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1、供配电技术试验报告试验一 供电线路的定时限过电流保护试验一、试验目的1. 把握过流保护的电路原理,深入生疏继电保护二次原理接线图和开放接线图。2. 学会识别本试验中继电保护实际设备与原理接线图和开放接线图的对应关系,为以后各项试验打下良好的根底。3. 进展实际接线操作, 把握过流保护的整定调试和动作试验方法。二、预习与思考1. 参阅有关教材做好预习,依据本次试验内容,参考图 21、图 22 设计并绘制过电流保护试验接线图,参照图 23。2. 为什么要选定主要继电器的动作值,并且进展整定?3. 过电流保护中哪一种继电器属于测量元件? 三、原理与说明对于 366kV 供电线路,作为线路的相间短路保
2、护,主要承受带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护。假设过电流保护时限不大于 0.50.7s 时,可不装设电流速断保护。相间短路动作于跳闸,以切除短路故障。带时限的过电流保护,按其动作时限特性分为定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。图 2-1 为定时限过电流保护的原理图,图2-2 为其开放图。图 2-1 定时限过电流保护原理图定时限过电流保护的整定计算方法请参考相关教材,附录 1 有基于本试验一次系统参数的过电流保护整定计算具体过程。定时限过电流保护的优点:动作时间比较准确,整定简便,而且不管短路电流大小,动作时间都是确定的,不会由于短路电流小动作时间长而延长故障时间。缺点:所需继电器
3、多,1接线简洁,且需直流操作电源,投资较大;靠近电源处的保护装置,其动作时间较长,这是带时限过电流保护的共有缺点。四、试验设备序号设备名称图 2-2 定时限过电流保护开放图使 用 仪 器 名 称数量1LGP01电流继电器12LGP04时间继电器13LGP05出口中间继电器14LGP06信号继电器15LGP32沟通数字真有效值电流、电压表16监控台电流互感器二次信号1五、试验步骤试验前预备:1) 将试验系统总电源开关断开,将监控台的“试验内容选择”转换开关旋到“线路保护”档;2) 将全部监控台上全部电流互感器试验中需要接线的除外二次侧短接;3) 合上试验系统电源开关,监控台电源开关,PLC 电源
4、开关,开头以下试验内容。试验步骤1. 选择电流继电器的动作值确定线圈接线方式和时间继电器的动作时限。过电流保护的整定计算过程见附录 1,电流继电器选用 DL-23C/6,整定电流为 2.1A,时间继电器选用DS-23,整定时间为 5s。2. 参照试验指导书中试验一和试验三的调试方法分别对电流继电器和时间继电器进展整定调试。3. 按图 2-3 过电流保护试验接线图进展接线。图中,KA 选用DL-23C/6,KT 选用DS-23, KS 选用 JX21-A/T,KM 选用ZJ3-3A。2图 2-3过电流保护试验接线图4. 依次合上电气把握模拟屏的QS1,QF1,QS3,QS7,QF3,QS10,Q
5、F5,QF7,QF12, 其它开关元件断开。5. 分别设置,AB、BC、CA 相间短路,在短路点分别设置在末端和80%,将短路设置投入,观看保护动作状况并记录相关数据如表7-1。备注:由于没有电流速断保护,故短路点不宜设置在首端和20%,以免短路电流太大影响设备使用寿命。表 2-1Iop=2.1AT=5s3短路点末端80%短路类型最大短路电流高压一次侧QF3 是否动作AB 相间短路BC 相间短路CA 相间短路三相短路六、试验报告1. 安装调试及动作试验完毕后要认真进展分析总结,按试验报告要求准时写出过电流保护的试验报告。2. 表达过电流保护整定,试验的操作步骤。3. 分析说明过电流保护装置的实
6、际应用和保护范围。4. 通过本试验谈谈你对实际设备与原理接线图和开放接线图对应关系的生疏。5. 书面解答本试验的思考题。4试验二 供电线路的电流速断保护试验一、试验目的1. 把握电流速断保护的电路原理以及整定计算方法。2. 理解电流速断保护和过电流保护的优缺点。3. 进展实际接线操作, 把握两段过流保护的整定调试和动作试验方法。二、预习与思考1. 参阅有关教材做好预习,依据本次试验内容,参考图 1-4 绘制两段式过电流保护的原理图及开放图。2. 电流速断保护为什么存在“死区”,怎样弥补?三、原理与说明通过上一个试验可以了解,过电流保护有一个明显的缺点,为了保证各级保护装置动作的选择性,势必消灭
7、越靠近电源的保护装置,其整定动作时限越长,而越靠近电源短路电流越大,因此危害更加严峻。因此依据 GB50062-1992 规定,在过电流保护动作时间超过 0.5 0.7s 时,应装设瞬时动作的电流速断保护装置。电流速断保护的整定计算方法请参考相关教材,也可参考附录 1 的基于本试验一次系统参数的电流速断保护整定计算。由电流速断保护的整定计算公式可知,电流速断保护不能保护本段线路的全长,这种保护装置不能保护的区域,称为“死区”,因此电流速断保护必需与带时限过电流保护协作使用,过电流保护的动作时间应比电流速断保护至少长一个时间级差t=0.50.7s,而且须符合前后过电流保护动作时间的“阶梯原则”,
8、以保证选择性。序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量四、试验设备1LGP01电流继电器1LGP02电流继电器12LGP04时间继电器13LGP05出口中间继电器14LGP06信号继电器15LGP32沟通数字真有效值电流、电压表16监控台电流、电压互感器二次信号1五、试验步骤试验前预备同试验七,试验步骤如下:1. 选择电流继电器的动作值确定线圈接线方式和时间继电器的动作时限。电流速断保护与过电流保护的整定计算过程见附录 1,速断保护用电流继电器 KA3,KA4 选用DL-24C/10,整定电流为 5.6A,过电流保护用电流继电器KA1,KA2 选用DL-23C/6,整定电流为 2.1A,时间继电
9、器选用DS-23,整定时间为 5s。2. 参照试验指导书中试验一和试验三的调试方法分别对电流继电器和时间继电器进展整定调试。53. 按图 2-4 电流速断保护试验接线图进展接线。图中,KS1 选用JX21-A/T,KS2 选用DXM-2A,KM 选用 ZJ3-3A。4. 依次合上电气把握模拟屏的 QS1,QF1,QS3,QS7,QF3,QS10,QF5,QF8,其它开关元件断开。5. 分别设置,AB、BC、CA 相间短路,在短路点分别设置在末端和80%,20%,将短路设置投入,观看保护动作状况并记录相关数据如表2-2。表 2-2Iop1=2.1AIop2=5.6AT=5s短路类型短路点20%8
10、0%末端最大短路电流高压一次侧保护动作类型AB 相间短路BC 相间短路CA 相间短路图 2-4a电流速断保护试验接线图沟通回路图 2-4b电流速断保护试验接线图信号回路6六、试验报告图 2-4c 电流速断保护试验接线图直流回路1. 安装调试及动作试验完毕后要认真进展分析总结,按试验报告要求准时写出电流速断保护的试验报告。2. 表达电流保护整定,试验的操作步骤。分析说明电流速断保护装置的实际应用和保护范围。7试验三 供电线路反时限过电流保护试验一、试验目的1. 把握感应型电流继电器根本构造和工作原理。2. 把握反时限过电流保护的整定计算方法。3. 进展实际接线操作,把握反时限过电流保护的整定调试
11、和动作试验方法。二、预习与思考1. 参阅有关教材做好预习,了解 GL-10 系列感应型电流继电器的根本构造和工作原理2. 把握反时限过电流保护的电路原理,结合附录1 把握反时限过电流保护的整定计算方法。三、原理与说明GL-10/GL-20 系列感应型过电流继电器主要应用于电机、变压器等主设备以及输配电系统得继电保护回路中。当主设备或输配电系统消灭过负荷及短路故障时,该继电器能按预定的时限牢靠动作或发出信号,切除故障局部,保证主设备及输配电系统的安全。由于感应型继电器同时具有反时限和速断特性,应用在带时限过电流保护中可以大大简化继电保护装置,因此在工厂供电系统中得到广泛应用。本试验系统中承受的
12、GL-15 型继电器具有一付过渡转换主触点。保证了在继电器的工作过程中,电流互感器的二次回路不置于开路。其典型接线见图 2-6,延时特性曲线见图 2-7。图 2-6GL-15 在高压柜使用中的典型接线图 2-7GL-15 延时特性曲线反时限过电流保护的整定计算方法请参阅相关教材,需要指出的是,由于 GL 型电流继电器的时限调整机构是按 10 倍动作电流的动作时间来标度的,因此须依据前后两级保护的GL 型继电器的动作特性曲线来整定。与定时限过电流保护相比:反时限过电流保护所用继电器数量大为削减,而且可同时实 现电流速断保护,加上可承受沟通操作,因此简洁经济,投资大大削减,因此它在中小企业供电系统
13、中得到广泛应用。其缺点有:动作时间的整定比较麻烦,而且误差较大,当短路电流较小时,其动作时间可能很长,从而延长了故障动作时间。四、试验设备81LGP01电流继电器12LGP09反时限过电流继电器13LGP04时间继电器14LGP05出口中间继电器15LGP06信号继电器16LGP32沟通数字真有效值电流、电压表1电流互感器二次信号三位旋钮1序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量7监控台五、试验步骤试验前预备同试验七备注:由于试验系统的断路器把握回路为直流操作,而GL-15 不具有独立触点,因此在试验接线图2-8 中,用电流继电器KA1 代替 TQ,用 KA1 的触点启动跳闸回路。这与现场实际接
14、线是不同的,请用户留意!试验步骤1. 选择电流继电器确定线圈接线方式、反时限过电流继电器的动作值反时限过电流保护的整定计算过程见附录 1,电流继电器选用 DL-23C/6,整定电流为 2.1A。反时限过电流继电器整定电流为 2.5A,速断电流倍数为 2 倍,10 倍电流淌作时间为 1.4s。2. 按图 2-8 反时限过电流保护试验接线图进展接线。图中,KA1 选用DL-23C/6,KA2选用GL-15,KS 选用JX21-A/T, KM 选用 ZJ3-3A。3. 依次合上电气把握模拟屏的 QS1,QF1,QS3,QS7,QF3,QS10,QF5,QF8,其它开关元件断开。表 2-4Iop=2.
15、5AT=1.4s短路点短路类型20%80%末端动作时间S保护是否动作最大短路电流高压一次侧A 相接地短路AB 相间短路三相短路4. 分别设置,AB、BC、CA 相间短路,在短路点分别设置在末端和80%,20%,将短路设置投入,同时合上电秒表计时开关K,观看保护动作状况并记录相关数据如表2-4。9六、试验报告图 2-8 反时限过电流保护试验接线图1安装调试及动作试验完毕后要认真进展分析总结,按试验报告要求写出反时限过电流保护的试验报告。表达反时限过电流保护整定,试验的操作步骤10试验四 线路过电流保护与自动重合闸综合试验一、试验目的1. 把握线路过电流保护与自动重合闸电路的工作原理。2. 加深对
16、DH-3 型三相一次重合闸继电器工作原理的理解。二、预习与思考预习相关教材,了解线路过电流保护与自动重合闸的工作原理。三、原理说明当供电线路发生短路故障时,过电流保护装置动作,启动保护出口中间继电器,跳闸线 圈得电,断路器跳闸,同时重合闸装置启动,经短延时后接通合闸接触器回路,使断路器合 闸。假设故障照旧存在,保护装置再次动作启动跳闸,跳闸后重合闸延时回路虽然接通,但由于重合闸继电器充电时间一般为 1525S 左右过短,重合闸内部中间继电器因电压不够不能吸合,重合闸回路不能闭合。因此只能实现一次重合闸。序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量四、试验设备1LGP01电流继电器组件一12LGP04
17、时间继电器组件13LGP06信号继电器组件14LGP10中间继电器组件15LGP11重合闸继电器16LGP41可调电阻1红,绿指示灯17监控台三位旋钮1LW42A2-31371 断路器把握开关1五、试验步骤1) 将试验系统总电源开关断开,监控台的“试验内容选择”转换开关旋到“线路保护” 档。2) 依次合上试验系统电源开关,监控台总电源开关,监控台直流电源断开。3) 依次合上QS1,QF1,QS3,QS7,QF3。1. 手动分、合闸试验图 3-10a 线路过电流保护与自动重合闸综合试验接线图沟通回路11图 3-10b 线路过电流保护与自动重合闸综合试验接线图把握回路12图 3-10c 线路过电流
18、保护与自动重合闸综合试验接线图信号回路1) 依据图 3-10 线路过电流保护与自动重合闸综合试验接线图接线,KA 选用DL-23C, 整定动作电流为 3A,KT 选用 DS-23C,整定动作时间为 3S,KS1 选用 DXM-2A,KS2 选用JX-21A/T,KM1,KOU 选用DZ-31B,KAR 选用DH-3。2) 检查上述接线的正确性,确定无误后,合上监控台直流电源开关。3) 将断路器QF3 手动分、合闸,观看电路工作过程。2. 临时性故障与自动重合闸试验将 QF3 合闸,“短路点设置开关”旋到末端,操作短路设置模块,设置AB 相间短路,在重合闸装置充电完成后指示灯完全亮,按下短路故障
19、投入按钮 SB,使线路发生短路故障,当出口继电器动作使QF3 跳闸后,再按下SB,使短路故障退出运行相当于系统发生临时性故障,观看试验现象。3. 永久性故障与自动重合闸试验将 QF3 合闸,“短路点设置开关”旋到末端,操作短路设置模块,设置AB 相间短路,在重合闸装置充电完成后指示灯完全亮,按下短路故障投入按钮 SB试验过程中不退出, 相当于系统发生永久性故障,观看试验现象。六、试验报告试验完成后,书面表达过电流保护与自动重合闸电路在系统发生临时性故障和永久性故障时的工作过程。13试验五 暗备用试验一、试验目的把握暗备用电路的接线方法和工作原理。二、预习与思考预习相关教材了解暗备用APD 电路
20、的组成及工作原理。三、原理说明在试验二十中,分段断路器自动投入装置作为暗备用的一种典型应用已经加以说明,在 实际应用中,两路电源进线互投,变压器互投,都属于暗备用的应用。在本试验中设定的一 次系统如图 3-16 所示,10kV 变电所由两台主变分别出线 1#、 2#低压母线,低压母联断路器为QF7,正常运行时,QF5,QF6 处于合闸状态,QF7 断开,两端母线分列运行。当任何一段母线因进线或主变故障而使其电压降低时,APD 动作,将故障线路的断路器 QF5 或 QF6跳开,然后合上QF7,恢复供电。序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量8监控台白色指示灯,三位旋钮断路器把握开关各 12四、试
21、验设备1LGP01电流继电器组件一12LGP03电压继电器组件13LGP04时间继电器组件14LGP05中间继电器组件一15LGP06信号继电器组件16LGP10中间继电器组件二1LGP33开关27LGP41可调电阻1五、试验步骤1) 将试验系统总电源开关断开,将监控台的“试验内容选择”转换开关旋到空档。2) 依次合上试验系统电源开关,监控台电源开关,PLC 电源开关,断开监控台直流电源。3) 在图 3-17 暗备用试验接线图中,KA1,KA2 选用DL-23C,整定电流为1.5A,KV1, KV2 选用DY-28C,KV1 ,KV2 整定为 80V,KT1 选用DS-22C,KT2 选用DS
22、-23C,两时间继电器整定时间均为2S,KS1 选用JX-21A/T,KS2 选用DXM-2A,KM1,KM2 选用DZ-31B, KLA 选用 DZS-12B。SA1 选用 LW42A2-31371 型,SA2 承受 LW2-Z-1a、4 、6a、40、20/F8型断路器把握开关4) 依据图3-17 暗备用试验接线图接线,在接线确认无误后,合上监控台直流电源,使用电压 1进线给两台主变供电。调整三相自耦调压器使1#低压母线线电压为 380V。APD 投入把握开关SA 必需处于“退出”位置。5) 上述步骤完成后,将SA 旋到“投入”位置,白色指示灯应当亮,表示APD 投入。14KA1、 KV1
23、、KA2、KV2 吸合表示两路工作电源正常,假设不正常,请检查试验接线是否正确。6) 将QF3 断开,模拟 1#10kV 电源失压,观看APD 电路的工作过程,QF5 是否跳开, 分段断路器QF7 是否投入,并将实现象记录于表 3-5。7) 将系统恢复成步骤 4 所述状态,将 QF4 断开,模拟 2#10kV 电源失压,观看 APD电路的工作过程,QF6 是否跳开,分段断路器QF7 是否投入,并将实现象记录于表 3-5。8) PT 断线无流闭锁检验:将系统恢复成步骤4 所述状态,然后将KV2 线圈进线断开,模拟PT 断线, 观看APD 是否动作。9) 电源低压闭锁检验:将系统恢复成步骤 4 所
24、述状态,然后调整三相自耦调压器降低1#低压母线电压,直到 KV1 返回,然后断开QS2,模拟 2#工作电源失压,观看APD 是否动作。备注:QF5、QF6 执行手动分闸后,假设再执行手动合闸,必需先将SA 旋到“退出”位置。图 3-16暗备用试验一次系统示意图图 3-17a暗备用试验接线图沟通回路15图 3-17b暗备用试验接线图把握回路16图 3-17c暗备用试验接线图信号回路六、试验报告分析暗备用电路的工作过程,并将 APD 电路各主要元件在不同条件下的状态填入表3-5。表 3-5序号代号规格型号试验整定值或额定工作值1KA12KV13KA24KV25KT16KT27KLAPT 断线QS1 断电(KV1 失电)17低压线圈用途闭锁接法