实实验实验一、微微机保护护实验入入门1、实验验目的：1） 了解数字字式线路路保护装装置硬件件基本构构成。2） 掌握数字字式线路路保护装装置安装装调试方方法。2、CSSL1611B数字式式线路保保护装置置简介：本装置是是以微型型计算机机为核心心构成的的以距离离保护为为重点的的微机保保护装置置。用于于1100KV输输电线路路，具有有闭锁式式高频距距离和高高频零序序方向保保护、三三段相间间距离、三三段接地地距离、四四段零序序方向电电流保护护及三相相一次重重合闸。本装置的的硬件主主要由下
4、下列部分分构成:）交流流插件（AC）:本插件将系统电压互感器、电流互感器二次侧强电信号变换成保护装装置所需需的弱电电信号，同同时起隔隔离和抗抗干扰作作用。本本插件设设有九个个模拟量量输入变变压器（TV 及TA），分别用于三相电压、三相电流、3U0、3I0（或IX）及重合闸检同期用的线路抽取电压UX。2）模数数变换插插件（VVFC）：本插件件共有九九路电路路结构完完全相同同的电压压频率变变换器，分分别将交交流插件件输出的的五路电电压和四四路电流流变换成成脉冲频频率随输输入模拟拟量幅值值大小变变化的脉脉冲量，并并经快速速光耦光光电隔离离后送至至CPUU 系统统中的计计数器计计数，以以实现模模数转换
5、换。）保护护CPUU 插件件：是整整套保护护装置核核心部分分。本插插件所用用单片机机的总线线不引出出，片内内包括了了装置所所要求的的各种外外设功能能逻辑。其上配有存放工作程序的只读存储器（），由于单片机内无，因而在片外设置了一片串行，利用CPU 的两根I/O 线相连，一根作串行数据线（SD），另一根作串行时钟线（SC），从而实现数据存储。本装置的单片机片内设有两个串行通讯口（UART0 及UART1），UART0 用于同装在面板上的人机对话CPU 通讯。UART1 则留作备用。）继电电器插件件（REELAYY）：用于于开关量量输出。开开出分成成两种，一一种是用用于驱动动出口及及信号继继电器的的
6、，此种种开出的的+244 伏电电源都是是经过继继电器插插件告警警继电器器常闭接接点闭锁锁的；另另一种用用于驱动动告警继继电器，其其+244 伏电电源是不不经过闭闭锁的。本本装置设设有两路路告警，称称告警和告警警，告警警用于检检测到必必须闭锁锁本CPPU开出出的致命命异常状状况时，告告警用于不不需闭锁锁开出的的情况。）电源插件（POWER）：本插件为直流逆变电源插件。直流220V 和110V 电压经抗干扰滤波回路输入，利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压，即5V、15V 及24V。）人机对话板（MMI）：用于输入输出管理，如：数据显示、打印，定值管理等。设有111个多功功能的II/O线线可以
7、完完成多种种功能，本本装置面面板上设设有六个个键和一一个液晶晶显示器器。3、实验验内容：1) 保护装置置基本调调试。4、实验验内容和和步骤：41、装装置通电电检查在通电检检查时请请注意：a)通电情情况下绝绝不允许许插拔插插件。b)电源源接线正正确：MMII板与逻逻辑继电电器插件件相连的的扁平电电缆方向向正确，才才允许通通电。图（一）CCSL1611B数字式式线路保保护装置置外部端端子图整机通电电检查:根据图图（一），给给保护装装置接直直流2220V工作电电源（DDC 2220VV端子或或X35、X42号号端子）。注意：11、经老老师检查查接线以以后才能能合闸！ 22、关于于本装置置的人机对话话
8、功能请请参阅附附录III装置正常常工作表表现为：a) 面面板上工工作指示示绿色灯灯亮、其其它指示示灯灭。b) LLCD第第一行显显示实时时时钟，第第二行轮轮流显示示各模拟拟量的测测量值及及保护压压板和定定值区号号等有关关信息（当当KG22中相应应位置11时），无无报警信信号，则则基本上上可确定定装置已已处于正正常工作作状态。42、装置调调试4.2.1、整定时时间日期期：a) 在在LCDD的一级级菜单中中选CLLK,按按键键，LCCD显示示时间和和日期，用用选择键键将日期期和时间间调整好好，按键确确认。b) 按按键使LCCD回到到正常状状态，观观察显示示的日期期和时间间是否正正确。c) 拉拉掉电
9、源源几分钟钟，然后后合上，检检查显示示的日期期和时间间是否正正确。422、开开入量检检查：使人机对对话功能能进入VVFC-VI-DI子子菜单，给给各开入入量输入入端子分分别加上上+244V电压（与与端子相相连），此此时，LLCD应应有相应应开入端端子号的的显示“DI：”。否否则，检检查开入入量的电电路或光光隔芯片片。开入入端子号号见表11表1开入端子子X19X20X23X24X25功能距离/过过流投入入零序投入入定值3定值2定值1423、开开出传动动试验：利用面板板上的人人机对话话功能，（或或运行PPC机调调试软件件）,使使人机对对话功能能进入CCTL-DOTT-CPPU号-开开出量编编号传动
10、动，LCCD显示示“DOTT-NOO：00”，按选选择键，根根据表33所列的的开出功功能的编编号，输输入编号号，并设设置密码码后，在在按，则装装置相应应的保护护及重合合闸动作作，LCCD显示示“SUCCCESSS TTESTT OUUPUTT ”，LCDD的保护护动作和和重合闸闸动作信信号灯亮亮，运行行监视灯灯闪光，相相应接点点动作，可可用万用用表测试试接点闭闭合情况况。按复复归按钮钮退出试试验。如如输入001、002编号号时，LLCD的的告警灯灯亮，相相应接点点闭合。表3编号开出功能能应亮的信信号灯接点动作作情况01保护动作作调闸出出口保护动作作X34-411, x311-33202保护动作
11、作合闸出出口重合闸动动作X34x400424、零零漂检查查：装置置各交流流端子均均开路，利利用面板板上的人人机对话话功能，（或或运行PPC机调调试软件件）,使人机机对话功功能进入入VFCC-DCC菜单，在在LCDD上逐项项显示各各模拟量量输入通通道的零零点漂移移值，要要求在-0.22+0.2（55A额定值值）范围围，如不不满足，可可以调节节VFCC 插板板上的调调零电位位器，RRW2nn(n=19)。将将各值填填入表44表4：单单位： mvIaIbIcUaUbUc43 装置测测试：实验接线线如图（二二）。图（二）431、 电流电电压刻度度检查：试验前前将控制制字段KKG1 的D155置“0”，
12、即将将模拟拟量输入入自检、PT、CT断线检查退出。按图接接线，然然后请老师师检查接接线。按附录录有关章章节所述述，打开开测试仪仪。在测试试仪人-机对话话界面设设置各量量。测试方方法见附附录有关章章节（建建议用手手动试验验或变频频实验）a)、将将电流回回路顺极极性串联联，通入入额定电电流，使使人机对对话功能能进入VVFIVI子菜单单，观察察LCDD显示的的有效值值，要求求与设置置输入电电流值相相差不大大与3%。如如不满足足，可以以调节VVFC 插板上上的相应应电位器器，RWW1n(n=114)。将将数据分分别记录录到表55。b)、将将电压回回路同极极性并联联，加上上额定电电压（VV）。使使人机对
13、对话功能能进入VVFIVI子菜单单，在LLCD上上逐项显显示的有有效值，要要求与设设置输入入电压值值相差不不大与3%。如如不满足足，可以以调节VVFC 插板上上的相应应电位器器，RWW1n(n=555)。将将数据分分别记录录到表55表5输入电流流5ALCD显显示数据据IaIbIc3I0输入电压压VLCD显显示数据据UaUbUc3U0432、电电压、电电流线性性度检查查： 实验验接线如如图（二二）。a) 在在电流回回路，每每一相分分别通入入10AA、5A、2A、1、0.44A电流流，观察察LCDD的显示示，对应应每个量量，将IIa、Ib、Ic、3I00中误差差最大的的数据记记录表66。b) 在在
14、电压回回路分别别加入电电压800V、60VV、50VV、10VV、5V、1V、0.44V，观观察LCCD的显显示，对对应每个个量，将将及Uaa、Ub、Uc、3U00中误差差最大的的数据记记录表66 表6输入电流流10A5A2A1A0.4AALCD显显示数据据输入电压压80V50V5V1V0.4VVLCD显显示数据据要求：电电压通道道：800V5V，误差不不大于22%，其其它不大大于100%电流通道道：100A2A， 误差不不大于22%，其其它不大大于100% 注意： 测试试完毕，使使测试仪仪出于退退出工作作状态（工工作状态态指示灯灯灭）！实验二、四段式式零序电电流保护护实验、实验验目的）熟悉悉
15、微机保保护装置置定值管管理2）熟悉悉微机保保护装置置模拟短短路故障障试验的的方法、实验验原理说说明、定值管管理：本装装置的整整定值均均以数字字形式存存放在CCPU 插件的的PROOM 中中，可同同时存放放八套不同的整整定值，以以适应不不同的运运行方式式，特别别是装设设在旁路路母线断断路器上上的保护护，可以把八套套定值分分别取为为可能由由它代路路的各不不同线路路的定值值。除了了用于综综合自动动化变电电站的装置置如CSSL1663B 等采用用“软”开关以以外，CCSL1160BB 系列列中其它它装置的的X23，X24，X25 三个开开关量输输入端子子都用于于“定值选选择”，这些些开入端端子在接接通
16、+224V 电源时时为“1”，否则为“0”，因而而可以用用一个三三位开关关（通常常可用一一个拨轮轮开关）构构成8 种不同同状态用以选择择预先固固化在PPROMM中的八八套定值值中的任任一套。、在在大电流流接地系系统下的的整定计计算保护装置置定值清清单见附附录（二二）有关关章节。、控控制字说说明：KG1，KG22，KG33 都是是十六位位二进制制控制字字，每个个控制字字相当于于十六个个软件功功能控制制开关。在在定值清清单中，每每个控制制字用四四位十六六进制数数表示，每每位十六六进制数数表达了了四位二进进制数。KG1控控制字各各位定义义表1：表1位号位取值=1位取值=0含义及作作用D0投入退出零序
17、I段段带方向向D1投入退出零序III段带方方向D3投入退出零序IVV段带方方向D4投入退出加速零序序II段段D5投入退出加速零序序IIII段D6投入退出加速零序序IV段段D7投入退出距离I段段和零序序I段延延时1550mss动作D8投入退出重合后瞬瞬时加速速距离III段D9投入退出重合后瞬瞬时加速速距离IIII段段D10投入退出重合后延延时1.5s加加速距离离IIII段D11投入退出距离I、III段不不经振荡荡闭锁D12投入退出重合后电电抗相近近原理后后加速D13IN=11AIN=55ACT额定定值选择择D14投入退出M键功能能D15投入退出模拟量输输入自检检，PTT、CTT断线检检查注：运行
18、行时D114应为为“0”，D114=11仅用于于调试。运运行时DD15应应为“1”，D115=00仅用于于调试。KG22控制字字主要用用于重合合闸及特特殊保护护功能控控制。KGG3用于于当高频频保护压压板投入入时高频频停信元元件选择择控制。当当高频保保护不用用时，可可整定为为00000H。举例如下下：在CCSL1161BB 保护护中，如如KG11=92243，它它代表的的十六位位二进制制数如表表2：表2D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D01001001001000011对照表11 KGG1 控制制字各位位定义，KG1=9243 的定义为：D15：模拟量量
19、输入自自检，PPT、CT 断线检检查投入入；D13：CT In=5A；D12：重合闸闸后电抗抗相近原原理后加加速投入入；D9：重重合闸后后瞬时加加速ZIIII 投入入；D66：加速速零序IIV段投投入；D1：零零序III 段带带方向；D0：零零序I 段带方方向；3） KG2 控制字字主要用用于重合合闸及特特殊保护护功能控控制，各各位定义义如表33：表3位号位取值=1位取值=0含义及作作用D0详见下表表详见下表表重合闸检检同期方方式D1详见下表表详见下表表重合闸检检同期方方式D2选用不选检同期电电压相别别为CD3选用不选检同期电电压相别别为BD4选用不选检同期电电压相别别为AD5选用不选检同期电
20、电压相别别为CAAD6选用不选检同期电电压相别别为BCCD7选用不选检同期电电压相别别为ABBD8100VV57V抽取电压压额定有有效值选选择D9投入退出无故障快快速复归归功能D10投入退出不对称故故障相继继速动D11投入退出双回线相相继速动动D12投入退出遥控检同同期合闸闸D13详见下表表详见下表表循环显示示控制D14详见下表表详见下表表循环显示示控制D15退出方向向控制切至开口口三角PPT断线情况况下零序序保护行行为选择择对照表33 KGG2 控制制字各位位定义，KG2=8413 的定义为：D15：装置不不引入PPT 开开口三角角零序电电压，当当检测到到PT 失压后后，各段段零序保保护均取
21、取消方向向控制，改改为零序序过流，如如发生接接地故障障，零序序保护动动作后三三跳，并并闭锁重重合闸。D13、D13、：LCD 循环显示，不显示其他内容。D10：不对称称故障相相继速动动投入。D8：抽抽取电压压额定有有效值为为57VV。D4：选选检同期期电压相相别为AA 相。D0、DD1：重重合闸为为检同期期方式。、实验验内容和和步骤、整整定值输输入：利用面板板上的人人机对话话功能，（或或运行PPC机调调试软件件）,使使人机对对话功能能进入SSET-LSTT-CPPU 号号定值区区号，按按，LLCD 显示“S-”再按，显显示：000 SSN=000，按按照定值值清单（见见附录III有关关章节），
22、按按，LCDD即显示示KG11=，用用选择键键输入定定值后，按按确确认。然然后在选选择下一一项定值值。在定定值全部部改完以以后，LLCD显显示“SENND SSETIING ,Y：SETT，N：QUIIT”。如如要设密密码，按按，LCD显示：“Are You Sure?Code 0000 ”将Code 0000改为Code (设置密码)， 按，LCD显示“ANS Success !”，再按后显示“SET BURN OK 00”，按键，复归正常。2、模拟短短路故障障试验：1）零序序电流方方向保护护（正向向短路）按图（11）接线线，按表表4给出出的整定定值，重重新输入入“00”动作区区定值。 表4
23、KG1=400FKG2=E2110KG3=00000RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.55”TX3=1”TD2=0.55”TD3=1”I01=8AI02=6AI03=4AI04=2AT02=0.55”T03=1”T04=1.55”TCH=1.55”VTQ=30IQD=1.004AIJW=6AKX=00.6KR=22.3PT=11CT=11X1=00.4/KMM图（一）实验接接线实验接线线如图（一一），并按按下列步步骤进行行：请老师师检查接接线。使测试试仪在工工作状态态。在测试试仪人-机对话话界面设设置各量量。测试方方法见附附录有关章章节（建建议用
24、整整组实验验）投入零序序方向电电流保护护，根据据表5测试保护装置置每一种种保护项项目的动动作情况况，记录录动作时时间并比比较显示示的报文文与表中中所列是是否一致致。表5保护项目目故障类型型电流（AA）报文动作时间间（秒）零序电流流方向保保护AN瞬时时接地IAN=1.22I011I01CCK，CCHCKKBN瞬时时接地IBN=1.005I002102CCK，CCHCKKCN瞬时时接地ICN=1.005I003I03CCK，CCHCKKCN永久久接地ICN=1.005I001I01CCK，CCHCKK，I001JSSCKICN=1.005I002I01CCK，CCHCKK，I001JSSCKICN
25、=1.005I003I03CCK，CCHCKK，I003JSSCKICN=1.005I004I04CCK，CCHCKK，I004JSSCKICN=0.99I044注：测试试仪人-机对话话界面设设置：故障电抗抗：1；故障障电阻：1；初始始角：00；PTT位置：母线侧侧；零序序电阻补补偿系数数Kr=1；零零序电抗抗补偿系系数Kxx=1。2）零序序电流方方向保护护（反方方向短路路）将测试仪仪置“停止）状状态，将将实验接接线中33I0与与3I00对调，根根据表66测试保保护装置置每一种种保护项项目的动动作情况况，记录录动作时时间并比比较显示示的报文文与表中中所列是是否一致致。表6保护项目目故障类型型电
26、流（AA）报文动作时间间（秒）零序电流流方向保保护AN瞬时时接地IAN=1.22I011I01CCK，CCHCKKBN瞬时时接地IBN=1.005I002102CCK，CCHCKKCN瞬时时接地ICN=1.005I003I03CCK，CCHCKKCN永久久接地ICN=1.005I001I01CCK，CCHCKK，I001JSSCKICN=1.005I002I01CCK，CCHCKK，I001JSSCKICN=1.005I003I03CCK，CCHCKK，I003JSSCKICN=1.005I004I04CCK，CCHCKK，I004JSSCKICN=0.99I0444） 将定值KKG1=400
27、0F改为为KG11=40000（将将零序电电流方向向保护改改为零序序电流保保护），重重新做表表6，比比较两次次测试结结果。实验三、距距离保护护实验、实验验目的1）了解解微机保保护装置置在大电电流接地地系统下下的整定定计算2）熟悉悉微机保保护装置置距离保保护测试试方法、实验验原理说说明、整整定原则则如下：1）RDDZ为接接地距离离和相间间距离II、III、IIII段公公用的阻阻抗动作作特性电电阻分量量定值，它它的整定定原则应应按可靠靠地躲负负荷整定定。另外外，如果果负荷很很轻，RRDZ一一般亦不不宜整定定太大，因因为RDDZ整定定太大时时，对保保护实现现发展性性故障时时阻抗有有关，防防止非故故障
28、相元元件误入入动作区区等保护护逻辑时时不利。一一般RDDZ应不不大于二二分之一一IIII段电抗抗分量定定值。2）重合合闸选择择检同期期或检无无压，无无电压定定值门槛槛在程序序中固定定，即若若抽取电电压小于于0.33倍额定定值时确确认为无无电压，若若要求检检同期，则则抽取电电压首先先满足大大于0.7倍额额定值这这个前提提条件。3）突变变量起动动定值IIQD ：该定定值应保保证在最最小方式式下故障障相电流流应有足足够灵敏敏度，考考虑到装装置设有有零序辅辅助启动动元件，一一般建议议IQDD整定在在0.22IN，IIN为电电流互感感器二次次电流额额定值。4）静稳稳破坏电电流元件件定值IIJW：按躲最最
29、大负荷荷电流整整定5）电抗抗分量零零序补偿偿系数KKX：KKX=（XX。-XX1）/3X116）电阻阻分量零零序补偿偿系数KKR：KKR=（RR。-RR1）/3R117）线路路CT变变比： CT=一次值值/（二二次值10000），例例如变比比为6000/55，则CCT=00.1228）PTT变比：PT=一次值值/（二二次值10000），例例如变比比为111010/1000，则则PT=1.11CT、PPT主要要用于计计算电流流、电压压和功率率的一次次值，并并在液晶晶上轮流流显示。液液晶上显显示上述述信息时时，电流流以千安安（KAA）为单单位，电电压以千千伏（KKV）为为单位，功功率P、QQ分别以
30、以兆瓦（MMW）和和兆乏（MMvarr）为单单位。 9）线线路每公公里的电电抗值XX1：XX1主要要用于计计算故障障点距离离，它为为线路每每公里电电抗的一一次值（1110KKV线路路，X11=4）。2、2、动动作区图（一）相相间距离离保护动动作区、模拟拟短路故故障试验验：1）按表表4给出出的整定定值，重重新输入入“00”动作区区定值。 表5KG1=92443KG2=84113KG3=00000RDZ=10WXX1=2WXX2=5WXX3=8WXD1=2WXD2=5WXD3=8WTX2=0.55STX3=3.00STD2=1.00STD3=3.00SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1
31、.55AT02=0.55ST03=2ST04=4.00STCH=1.00SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=00.6KR=22.3CT=00.122PT=11.1X=0.4W2）模拟拟短路故故障测试试：实验接线线如图（一一），并按按下列步步骤进行行：按图接接线，请老师师检查接接线。使测试试仪在工工作状态态。在测试试仪人-机对话话界面设设置各量量。测试方方法见附附录有关章章节（建建议用整整组实验验）分别投入入投入距距离保护护、零序序方向电电流保护护，根据据表6表表、表77、表88给出的的电流、阻阻抗值，测测试保护护装置每每一种保保护项目目的动作作情况，记记录动作作时间并并比较显显示的报报
32、文与表表中所列列是否一一致。试验注意意事项：a)本实实验属于于采用模模拟突然然短路的的方法进进行。b) 相相间接地地距离元元件具有有记忆特特性，在在模拟出出口短路路时，短短路之前前应加电电压，距距离保护护才能正正确动作作。图（一）表6 保护项目目故障类型型电流电抗报文动作时间间（秒）重合闸时时间（秒秒）接地距离离AN瞬时时IAN=InX=0.7XDD1X=1.1XDD2BN瞬时时IBN=InX=0.9XDD2X=1.1XDD2CN永久久ICN=InX=0.9XDD3X=1.1XDD3注：做接接地距离离保护实实验时，测测试仪人人-机对对话界面面设置：故障电流流：5安安培；故故障电阻阻：1；初始始
33、角：00；PTT位置：母线侧侧；零序序电阻补补偿系数数Kr=2.33；零序序电抗补补偿系数数Kx=0.66。表7保护项目目故障类型型电流电抗报文动作时间间（秒）重合闸时时间（秒秒）相间距离离AB瞬时时IAB=InX=0.7XXX1X=1.1XXX1BC瞬时时IBC= InnX=0.9XXX2X=1.1XXX2CA永久久ICA= InnX=0.9XXX3X=1.1XXX3注：做相相间距离离保护实实验时，测测试仪人人-机对对话界面面设置：故障电电流：55安培；故障电电阻：11；初始始角：00；PTT位置：母线侧侧。3）将“00”动作区区定值按按表8重重新整定定。重新新作相间间距离保保护实验验见表9
34、9表8KG1=400FFKG2=E2110KG3=00000RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.55”TX3=1”TD2=0.55”TD3=1”I01=8AI02=5AI03=3AI04=1.55AT02=0.55ST03=2ST04=4.00STCH=1.55”VTQ=30IQD=1.004AIJW=6AKX=00.6KR=22.3PT=11CT=11X1=00.4表9保护项目目故障类型型电流电抗报文动作时间间（秒）重合闸时时间（秒秒）相间距离离AB瞬时时IAB=InX=0.7XXX1X=1.1XXX1BC瞬时时IBC= InnX=0.9XXX2X=1.1XXX2CA永久久ICA= InnX=0.9XXX3X=1.1XXX3