实验十五 电流闭锁电压速断保护实验

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1、实验十五电流闭锁电压速断保护实验一、实验目的1、掌握电流闭锁电压速断保护的电路原理，保护范围和整定方法。2、理解保护电路中各继电器的功用和整定方法。3、掌握电流闭锁电压速断保护的电路接线和实验技能。二、预习与思考1、图15-2保护装置中的电压继电器、电流继电器、中间继电器、信号继电器等在电路中各起到什么作用？2、图15-2电路中各个继电器的参数是根据什么原则整定的？3、电流闭锁电压速断保护利用了线路发生短路故障时的什么特征？4、为什么电流继电器在电路中既可借以判断线路故障，同时在电压回路断线时能起到闭锁作用？三、

2、原理说明电流闭锁电压速断保护是由电压速断保护和电流闭锁装置两部分组成。当线路发生短路故障时，母线电压剧烈下降。利用这一特征，当电压下降至预先整定的数值时，低电压继电器（图15-2中的1KVU、2KVU、3KVU）接点闭合而作用于跳闸，瞬时切除故障，这就构成了电压速断保护。图15-1所示线路X装设瞬时动作的电压速断保护。由于保护瞬时动作，为了满足选择性要求，它的保护范围必须限制在本线路WL以内。为此，低电压继电器的动作电压必须低于线路末端短路时母线上的最小残余电压。图中曲线1为最小运行方式下线路各点短路时母线上的残

3、余电压。由图可见短路点距电源端愈近，母线残压愈低。在系统运行方式变化时，线路同一地点短路时母线上的残压是不同的。在最小运行方式下短路时，母线残压较低；在最大运行方式下短路时，母线残压较高。图中曲线2即为最大运行方式下线路各点短路时母线残压曲线。为了保证选择性，图15-1电压速断装置工作原理低电压继电器的动作电压Uop应小于最小运行方式下线路WL末端短路时母线上的残压Ures，min，即：Uop＜Ures，min（15-1）图15-2电流闭锁电压速断保护装置(a)原理图（b）展开图写成等式：Uop=Ures，min

4、/Krel（15-2）式中Ures，min——最小运行方式下，线路X末端短路时，母线上的最小残压；Krel——可靠系数，取Krel=1.2～1.3。图15-1中直线3即为电压速断装置的动作电压值，它与曲线2、1的交点N、M给出了在最大与最小运行方式下电压速断装置的保护范围LII与LI。可见，电压速断的保护范围也受运行方式的影响，与电流速断不同的是电压速断在最大运行方式下保护范围最小。而且，无论处于何种运行方式，在保护安装处附近短路时，母线残压总要降为零，电压速断总能动作，即它的保护范围不可能下降为零。因为母线及与

5、母线相连的任一线路发生短路故障时母线电压都要下降，各线路电压速断装置的低电压继电器均起动。为保证选择性，各线路电压速断保护均加装了电流继电器（如图15-2中的1KA、2KA）来判断哪条线路发生故障。同时，电流继电器也在电压回路断线时起闭锁作用。只有被保护线路发生故障，在电流作用下电流元件动作；同时因母线电压大大下降，电压元件也动作时，保护装置才发出跳闸脉冲。电流闭锁电压速断保护装置见图15-2。四、实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1ZB07QF－24C/6电流继电器1只2ZB09DZ-31Β中间继电器1只DY

6、－28C/160低压继电器1只3ZB30DXM－2A信号继电器1只JX—21A/T信号继电器1只4ZB05光字牌组件1只5ZB35存储式智能真有效值交流电流表1只6ZB36存储式智能真有效值交流电压表1只7ZB42可变电阻器<二>1件8THKDZB-3A母线电压互感器1只AB段输电线路1相负载电阻R150Ω各1只直流操作电源1路五、实验内容及步骤开始实验前请认真学习本实验指导书第1-4页使用说明书，正确使用实验台。1、保护整定值与保护性质的关系电流元件的动作电流有两种整定方法。第一种，电流元件动作电流按躲过最大负

7、荷电流整定，要求在线路末端短路时有一定的灵敏度，电压元件按最小运行方式考虑，所以受运行方式变化影响较大。按这种方法整定的保护，一般称为电压速断保护。第二种，按躲过线路末端短路时流过保护装置的短路电流来整定。因为构成保护装置的电流元件与电压元件是互相闭锁的，仅其中一个元件动作保护装置不会动作，只有两元件都动作，保护装置才动作。利用这一特点，在决定保护装置的动作电流与动作电压时，可不按最大运行方式及最小运行方式这种极端情况考虑，而是按经常出现的某一主要运行方式来计算，并且使保护装置的电流元件和电压元件在该运行方式下具

8、有相同的保护范围，如图15-3所示。图中曲线1为选定运行方式下，线路各点短路时母线残压曲线，曲线2为该运行方式下线路各点短路时流经保护装置的短路电流曲线。假定在这种选定的运行方式下电流元件和电压元件的保护范围相同（为LP），其对应的线路阻抗则为ZP=ZWL/Krel（15-3）UresUres图15-3电流闭锁电压速断装置动作电压和动作电流的确定图15-4(a)电流闭锁电