微机保护实验指导书.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流微机保护实验指导书.精品文档.微机保护（演示）实验提纲（暂用）实验基本内容：l 微机保护装置硬件结构认识与基本接线l 微机保护操作界面熟悉与整定操作l 微机保护定值检验实验项目l 三段式微机电流保护实验l 微机重合闸实验l 微机变压器差动保护实验实验设备：l 南瑞继电保护屏l LHDJZ-B试验台实验地点：电力实训中心9318，9227南京工程学院电力学院继电保护教研室1 观察微机保护装置的硬件结构1.1观察对象：220kV线路保护屏，110kV线路保护屏，主变保护屏，母线保护屏2.2内容及步骤：观察各保护屏外部结构；观察保护装置的面板及部件；背板插件插拔，观察插件上的内容；端子排，接口及连接片（压板）等。2 三段式电流微机保护实验2.1实验目的熟悉微机保护调试过程和操作方法；学习微机电流保护定值调整的方法；研究系统运行方式对保护的影响；熟悉重合闸与保护配合方式。2.2电流保护流程初始化Pu初数据采集及电量参数计算I段保护投入？有过电流故障？低压闭锁投入？测量电压低于整定值？故障时间到？有键入信号？Y段出口段保护模块段保护模块读键盘信息显 示重合闸投入？重合闸条件满足？重合闸时间到？发重合闸指令读键盘信息YNYNNNNYNNNY2.3实验接线电流、电压保护实验一次系统图12,4,5W测量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大区内区外PT测量2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3移相器微机电流保护实验原理接线图微机保护装置2A2B2Cbco（来自PT测量）（来自2CT互感器二次侧） 2.4实验步骤（1） 按图接线，同时将变压器原方CT（TA）的二次侧短接。（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0欧姆处。（3）运行方式选择，置为“最小”处。（4）合上三相电源开关，调节调压器输出，使台上电压表指示从0V慢慢升到100V，注意此时的电压应为变压器二次侧电压，其值为100V。（5）合上微机保护装置电源开关，利用菜单整定有关定值。（6）微机电流保护段（速断）、段投入，将LP1接通（微机出口连接片投入）。（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮。（8）任意选择两相短路，如果选择AB相，合上AB相短路模似开关。（9）合上故障模拟断路器3KO，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯部分熄灭，电流表读数约为7.14A左右，大于速断（段）保护整定值，I段保护动作跳开模拟断路器。将动作情况和故障时电流值记录于表1中。表1 电流保护检查实验记录表（各段定值分别为：I： A；II： A；III： A）短 路 阻 抗 /1245678910最大运行方式AB相 短路段动作情况短路电流/ABC相短路I段动作情况短路电流/ACA相短路III段动作情况短路电流/A1245678910正常运行方式AB相 短路段动作情况短路电流/ABC相短路II段动作情况短路电流/ACA相短路III段动作情况短路电流/A1245678910最小运行方式AB相 短路段动作情况短路电流/ABC相短路II段动作情况短路电流/ACA相短路III段动作情况短路电流/A（10）断开故障模拟断路器，按微机保护箱上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器，负荷灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。（11）按表1中给定的电阻值移动短路电阻的滑动接头，重复步骤（9）和（10），观察段、II段、III段的动作情况。记录相应的短路电流和滑线变阻器的阻值于表1中。（12）改变系统运行方式，分别置于“最大”、“正常”运行方式，重复步骤（6）至（11），记录实验数据填入表1中。（13）分别改变短路形式为BC相和CA相，重复步骤（6）至（12）。（14）实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。2.5思考题1）如何查看保护装置的运行参数和定值清单？2）如何修改电流保护各段的动作电流值？3）解读所做实验的故障报告。3 微机重合闸功能实验3.1实验接线：接线同上3.2实验步骤：（1）将LP1短接（微机出口连接片投入），LP2断开。（2）系统运行方式选择开关置于“最小”位置（3）将线路电阻滑动头移动到3处。（4）合上三相电源开关，将调压器输出由0V慢慢上升到100V为。（5）合上微机保护装置电源开关，将三段电流保护全部投入，利用菜单选择合适的定值。（6）保护装置的低电压值设为60V，并将低压闭锁和重合闸功能投入。（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮，让其在正常状态下运行约10秒钟。（8）合上SA、SB、SC短路模拟开关。（9）短时间合上故障模拟断路器3KO，模拟系统发生三相短路故障。此时现象：负荷灯全熄；电流段保护动作，跳开模拟断路器；显示屏显示“SdXXX”，并点亮“段动作”指示灯；等待一会后（等待时间由装置中设置的重合闸时间确定）：微机装置会发命令将断开的模拟断路器再次合上，显示屏显示为“-CH-”；若此时故障模拟断路器仍然处在合闸状态（模拟永久性故障），则保护装置会加速发出跳闸命令将模拟断路器永久分开，并不再进行重合闸操作，这时，微机保护装置显示改为“GS-XXX”；若重合闸发生时，故障模拟断路器已经处于断开状态（瞬时性故障），则重合闸操作成功。（10）对永久性故障，在加速跳闸后，断开故障模拟断路器，复位微机装置上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器恢复无故障运行。（11）根据表2中给定的短路电阻值重新设置短路电阻滑动触头的位置，重复步骤（9）和（10），将实验数据数据记录于表中。(12) 实验结束后，将调压器输出调回零，断开短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。 表2 重合闸动作情况记录表短路电阻/W短路电流345678段动作情况段动作情况段动作情况动作电流Id/ A瞬时性故障时动作情况永久性故障时动作情况3.2思考题1）如何模拟瞬时性短路故障和永久性短路故障？2）对于永久性故障的实验情况作出保护和重合闸动作的时序图。3）如何调阅故障报告？4 微机变压器差动保护实验4.1 实验目的(1)熟悉变压器纵差保护的组成原理及整定值的调整方法；(2)了解Yd接线的变压器，其电流互感器二次接线方式对减少不平衡电流的影响；(3)了解差动保护制动特性的特点。4.2 变压器保护的功能和原理特性4.2.1 变压器保护功能差流速断保护，差动保护，过负荷保护，非电量保护开关量输入等。4.2.2 变压器差动保护的特性（1）采用比率制动特性克服外部短路时不平衡电流的影响动作量： ID =| IH - IL|制动量： IR =| IH + IL|动作判据： ID ³ Ipuo ID ³ Ipuo + K（IR - Ir ）其中IH 和 IL I分别为高压侧和低压侧的电流相量。图中阴影部分的区域为差动保护的动作区；A点为差动保护最小动作电流Ipu.0，一般取（0.250.5）IN；拐点B所对应的制动电流Ir，一般取（13）IN；斜线的斜率tga（K），视不平衡电流的大小程度确定，一般取tga=0.250.5之间。本试验台微机变压器差动保护制动特性的A、B点，在实验时可以通过整定进行改变，调节A点或B可检查制动特性曲线对保护的影响。（2）利用二次谐波制动躲开励磁涌流的影响（I1-6I2）> 0判为内部故障（I2/I1 ³17%）（I1-6I2）< 0判为励磁涌流（I2/I1 £17%）式中：I1为励磁涌流的基波分量；I2为励磁涌流的二次谐波分量。（3）变压器差动保护软件流程LOOP差动故障判断开始计算差电流Ic差动速断否？是空载否I<0.1IN数字滤波算二次谐波电流I2有涌流否6I2-I1>0跳闸程序计算和电流IRIR>ID？IC>Ipuo？计算Iset2=Ipuo+tga(IS-Ir)IC>Iset2？跳闸程序返回YYNNYNNNYYYN4.3 实验内容和步骤变压器差动保护实验的一次系统图12,4,5W测量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大区内区外PT测量移相器2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3 变压器高压侧为Y形接法，线电压为220V，低压侧为形接法，线电压为127V。高、低压侧变比为：1；线路正常运行方式下低压侧每相负荷电阻为61。4.3.1 模拟变压器正常运行方式（1）如图接线，并将交流电压表并接到PT测量插孔，将电流表串接在变压器原方一次回路。1A微机保护箱1B1C1A1B1C2A2B2C2A2B2C（2）将调压器电压调至0V。（3）将系统阻抗切换开关K3置于“正常”位置，将故障转换开关K1置于“线路”位置。（4）合上三相电源开关，合上微机装置电源开关，修改有关定值为理论计算值，退出所有保护功能。（5）合上直流电源开关；合上模拟断路器1KO、2KO。（6）调节调压器，使变压器副方电压从0V慢慢上升到100V，模拟系统无故障运行。（7）在表3中记录有关实验数据。（8）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。（9）对比计算值和实际值，分析误差产生的原因。表3 微机差动保护实验数据记录表参 数 高压侧电流/A低压侧电流/AA相B相C相A相B相C相计算值一次电流二次电流测量值一次电流二次电流误差计算一次电流误差二次电流误差4.3.2 变压器内部故障实验（1）变压器在正常运行方式下运行。（2）保护装置运行在变压器差动保护程序下，将其有关整定值整定为理论计算值，将保护功能投入。将故障转换开关K1置于“区内”位置。（3）从微机装置上记录变压器两侧CT二次侧测量电流幅值的大小。由于变压器实验时，只要故障转换开关K1置于“区内”位置，则从硬件电路上将变压器付方CT一次回路短接了，因此这时变压器付方CT二次侧测量电流幅值基本为0A。（4）将短路电阻滑动头调至50处。（5）合上短路模拟开关SA、SB。（6）合上短路操作开关3KO，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯全熄，模拟断路器1KO、2KO断开，将有关实验数据记录在表4中。（7）断开短路操作开关3KO，合上1KO、2KO恢复无故障运行。（8）改变步骤（4）中短路电阻的大小，如取值分别为8或10，或步骤（5）中短路模拟开关的组合，重复步骤（6）和（7），将结果记录于表4中。（9）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。表4 微机差动保护变压器内部故障实验数据记录表 参 数 短路电阻/58105810高压侧电流/A低压侧电流/A三相短路计算值实验测量值两相短路电流实验测量值AB相BC相CA相正常运行时微机装置电流测量幅值/A1A1B1C2A2B2C4.3.3 变压器外部故障实验实验步骤与“变压器内部故障实验”完全一样，只须先将故障转换开关K1置于“区外”位置即可。实验记录表格5表5 微机差动保护变压器外部故障实验数据记录表 参 数 短路电阻/58105810高压侧电流/A低压侧电流/A三相短路计算值实验测量值两相短路电流实验测量值AB相BC相CA相正常运行时微机装置电流测量幅值/A1A1B1C2A2B2C4.3.4 空载投入变压器时，励磁涌流对保护的影响实验（1）实验接线4.3.1。（2）变压器在正常运行方式运行，然后断开模拟短路器1KO、2KO。（3）将微机装置中的保护功能全部投入。（4）再次投入模拟断路器1KO，观察差电流表的指示值，重复多次合1KO的程，观察激磁涌流对保护的影响。（5）将差动速切保护的整定值降低，重复步骤（4），观察速断保护是否误动。（6）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。4.3.5改变差动保护制动特性对保护灵敏度影响实验对差动保护制动特性，A点上、下移动，B点左右移动都可以改变动作区，但A点上、下移动改变的是差动保护的灵敏度，B点左右移动改变的是差动保护躲不平衡电流的能力。在微机变压器差动保护整定值中，通过改变“C6”项取值的大小可改变A点；通过改变“C7”项取值的大小可改变B点。实验接线及实验步骤与前面内部故障实验过程相同，只需要在每次故障之前将变压器整定值根据实验要求进行改变，实验记录表格也可使用前2个实验同样的格式，也可根据实际情况自行设计记录表格。通过改变Ipu.0（增加或减少）和Ir（增加或减少），模拟变压器内部或外部短路，观察和分析差动保护的动作情况。4.4思考题1）如何测量变压器在正常运行时的差流？2）Yd变压器两侧的TA都接成星型时，如何补偿两侧电流的相位？3）如何查看变压器正常运行时的参数？4）解释保护装置（屏）面板上的信号。