建筑供配电与照明实训报告.docx

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1、建筑供配电与照明课程设计报告系 别：专 业：姓 名：班 级：学 号： 指导教师： 成员姓名： 成 绩：目 录实训工程一 阶段式过电流保护23实训工程二实训工程三反时限电流保护6微机变压器纵差动保护11实训工程一阶段式过电流保护一、实训目的1. 把握阶段式电流保护的原理和整定计算方法。2. 生疏阶段式电流保护的特点，理解各段保护间的协作关系。3. 通过实训观看、分析三段式电流保护各段的保护范围。4. 理解输电线路阶段式电流保护的原理图、开放图。二、实训设备THPWJZ-1 电力系统微机保护综合实训装置三、实训内容1. 阶段式电流保护的构成无时限电流速断只能保护线路的一局部，带时限电流速断只能保护

2、本线路全长，却不能作为下一线路的后备保护，还必需承受过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由 无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相协作构成的一整套输电线路的阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。III0.5tII0.5ItCAXL-1BXL-2123ttIII1III1III12III220I图 1-1三段式电流保护各段的保护范围准时限协作输电线路并不愿定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。例如线路 变压器组接线，无时限电流速断保护按保护全线路考虑后，可不装设带时限电流速断保护， 只装设无时限电流速断和过电流保护装置。又如在很短的线路上，装设无时限电流速断往往 其

3、保护区很短，甚至没有保护区，这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护装置，叫做二段式电流保护。单侧电源供电线路上，三段式电流保护装置各段的保护范围和时限特性见图 1-1。2TQQFQF信号+-+BCJ1XJ2XJ3XJ-+t+1SJ-t 2SJ-1LJIIIIIIIA2LJ3LJ4LJ5LJ6LJ7LJCLHc(a)LHa1LJ3LJ5LJLHa2LJ4LJ6LJLH c7LJ控 制电源小母板熔无 时断限器电流速断带 时限电流速断交 流 电 流 回 路+KM1LJ2LJ至3LJ信 号继 电 器3信 号 回 路定 时 限 过电 流 保 护出 口 中 间跳 闸 回 路(b)+KM-KMFU1LJ2

4、LJ3LJ4LJ5LJ1XJFU2SJ3SJ6LJ7LJ1SJ2XJBCJ3XJTQBCJQF直 流 回 路a原理图b开放图图 1-2三段式电流保护接线图XL-1 线路保护的第段为无时限电流速断保护，它的保护范围为线路 XL-1 的前一局部即线路首端，动作时限为 t I，它由继电器的固有动作时间打算。第段为带时限电流速断1保护，它的保护范围为线路 XL-1 的全部并延长至线路 XL-2 的一局部，其动作时限为 t II1t I+= 2t。无时限电流速断和带时限电流速断是线路 XL-1 的主保护。第段为定时限过电流保护， 保护范围包括 XL-1 及 XL-2 全部，其动作时限为 t1III，它是

5、依据阶梯原则来选择的，即 t1III = t2III+t ，t2III 为线路 XL-2 的过电流保护的动作时限。当线路 XL-2 短路而 XL-2 的保护拒动或断路器拒动时，线路 XL-1 的过电流保护可起后备作用使断路器 1 跳闸而切除故障，这种后备作用称远后备。线路 XL-1 本身故障，其主保护速断与带时限速断拒动时，XL-1 的过电流保护也可起后备作用，这种后备作用称近后备。2. 阶段式电流保护的电气接线图 1-2 为三段式电流保护接线图，其中 1LJ、2LJ、1XJ、BCJ 构成第段无时限电流速断保护；3LJ、4LJ、1SJ、2XJ、BCJ 构成第段带时限电流速断保护；5LJ、6LJ

6、、7LJ两相三继电器式接线、2SJ、3XJ、BCJ 构成第段定时限过电流保护。BCJ 为保护出口中间继电器，任何一段保护动作时，均有相应的信号继电器动作指示，从指示可知道哪段保护曾动作过，从而可分析故障的或许范围。各段整定原理和整定值计算，在后面线路模型及整定值计算中已经作过深入争论，这里不再赘述。四、实训步骤1. 依据实训接线总图接线，依据实训一工程中的步骤 2 的挨次启动把握屏。运行方式设置为“正常”2. 闭合断路器 QF1、QF2、QF3，使线路带电，将短路时间调为 20S。微机线路保护装置的设置如下表 1-1、1-2、1-3、1-4。表 1-1 保护装置投退定值整定表其它项保护功能退出

7、保护序号定值符号保 护 名 称整定范围备注01I1TT电流段保护投入04I4TT电流段保护投入07I7TT电流段保护投入星形星形、三角形星形星形、三角形表 1-2 保护装置沟通参数整定表定值序号定值名称定值符号整定值整定范围备注1CT 变比CT10000000-9999整定值/10002PT 变比PT1000000-99993零序 CT 变比CT010000000-99994零序 PT 变比PT01000000-99995母线 PT 接线MPTJX6线路 PT 接线XPTJX表 1-3 保护装置数值定值整定表定值序号定值符号定值名称整定值整定范围备注01I1电流段定值0.320.02-9.50

8、A02I2电流段定值0.410.02-9.50A03I3电流段定值0.450.02-9.50A表 1-4 保护装置时间定值整定表定值序号定值符号定值名称整定值整定范围备注23T2T3电流段时间定值电流段时间定值0.5S0.00-60.00S3.0S0.00-60.00S3. 短路类型选择为“线路”，在短路电流最小的状况下设置系统三相短路，留意哪一段动作。复位短路“投入”按钮，退出电流保护的段，重在短路电流最小的状况下设置系统三相短路。观看是哪段保护动作，动作时间与前一种状况比照较。4. 复位短路“投入”按钮，重投入电流保护的段，在短路电流最大的状况下设置10系统三相短路，留意保护哪一段动作。会

9、有什么现象。记录故障电流，光字牌状态及微机保护装置的历史记录。5. 断开保护装置的跳闸压板，重复3、4 两步，留意消灭什么状况。记录故障电流，光字牌状态及微机保护装置的历史记录。6. 退出电流保护 I 段只投、段，模拟 XL1 段线路短路电流最大位置时保护I 段拒动。留意会消灭什么状况。记录故障电流，光字牌状态及微机保护装置的历史记录。7. 复位“投入”按钮，复位“线路”按钮，复位“SBa、SBb、SBc”退出短路电流。断开断路器 QF3、QF2、QF1，将系统调压器调到最小位置。按下“退出”按钮，关闭单相和三相空开电源，完毕实训。五、实训数据分析与处理步骤 3 的实训现象电流 I 段动作 故

10、障相别CImax =0.33A步骤 4 的实训现象QF3 保护跳闸信号 电流 I 段动作 故障相别 CImax =0.33A重复 3：电流 I 段动作 故障相别 CImax =0.33A；电流 I 段动作故障相别 CI=0.35A步骤 5 的实训现象max重复 4：电流段动作 故障相别 BCImax =0.5A QF3 保护跳闸信号 把握回路短路1s 发生，QF3 保护跳闸信号 电流段动作 故障相别 BC步骤 6 的实训现象Imax =0.33A1将各种故障时的实训结果分别填入以下各表 1-1：六、心得体会我们实训完成后能清楚阶段式电流保护的特性。阶段式电流保护多用于输电线路，由于线路 长，状

11、况简洁。线路中有正常电流、过负荷电流、漏电电流、近距离短路电流、远路离短路电流、瞬时短路电流如雷电感应、风吹碰线等等。通过电流大小的检测协作时间的长短来护得不同的继电保护。如过负荷、过流、速断、漏电等保护。实训工程二 反时限电流保护一、实训目的1. 把握反时限过流保护原理和动作特性。2. 生疏反时限过流保护的整定参数。3. 参考有关教材深刻理解反时限，了解微机反时限的优缺点。二、实训设备THPWJZ-1 电力系统微机保护综合实训装置三、实训内容一般电力系统的电气设备允许通过电流和时间成反比，因而反时限过电流保护有较大的 优越性。在同线路的不同点发生短路时，短路电流大小不同，反时限过电流保护具有

12、不同的动作时限，在线路靠近电源端短路时，短路电流较大，动作时限较短，反之就长。反时限过电流保护主要用于小型发电站、变电所、工厂等部门的输电线路及大型电动机的保护中。 图 2-1(a)、(b)所示为输电线路反时限过电流保护的原理图。因感应型过电流继电器本身既是起动元件，又是时间元件，并且还带有机械掉牌信号装置可以代替好几只继电器的功能和作 用，因而接线比较简洁。反时限保护动作电流的计算方法与定时限过电流保护一样。其动作时限也按阶梯原则选择，不同的是由于反时限电流继电器的动作时限与被保护线路中短路电流大小有关，因而相邻线路间时限协作比较简洁。反时限过电流保护的时限协作指的是，在某一协作点上相邻线路

13、保护的时限协作。一般是将协作点选在相邻下一线路的首端。如图 2-2(a)中的 D1点。图 2-1(a) 二相式一段线路反时限过流保护原理图 2-1 (b)输电线路反时限过电流保护原理图图 2-2 所示输电线路 X -1 和 X -2 分别装设了反时限过电流保护。实际工程整定或试验时LL均应首先算出保护装置 1 与 2 的动作电流 I和 I，并使二者相互协作，即 II。dz，1dz，2dz，1dz，2假定保护装置 2 的时限特性已经确定，即图 2-2a及b中的曲线，考虑保护装置 1的时限特性时，需算出协作点即线路 X -2 始端DL1处短路时的短路电流 I，在流过 Id1d1的作用下，保护装置

14、2 的动作时限为t，见图 2-2a及b中曲线的A 点；在 I2D1 d1作用下，保护装置 1 也会起动，依据保护动作选择性的要求，其动作时限 t应比保护 2 的动作时1D1限 t2(D1)大一个t。即：t1(D1)= t2(D1)+t。因感应式继电器的铝盘有转动惯性，误差较大，所以，实际应用的t 应取较大的数值， 一般取t 为 0.7 秒。算得 t，即获得保护装置1 时限特性曲线上一点B，见图 2-2a及b，保护装置1(D1)1 的动作电流 I已经算出，只要 I和 B 点这两个因素一确定，保护装置 1 的时限特性dz。1dz。1曲线即可完全确定下来。通过试验把握上述协作整定方法，完全满足实际应

15、用的要求，由于依据上述协作计算， 在 D 短路点，保护1 和保护 2 动作的时限级差为t，保证了选择性，进一步观看时限特性1曲线可知，在其它点(如 D 点)，时限级差为为t，且tt，短路点离电源越远，时限级差2越大，明显，只要在 D 点能满足时限协作要求，那末在其它各点短路时，均能满足选择性1要求。at=fLbt=fI d图 2-2反时限过电流保护的时限协作下面介绍一下微机保护中的反时限特性，反时限过流保护通常是基于下式1的时间t电流I 反时限特性：I r t = K1式1中， K 为常数。 r 依据保护不同场合而取不同的值：一般在保护线路末端短路时电流变化较小的状况下，常承受定时限过流保护。

16、定时限可以认为是一种特别的反时限特性， 即 r = 0 ；而在线路首端短路时电流变化较大的状况下，则承受格外反时限特性，即r = 1 ；通常输电线路承受一般反时限，即 0 r 1；反映过热状态的过流保护，在与熔断器协作的场合则承受特别反时限特性，即 r =2。目前普遍承受的是基于 BS142.1966 和 IEC 255-4 标准的四条反时限曲线，分别为一般反时限、强反时限、超反时限、长反时限，其通用表达式如下：(k b其中：t = I I)a -1o p r2t ：以秒为单位的动作时间；k ：时间系数整定值；它的整定应由“当短路电流为I 时装置的动作时间为t ”反过来推算得到。I ：测量电流

17、；I：电流淌作定值。整定时应躲过可能的最大负荷电流。opr四条曲线的陡度不同，其陡度由a 和b 共同打算。不同类型曲线 和 值反时限类型一般反时限0.020.14强反时限1.013.5超反时限2.080.0长反时限1.0120.0但是也有专家指出了这种模型的缺乏之处。这种模型在电流极大时对应延时时限微小，而在过流整定值四周时对应延时时限极大，这样在累加时间精度及与定时限保护的协作方面都存在缺陷。现在有关专家又提出了一种型反时限，可以解决上述问题。这种型反时限特性在 I/IP20 时，按最小动作时限动作，此时可与定时限保护协作。当 I/I 2 时，按最大动作时限P动作。南自的微机只有一种：极端反

18、时限依据 IEC225-4 标准，构成电流速段加反时限过流保护。(1) 一般反时限0 . 14 TIt =P() 0 . 02- 1I(2) 格外反时限P=1 3 . 5 TtP(3) 极端反时限(I) - 1IP= 8 0 T-tIP() 21IP其中 TP 为时间系数，IP 为启动电流。我们在用到反时限时，需要选择一种反时限特性，还要修改保护定值，即整定 TP 和IP，r当I/I P1 时，程序开头按以上模型进展规律运算。反时限过电流保护的优点是：越靠近电源端短路，保护的动作时限越短，与定时限电流保护比较，反时限过电流保护在故障电流等于(12) I时，见图 2-2(b)，动作时限比定时限d

19、z保护动作时限长得多，这一特性有利于使得保护装置躲开短时间的过负荷。此外，在线路首端短路时，短路电流比在末端短路时大得多，故承受反时限过电流保护可加速切除线路首端的短路。反时限的缺点是：时限协作较简洁；虽然每条线路在靠近电源端短路时动作时限要比末端短路时短，但当线路级数较多时，近电源端保护总的动作时限照旧很长，不能满足快速切除故障的要求。四、实训步骤1. 依据实训接线总图接线，依据实训一工程中的步骤 2 的挨次启动把握屏。运行方式设置为“正常”。2. 将微机保护装置中投退定值 的“电流反时限保护” 设为“投入”,其它项均设为“退出”；将沟通参数的“ PT 变比”设为“10”，“CT 变比”设为

20、“0.1”，“反时限过流定值”设置为“1.0A”，“反时限延时定值”设置为“0.2s”，其它定值项无需设置。3. 闭合断路器 QF1、QF2、QF3，使线路带电，将短路时间调为 40S，短路点区域选择为“线路”。4. 分别在短路电流最大位置，中间位置，最小位置设置三相短路，粗略比较下三个位置的反时限时间t,t,t的大小，思考消灭这种现象的缘由。maxmidmin5. 按正确挨次使微机保护装置和把握屏退出运行，完毕试验。认真总结试验结果，认真填写试验报告。五、实训数据分析与处理1. 简述微机反时限过流保护定值整定及动作特性实训的操作要点t=40s 电流 I 段 故障相别 CIminmax=0.3

21、1At=9sQF3 保护跳闸信号 电流反时限动作 故障相别 BCI=0.89Amidmaxt=3sQF3 保护跳闸信号 电流反时限动作 故障相别 BCI=0.85Amaxmax反时限过电流保护的动作时间是一个变数，随短路电流大小而变，短路电流大，动作时间快，短路电流小，动作时间慢，表现为反时限特性。就是说继电保护的动作时间与短路电流大小有关，成反比例关系。2. 反时限电流保护适用于哪些状况？反时限过电流保护原理上和很多负载的故障特性相接近，因此保护特性更为优越。本机的反时限过流保护符合 IEC 标准，可通过整定选择 IEC A一般反时限、IEC B格外反时限、IEC C极度反时限三种反时限特性

22、任一种。六、心得体会反时限过电流保护在原理上和很多负载的故障特性相近，因此保护特性更为优越。实际上，很多工业用户要求宝珠为反时限特性，而且对于不同的用户负荷，所需的反时限特性并不一样、实训工程三 微机变压器纵差动保护一、实训目的1. 娴熟把握微机主保护装置的操作方法。2. 把握微机纵差动保护实现双绕组变压器纵差动保护的安装和整定原则。二、实训设备THPWJZ-1 电力系统微机保护综合实训装置三、实训内容变压器的纵差动保护中，为了使变压器在正常工作或外部短路时差动电流尽量接近于 零，对于一次侧接线方式不一样的双绕组变压器，其电流互感器的二次侧电流必需进展相位补偿。否则会产生较大的差动电流。在传统

23、的差动继电器的纵差动保护中，进展相位补偿的方式是在 Y 型侧的电流互感器二次侧承受型接线，型侧的电流互感器的二次接线承受 Y 型接线，使纵差动保护的两差动臂电流相位一样，在选择 TA 变比时Y 型侧的二次电流还应3该乘以的接线系数。在微机型保护中，由于软件算法的灵敏性，同时为了简化保护接线，通常在二次侧均承受 Y 型接线。在进展差动计算时由软件对变压器 Y 型侧电流进展相位和幅值的补偿。图 3-1/ Y -11 双绕组变压器纵差动保护原理接线图四、实训步骤1. 按“微机变压器保护接线总图”进展实训接线，将电流互感器 TA3,TA4二次端短接。2. 合上三相和单相空开电源，按下“启动”按钮，启动

24、把握屏。调整系统调压器，使系统电压到达 105V，短路电流大小调到最小位置，系统运行方式打到“正常”档。3. 合上断路器 QF1、QF2、QF3，将微机变压器保护中的“比率差动保护”和主变参数侧主变接线“三角形”和侧主变参数“星形”投入，其它保护退出。在数值定值中将“差动电流启动定值”设置为 0.5A。4. 将短路区域选择设置为“区内”，设置系统三相短路，观看记录断路器 QF1、QF2、微机变压器保护的动作状况。将短路区域选择设置为“区外”，重复上述步骤。5. 按正确挨次使微机保护装置和把握屏退出运行，完毕试验。认真总结试验结果，认真填写试验报告。五、实训数据分析与处理区内短路区外短路QF1分闸合闸QF2分闸分闸变压器保护微机故障相别 ABC故障相别 BC1. 将实训现象填入下表 3-1六、心得体会通过实训，明白了关于差动保护的局部学问，差动保护是保护两端电流互感器之间的故障即 保护范围在输入的两端 CT 之间的设备上，正常状况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位一样，两者刚好抵消，差动电流等于零；故障时两端电流向故障点流， 在保护内电流叠加，差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的断路器，使故障设备断开电源。