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1、1华华 北北 电电 力力 大大 学学继电保护与自动化综合继电保护与自动化综合实实 验验报报 告告院系院系电气学院班级班级姓名姓名学号学号同组人姓名同组人姓名日期日期2016年1月20日教师教师肖仕武成绩成绩2.微机线路保护认识实验一、实验目的通过微机线路保护简单故障实验,掌握微机保护的接线、动作特性和动作报文。二、实验项目1、三相短路实验投入距离保护、零序电流保护,记录保护装置的动作报文。2、单相接地短路实验投入距离保护、零序电流保护,记录保护装置的动作报文。三、实验方法1、实验设备序号型 号名称数量1MRT继电保护测试仪1 台2CSL161微机线路保护装置1 台2、三相短路实验1)实验接线2
2、)实验中短路故障参数设置整定清单整定清单KG1=400FKG2=E210KG3=0000RDZ=4XX1=2XX1=2 XX2=5XX2=5 XX3=8XX3=8 XD1=2XD2=5XD3=8TX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.43短路参数短路参数:KR=2.30,KX=0.60;短路电流 Ik=5A,故障前时间 5s,故障时间 5s3)保护动作情况记录相别瞬时
3、/永久故障短路阻抗()跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)故障前时间(s)故障时间(s)ABC永久40.5040.5040.5041.04755报文:2ZKJCK,CHCK,CJ L=91.50BC(相间 II 段阻抗出口,重合出口,测距 91.50km,BC 相故障)理论:相间 II 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 91.70km,ABC 三相短路ABC瞬时73.0053.0053.0051.04655报文:3ZKJCK,CHCK,CJ L=159.00AB(相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 159.00km,AB 相故障)理论:相间 I
4、II 段阻抗出口,重合出口,测距 160.48km,ABC 三相短路4)报文及保护动作结果分析二次侧:Z2=U2/I2,一次侧:Z1=U2*1.1/(I2*0.12)=9.17Z2,则有:二次侧短路阻抗为 1时,理论测距 L=9.17*1/0.4=22.93(km)二次侧短路阻抗为 4时,理论测距 L=9.17*4/0.4=91.70(km)二次侧短路阻抗为 7时,理论测距 L=9.17*7/0.4=160.48(km)相间距离保护基本能正确动作,但无法正确反映三相短路故障,出现选相错误。故障发生地距离越远,测距误差越小,I 段测距误差较大。实验中发生永久性故障时,无后加速时间,据说明书,理论
5、上只要是永久性故障,重合闸失败后,都由 III 段保护再次切除,III 段没有动作是因为电脑模拟系统永久性故障时,故障持续时间(5s)设置得过短,III 段动作时间大于故障时间,即未断开而故障已消失,从而没有测出二次动作时间(表中的后加速时间)的情况。3、单相接地短路实验1)实验接线与三相短路实验一致2)实验中短路故障参数设置与三相短路实验一致43)保护动作情况记录相别瞬时/永久故障短路阻抗()跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)故障前时间(s)故障时间(s)A瞬时10.0220.0220.0221.05355报文:1ZKJCK,CHCK,CJ L=30.75AN(相间
6、 I 段阻抗出口,重合出口,测距 30.75km,A 相接地短路)理论:相间 I 段阻抗出口,重合出口,测距 22.93km,A 相接地短路B永久41.0071.0071.0071.04955报文:2ZKJCK,CHCK,CJ L=90.50BN(相间 II 段阻抗出口,重合出口,测距 90.50km,B 相接地短路)理论:相间 II 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 91.70km,B 相接地短路C瞬时73.0063.0063.0061.04955报文:3ZKJCK,CHCK,CJ L=157.00CN(相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 157.00km,C 相接
7、地短路)理论:相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 160.48km,C 相接地短路4)报文及保护动作结果分析二次侧:Z2=U2/I2,一次侧:Z1=U2*1.1/(I2*0.12)=9.17Z2,则有:二次侧短路阻抗为 1时,理论测距 L=9.17*1/0.4=22.93(km)二次侧短路阻抗为 4时,理论测距 L=9.17*4/0.4=91.70(km)二次侧短路阻抗为 7时,理论测距 L=9.17*7/0.4=160.48(km)相间距离保护基本能正确动作,能正确反映单相接地短路故障。故障发生地距离越远,测距误差越小,I 段测距误差较大。实验中发生永久性故障时,无后加速时间,据说明书
8、,理论上只要是永久性故障,重合闸失败后,都由 III 段保护再次切除,III 段没有动作是因为电脑模拟系统永久性故障时,故障持续时间(5s)设置得过短,III 段动作时间大于故障时间,即未断开而故障已消失,从而没有测出二次动作时间(表中的后加速时间)的情况。四、四、思考题考题1、微机线路保护装置161B包括哪些功能?每个功能的工作原理是什么?与每个功能相关的整定值有哪些?5答:功能有距离保护,零序保护,高频保护,重合闸1)距离保护是反应保护安装处到故障点的距离,并根据这一距离远近而确定动作时限的一种动作。距离保护三段1 段:ZKZIrelIset11.2 段:)(2.min.11.ZKZKZI
9、setbIIrelIIset3 段:)(2.min.11.ZKZKZIIsetbIIIrelIIIset与距离保护相关整定值:KG1,KG2,KG3,RDZ,XX1,XX2,XX3,XD1,XD2,XD3,TD2,TD3,TCH,IDQ,IJW,CT,PT,X三相电流平衡时,没有零序电流,发生不平衡故障时产生零序电流,零序保护就是用零序互感器采集零序电流,当零序电流超过一定值(综合保护中设定),断开电路。零序电流三段1 段:IKIIrelIsetmax.01.32 段:IKKIIsetbIIrelIIset1.02.3 段:IKIunbIIIrelIIIsetmax.1.与零序保护相关的整定值
10、:KG1,KG2,KG3,I01,I02,I03,I04,T02,T03,T04,TCH,TQD,KX,KR,CT,PT高频保护是用高频载波代替二次导线,传送线路两侧电信号的保护,原理是反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号,用高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。高频保护包括相差高频保护、高频闭锁距离保护和功率方向闭锁高频保护。与高频保护相关的整定值:KG1,KG2,KG3,RD2,XX1,XX2,XX3,TX2,TX3,I01,I02,I03,I04,T02,T03,T04,TCH,IQD,IJW,KX,KR,PT,CT,X重合闸是用在高压线路保护上的一种自动化装置。当
11、线路发生单相接地短路时,保护动作,跳开故障相或者三相断路器全跳,然后重合闸动作,重新合上故障相或三 相断路器。如果是短时的接地故障,那么重合很可能成功,线路恢复正常,如果是永久性接地故障,则故障线路所在断路器加速跳闸。与重合闸相关的整定值:KG1,KG2,KG3,TCH6.微机线路保护装置距离保护实验一、实验目的通过微机线路距离保护实验,掌握微机距离保护的接线、动作特性和动作报文。二、实验项目1、相间距离保护动作特性实验投入距离保护,记录保护装置的动作报文并分析。2、接地距离保护动作特性实验投入距离保护,记录保护装置的动作报文并分析。三、实验方法1、实验设备序号型 号名称数量1MRT继电保护测
12、试仪1 台2CSL161微机线路保护装置1 台2、相间距离保护动作特性实验1)实验接线图 172)实验中短路故障参数设置整定清单整定清单KG1=400FKG2=E210KG3=0000RDZ=4XX1=2XX1=2 XX2=5XX2=5 XX3=8XX3=8 XD1=2XD2=5XD3=8TX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.4短路参数短路参数:KR=2.30,KX
13、=0.60;短路电流 Ik=5A,故障前时间 5s,故障时间 5s3)保护动作情况记录相别瞬时/永久故障短路阻抗()跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)故障前时间(s)故障时间(s)AB瞬时10.0210.0210.0211.05455报文:1ZKJCK,CHCK,CJ L=36.75AB(相间 I 段阻抗出口,重合出口,测距 36.75km,AB 相故障)理论:相间 I 段阻抗出口,重合出口,测距 22.93km,AB 相间短路BC永久40.5050.5050.5051.0483.05655报文:2ZKJCK,CHCK,3ZKJCK,CJ L=91.50BC(相间 I
14、I 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 91.50km,BC 相故障)理论:相间 II 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 91.70km,BC 相间短路CA瞬时73.0063.0063.0061.04955报文:3ZKJCK,CHCK,CJ L=160.00CA(相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 160.00km,CA 相故障)理论:相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 160.48km,CA 相间短路ABC永久40.5040.5040.5041.04755报文:2ZKJCK,CHCK,CJ L=91.50BC(相间 II 段阻抗出口,重合出口
15、,测距 91.50km,BC 相故障)理论:相间 II 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 91.70km,ABC 三相短路84)报文及保护动作结果分析相间距离保护基本能正确动作,能正确反映相间故障,但无法判断是否为接地故障。即报文无法反映接地信息。故障发生地距离越远,测距误差越小,I 段测距误差较大。实验中发生永久性故障时,无后加速时间,据说明书,理论上只要是永久性故障,重合闸失败后,都由 III 段保护再次切除,III 段没有动作是因为电脑模拟系统永久性故障时,故障持续时间(5s)设置得过短,III 段动作时间大于故障时间,即未断开而故障已消失,从而没有测出二次动作时间(
16、表中的后加速时间)的情况。3、接地距离保护动作特性实验1)实验接线与相间距离保护动作特性实验一致2)实验中短路故障参数设置与相间距离保护动作特性实验一致93)保护动作情况记录相别瞬时/永久故障短路阻抗()跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)故障前时间(s)故障时间(s)A瞬时10.0220.0220.0221.05355报文:1ZKJCK,CHCK,CJ L=30.75AN(相间 I 段阻抗出口,重合出口,测距 30.75km,A 相接地短路)理论:相间 I 段阻抗出口,重合出口,测距 22.93km,A 相接地短路B永久41.0071.0071.0071.04955报
17、文:2ZKJCK,CHCK,CJ L=90.50BN(相间 II 段阻抗出口,重合出口,测距 90.50km,B 相接地短路)理论:相间 II 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 91.70km,B 相接地短路C瞬时73.0063.0063.0061.04955报文:3ZKJCK,CHCK,CJ L=157.00CN(相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 157.00km,C 相接地短路)理论:相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 160.48km,C 相接地短路AB永久10.020.020.021.0543.05255报文:1ZKJCK,CHCK,3ZKJCK,CJ
18、 L=56.75AB(相间 I 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 56.75km,AB 相故障)理论:相间 I 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 22.93km,AB 相间接地短路BC瞬时40.5050.5050.5051.04955报文:2ZKJCK,CHCK,CJ L=91.50BC(相间 II 段阻抗出口,重合出口,测距 91.50km,BC 相故障)理论:相间 II 段阻抗出口,重合出口,测距 90.50km,BC 相间接地短路CA永久73.0063.0063.0061.04955报文:3ZKJCK,CHCK,CJ L=160.00CA(相间 I
19、II 段阻抗出口,重合出口,测距 160.00km,CA 相故障)理论:相间 III 段阻抗出口,重合出口,相间 III 段阻抗出口,测距 160.48km,CA 相间接地短路ABC瞬时73.0053.0053.0051.04655报文:3ZKJCK,CHCK,CJ L=159.00AB(相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 159.00km,AB 相故障)理论:相间 III 段阻抗出口,重合出口,测距 160.48km,ABC 三相短路104)报文及保护动作结果分析二次侧:Z2=U2/I2,一次侧:Z1=U2*1.1/(I2*0.12)=9.17Z2则有:二次侧短路阻抗为 1时,理论测距
20、 L=9.17*1/0.4=22.93(km)二次侧短路阻抗为 4时,理论测距 L=9.17*4/0.4=91.70(km)二次侧短路阻抗为 7时,理论测距 L=9.17*7/0.4=160.48(km)相间距离保护基本能正确动作,能正确反映相间故障,但无法判断是否为接地故障。即报文无法反映接地信息。故障发生地距离越远,测距误差越小,I 段测距误差较大。实验中发生永久性故障时,无后加速时间,据说明书,理论上只要是永久性故障,重合闸失败后,都由 III 段保护再次切除,III 段没有动作是因为电脑模拟系统永久性故障时,故障持续时间(5s)设置得过短,III 段动作时间大于故障时间,即未断开而故障
21、已消失,从而没有测出二次动作时间(表中的后加速时间)的情况。4、电力系统振荡实验(实验室无法模拟)1)实验接线2)实验中短路故障参数设置3)保护动作情况记录4)报文及保护动作结果分析四、思考题四、思考题1、总结测量阻抗保护动作特性的方法。在测试仪 161B 中输入短路故障参数,在电脑模拟器中输入模拟量,根据不同要求更改变量,投入运行实验。等 161B 动作之后,读取报文及电脑反馈信息,并与计算理论值相比较。实验过程中还应注意仪器内置属性与模拟情况出现误差等问题。已知距离保护(相间)阻抗特性,先确定边界的几个点,两点之间的连线则可以确定部分动作边界,再在曲线上确定几个边界点,确定一条直线,得出
22、I,II,III,并画出图像。11.微机线路零序电流保护实验一、实验目的通过微机线路零序电流保护实验,掌握微机零序电流保护的接线、动作特性和动作报文。二、实验项目1、带方向零序四段式电流保护实验投入零序电流保护,记录保护装置的动作报文并分析。2、不带方向零序四段式电流保护实验投入零序电流保护,记录保护装置的动作报文并分析。3、零序电流保护加速实验投入零序电流保护,记录保护装置的动作时间、动作报文并分析。三、实验方法1、实验设备序号型 号名称数量1MRT继电保护测试仪1 台2CSL161微机线路保护装置1 台2、带方向零序电流保护动作特性实验1)实验接线122)实验中参数设置整定清单整定清单KG
23、1=400KG1=400F FKG2=E210KG3=0000RDZ=4XX1=2XX1=2 XX2=5XX2=5 XX3=8XX3=8 XD1=2XD2=5XD3=8TX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.4短路参数短路参数:短路阻抗 Z=1(理论测距 L=9.17/0.4=22.93km);故障前时间 5s,故障时间 15s133)保护动作情况记录故障相方向瞬时/
24、永久故障短路电流(A)跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)A正瞬时100.0260.0260.0261.049报文:I01CK,CHCK,CJ L=22.62AN(零序 I 段出口,重合出口,测距 22.62km,A 相接地短路)理论:零序 I 段出口,重合出口,测距 22.93km,A 相接地短路A反瞬时10报文:无理论:无B正永久70.5050.5050.5051.0440.544报文:I02CK,CHCK,I02CK,CJ L=22.62BN(零序 II 段出口,重合出口,零序 II 段出口,测距 22.62km,B 相接地短路)理论:零序 I 段出口,重合出口,
25、零序 II 段出口,测距 22.93km,B 相接地短路B反永久7报文:无理论:无C正瞬时4.52.0072.0072.0071.046报文:I03CK,CHCK,CJ L=22.62CN(零序段出口,重合出口,测距 22.62km,C 相接地短路)理论:零序段出口,重合出口,测距 22.93km,C 相接地短路C反瞬时4.5报文:无理论:无A正永久24.0064.0064.0061.0454.055报文:I04CK,CHCK,I04CK,CJ L=22.62AN(零序段出口,重合出口,零序段出口,测距 22.62km,A 相接地短路)理论:零序段出口,重合出口,零序段出口,测距 22.93k
26、m,A 相接地短路A反永久2报文:无理论:无144)报文及保护动作结果分析带方向的零序电流保护,反方向时保护不动作,因短路阻抗不变,故测距基本一致。实验数据与理论值基本符合。设置较长的故障时间(15s),在发生永久性故障时,则重合闸失败后,III 段保护会动作,二次切除故障,其动作时间(相对于重合失败后时间)即表中的后加速时间。3、不带方向零序电流保护实验1)实验接线2)实验中参数设置整定清单整定清单KG1=40KG1=400000KG2=E210KG3=0000RDZ=4XX1=2XX2=5XX3=8XD1=2XD2=5XD3=8TX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0
27、SI01=8AI02=5AI03=3AI04=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.4短路参数短路参数短路阻抗 Z=1(理论测距 L=9.17/0.4=22.93km);故障前时间 5s,故障时间 15s153)保护动作情况记录故障相方向瞬时/永久故障短路电流(A)跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)A正永久100.0250.0250.0251.0490.142报文I01CK,CHCK,I01CK,CJ L=22.62AN(零序 I 段出口,重合出
28、口,零序 I 段出口,测距 22.62km,A 相接地短路)理论零序 I 段出口,重合出口,零序 I 段出口,测距 22.93km,A 相接地短路A反永久100.0250.0250.0251.0490.142报文I01CK,CHCK,I01CK,CJ L=22.62AN(零序 I 段出口,重合出口,零序 I 段出口,测距 22.62km,A 相接地短路)理论零序 I 段出口,重合出口,零序 I 段出口,测距 22.93km,A 相接地短路B正瞬时70.5040.5040.5041.045报文I02CK,CHCK,CJ L=22.62BN(零序 II 段出口,重合出口,测距 22.62km,B
29、相接地短路)理论零序 II 段出口,重合出口,测距 22.93km,B 相接地短路B反瞬时70.5040.5040.5041.046报文I02CK,CHCK,CJ L=22.62BN(零序 II 段出口,重合出口,测距 22.62km,B 相接地短路)理论零序 II 段出口,重合出口,测距 22.93km,B 相接地短路C正永久4.52.0062.0062.0061.0452.05报文I03CK,CHCK,I03CK,CJ L=22.62CN(零序段出口,重合出口,零序段出口,测距 22.62km,C 相接地短路)理论零序段出口,重合出口,零序段出口,测距 22.93km,C 相接地短路C反永
30、久4.52.0082.0082.0081.0442.049报文I03CK,CHCK,I03CK,CJ L=22.62CN(零序段出口,重合出口,零序段出口,测距 22.62km,C 相接地短路)理论零序段出口,重合出口,零序段出口,测距 22.93km,C 相接地短路A正瞬时24.0074.0074.0071.045报文I04CK,CHCK,CJ L=22.62AN(零序段出口,重合出口,测距 22.62km,A 相接地短路)理论零序段出口,重合出口,测距 22.93km,A 相接地短路A反瞬时24.0064.0064.0061.045报文I04CK,CHCK,CJ L=22.62AN(零序段
31、出口,重合出口,测距 22.62km,A 相接地短路)理论零序段出口,重合出口,测距 22.93km,A 相接地短路164)报文及保护动作结果分析不带方向的零序电流保护,当出现故障时,正向保护、反向保护均动作,动作情况基本一致。实验数据与理论值基本符合。4、零序电流保护加速实验1)实验接线2)实验中参数设置整定清单整定清单KG1=40KG1=407F7FKG2=E210KG3=0000RDZ=4XX1=2XX1=2 XX2=5XX2=5 XX3=8XX3=8 XD1=2XD2=5XD3=8TX2=0.5STX3=3.0STD2=1.0STD3=3.0SI01=8AI02=5AI03=3AI04
32、=1.5AT02=0.5ST03=2ST04=4.0STCH=1.0SVTQ=20IQD=1AIJW=3AKX=0.6KR=2.3CT=0.12PT=1.1X=0.4短路参数短路参数短路阻抗 Z=1(理论测距 L=9.17/0.4=22.93km);故障前时间 5s,故障时间 15s173)保护动作情况记录故障相方向瞬时/永久故障短路电流(A)跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)B正永久70.5060.5060.5061.0440.142报文I02CK,CHCK,I02JSCK,CJ L=22.62BN(零序 II 段出口,重合出口,零序 II 段加速出口,测距 22.
33、62km,B 相接地短路)理论零序 II 段出口,重合出口,零序 II 段加速出口,测距 22.93km,B 相接地短路B反永久7报文无理论无C正永久4.50.5040.5040.5041.0460.147报文I03CK,CHCK,I03JSCK,CJ L=22.62 CN(零序段出口,重合出口,零序段加速出口,测距 22.62km,C 相接地短路)理论零序段出口,重合出口,零序段加速出口,测距 22.93km,C 相接地短路C反永久4.5报文无理论无A正永久24.0084.0084.0081.0450.153报文I04CK,CHCK,I04JSCK,CJ L=22.87 AN(零序段出口,重
34、合出口,零序段加速出口,测距 22.87km,A 相接地短路)理论零序段出口,重合出口,零序段加速出口,测距 22.93km,A 相接地短路A反永久2报文无理论无若仅段采用重合闸后加速(即 KG1=401FKG1=401F)时:故障相方向瞬时/永久故障短路电流(A)跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)A正永久70.5050.5050.5051.0440.147A正永久4.52.0072.0072.0071.0462.045A正永久24.0064.0064.0061.0454.054184)报文及保护动作结果分析带方向的零序电流保护,当出现故障时,正向保护动作,反向保护不
35、动作。实验数据与理论值基本符合。给,段设置重合闸后加速,发生永久性故障时,重合闸失败后,若符合某段保护动作条件,则该段保护会出现后加速,后加速时间较短,约为 0.15s,远远小于该段保护动作时间。若只给某一段保护设置了重合闸后加速,发生永久性故障,重合失败后,若符合该段保护动作条件,则该段出现后加速;若符合其他段保护动作条件时,无后加速,且其二次动作切除故障时间基本等于第一次切除故障的时间;从表中看出零序段保护第二次动作时间大于第一次动作时间,而零序、段保护第二次动作时间基本等于第一次动作时间。四、思考题四、思考题1、总结测量零序电流保护动作特性的方法。在测试仪 161B 中输入短路故障参数,
36、在电脑中输入模拟量,根据不同要求更改变量。在保护带方向 KG1=400F 情况下,取短路相,选择零序电流整定值,按照Iset)5.105.1(.0,选择短路电流,进行正方向短路测试。等 161B 动作之后,读取报文及电脑反馈信息,并与计算理论值相比较。同一情况下,进行反方向短路测试。要注意修改 KG1 控制字。在保护不带方向情况下 KG1=4000,进行上述实验步骤。将带方向与不带方向的情况进行对比,将不带方向情况下的正向与反向进行对比。修改 KG1=407F 使保护具有重合闸后加速,进行实验,对比后加速时间与保护动作时间,对比后加速动作与保护二次动作的不同。2、带方向零序电流保护和不带方向零
37、序电流保护有什么区别。带方向零序电流保护不仅可以判断有无故障电流,还可判断故障电流方向,满足保护的选择性要求,节约保护成本。193、请简述保护装置是如何实现方向性电流保护的?如何改变电流保护的方向性功能?如下图,零序正方向元件的动作判据:18arg(3 I0/3U0)180,且 3I0 零序、段定值。其中零序方向元件的方向判别采用自产 3 I0(由三个相电流相加)和自产 3U0(三个相电压相加),自产 3U0 小于 1.5V 时,闭锁零序方向元件。动作门槛值则取min自产 3 I0,外接 3I0与定值比较。方向性零序电流保护动作条件满足:(1)零序电流保护动作条件(2)零序功率为正方向,由母线
38、指向线路。改变方向性功能,即改变正常短路情况下零序功率方向。可在设备中内置电抗、电容或反相器,将零序电流或零序电压反相,正方向变为负方向。零序方向元件闭锁条件与原来相反,则可实现方向性功能的改变。4、如果将保护装置的接线 3I0 与 3I0 方向互换,保护装置的保护功能会有何变化?保护是否动作将与设置保护方向相反。如在保护带方向条件下选择正方向保护,保护不动作;选择反方向保护,保护动作。20.微机线路高频保护实验一、实验目的通过微机线路高频保护实验,掌握微机高频保护的接线、动作特性和动作报文。二、实验内容1、高频保护动作特性实验投入高频保护,记录保护装置的动作报文并分析。故障类型:单相接地、三
39、相短路;故障位置:区内故障、区外故障;通道情况:通信正常、通道中断。三、实验方法1、实验设备序号型 号名称数量1MRT继电保护测试仪1 台2CSL161微机线路保护装置1 台2、高频保护动作特性实验1)实验接线图(一)实验接线212)实验中短路故障参数设置故障前时间 5s,故障持续时间 15s,故障跳闸选择跳三相。3)保护装置整定值KG1=400FKG2=E210KG3=0009RDZ=2XX1=2XX2=4XX3=6XD1=2XD2=4XD3=6TX2=0.5”TX3=1”TD2=0.5”TD3=1”I01=4AI02=3AI03=2AI04=1AT02=0.5”T03=1”T04=1.5”
40、TCH=1.5”VTQ=30IQD=1.04AIJW=6AKX=0.6KR=2.3PT=1CT=1X1=0.4/km224)保护动作情况记录区内/区外通讯线路是否故障故障相别瞬时/永久故障短路阻抗短路电流(A)跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)区内否AB瞬时3.005.000.0590.0590.0591.546无报文 1:55 GPJLCK,1600 CHCK,CJL=7.46AB(高频距离保护出口,重合出口,测距 7.46km,AB 相故障)理论:高频距离保护出口,重合出口,测距7.5km,AB 相间故障报文 2:55GPJLCK,1600CHCK,CJL=7.4
41、6AB(高频距离保护出口,重合出口,测距 7.46km,AB 相故障)理论:高频距离保护出口,重合出口,测距7.5km,AB 相间故障区内否AB永久3.005.000.0590.0560.0561.547无报文 1:55GPJLCK,1600CHCK,CJL=7.46AB(高频距离保护出口,重合出口,测距 7.46km,AB 相故障)理论:高频距离保护出口,重合出口,高频距离保护出口,测距 7.5km,AB 相间故障报文 2:55GPJLCK,1600CHCK,CJL=7.46AB(高频距离保护出口,重合出口,测距 7.46km,AB 相故障)理论:高频距离保护出口,重合出口,高频距离保护出口
42、,测距 7.5km,AB 相间故障区内是AB永久3.005.000.0590.0560.0561.547无报文 1:52GPJLCK,1598CHCK,CJL=7.46AB(高频距离保护出口,重合出口,测距 7.46km,AB 相故障)理论:高频距离保护出口,重合出口,高频距离保护出口,测距 7.5km,AB 相间故障报文 2:55GPJLCK,1600CHCK,CJL=7.46AB(高频距离保护出口,重合出口,测距 7.46km,AB 相故障)理论:高频距离保护出口,重合出口,高频距离保护出口,测距 7.5km,AB 相间故障区外否AB瞬时5.005.00无报文:无理论:保护不动作区外否AB
43、永久5.005.00无报文:无理论:保护不动作区外是AB永久5.005.00无报文:无理论:保护可能会误动作23区内/区外通讯线路是否故障故障相别瞬时/永久故障短路阻抗短路电流(A)跳 A(s)跳 B(s)跳 C(s)重合闸(s)后加速(s)区内否A永久1.003.700.0580.0580.0581.5460.213报文 1:53 GPI0CK,1598 CHCK,1812GPI0CK,CJ L=2.43AN(高频零序出口,重合出口,高频零序出口,测距 2.43km,A 相接地故障)理论:高频零序出口,重合出口,高频零序出口,测距 2.5km,A 相接地故障报文 2:53 GPI0CK,15
44、98 CHCK,1813GPI0CK,CJ L=2.45 AN(高频零序出口,重合出口,高频零序出口,测距 2.45km,A 相接地故障)理论:高频零序出口,重合出口,高频零序出口,测距 2.5km,A 相接地故障区内否A瞬时1.003.700.0560.0560.0561.547无报文 1:52 GPI0CK,1598 CHCK,CJL=2.48AN(高频零序出口,重合出口,测距 2.48km,A 相接地故障)理论:高频零序出口,重合出口,测距 2.5km,A 相接地故障报文 2:53 GPI0CK,1598 CHCK,CJL=2.43AN(高频零序出口,重合出口,测距 2.43km,A 相
45、接地故障)理论:高频零序出口,重合出口,测距 2.5km,A 相接地故障区内是A瞬时1.003.700.0560.0560.0561.547无报文 1:52 GPI0CK,1598 CHCK,CJL=2.40AN(高频零序出口,重合出口,测距 2.40km,A 相接地故障)理论:高频零序出口,重合出口,测距 2.5km,A 相接地故障报文 2:57 GPI0CK,1602 CHCK,CJL=2.46AN(高频零序出口,重合出口,测距 2.46km,A 相接地故障)理论:高频零序出口,重合出口,测距 2.5km,A 相接地故障区外否A永久1.002.70无报文 10I0QD(重复的次数取决于故障
46、时间设定的长短)零序辅助起动元件起动理论:零序辅助起动元件起动报文 20I0QD 零序辅助起动元件起动理论:零序辅助起动元件起动区外否A瞬时1.002.70无报文 10I0QD 零序辅助起动元件起动理论:零序辅助起动元件起动报文 20I0QD 零序辅助起动元件起动理论:零序辅助起动元件起动24区外是A瞬时1.002.70无报文 10I0QD 零序辅助起动元件起动理论:保护可能会误动作报文 20I0QD 零序辅助起动元件起动理论:保护可能会误动作5)报文及保护动作结果分析二次侧:Z2=U2/I2,一次侧:Z1=U2*1.0/(I2*1.0)=Z2,则有:二次侧短路阻抗为 3时,理论测距 L=3/
47、0.4=7.5(km)二次侧短路阻抗为 1时,理论测距 L=1/0.4=2.5(km)报文中,第一行第一个数字表示绝对时间,单位是毫秒,第二个表示保护动作情况,其中 GPJLCK 表示高频距离保护出口,GPI0CK,表示高频零序出口,CHCK 表示重合出口,CJ 表示测距,L 表示距离,AB 或者 AN 表示故障相,I0QD 表示零序辅助启动元件启动。报文中,有些地方与理论有出入,这是由于设备的原因。对于两相相间短路,很明显在发生永久性故障的时候,在启动重合闸后应该再次跳开,但是报文中没有,说明保护的性能对于两相相间短路较差,也有可能是因保护装置年代久远引起的。对于单相接地短路,保护可以明确的
48、响应,对于瞬时性短路进行重合闸,对于永久性短路会有后加速。四、思考题四、思考题1、微机线路保护装置 CSL160 中高频保护的工作原理。本装置设置了高频相间距离保护和高频零序方向保护,通道方式只考虑闭锁式,不适用于允许式。高频保护投入时,22 号备用开入端子接收信输入,28 与 43、44 号端子去收发信机控制启信和停信。高频距离方向元件可以由 KG3 选择距离段或段作为动作元件,高频零序可以由 KG3选择零序段或者段,也可以是段零序功率方向元件作为高频零序方向元件。故障发生时,投入突变量选相元件,若选为相间故障,则投入高频距离,若为单相故障,则投入高频零序。高频保护在收信满 5 毫秒后若本侧
49、判为正方向且满足停信条件,则停信。若此时对侧也停信,本侧连续 5ms 收不到闭锁信号,则立即跳闸出口。高频距离只在故障开始时投入,转入振荡闭锁后就退出。高频零序由于不怕振荡,所以在振荡闭锁中也可以投入,不过这时零序停信带 60ms 延时,以防止环网功率倒向导致高频零序误动作。2、区外故障、通信中断时线路两侧高频保护的动作情况如何?为什么?不动作或者误动。区外故障时,一边测到故障属于区外,故闭锁本身并发闭锁信号到对侧,对侧由于通讯线路故障收不到闭锁信号,但是测出是正方向故障,故有可能误动也可能不动。本实验是不动作。25.微机自动重合闸实验一、实验目的微机线路保护 CSL160 系列具有自动重合闸
50、功能,通过微机线路保护自动重合闸实验,掌握自动重合闸的工作原理、工作方式和动作报文。二、实验项目1、自动重合闸重合方式实验投入自动重合闸,选择重合闸方式:非同期、检无压、检同期三种,分析重合闸工作特性。2、自动重合闸后加速实验投入距离保护、零序电流保护,记录自动重合闸后加速的动作报文并分析。三、实验方法1、实验设备序号型 号名称数量1MRT继电保护测试仪1 台2CSL161微机线路保护装置1 台2、自动重合闸重合方式实验1)实验接线262)实验中微机保护装置定值设置及 MRT 测试仪实验参数设置整定清单:整定清单:KG1=400FKG2=E210KG3=0000RDZ=4XX1=2XX2=5X