输电和电力工程管理专业线路保护实验指导书

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1、线路保护实验指导书2012年4月目录实验一：继电器的特性实验3一．实验目的3二．实验原理3三、实验内容51）电流继电器特性实验52）电压继电器特性实验63）时间继电器特性测试实验74）低电压闭锁的过电流保护实验8四、思考题9实验二、输电线路电流电压常规保护实验10一、实验目的10二、基本原理101．试验台一次系统原理图102．电流电压保护实验基本原理103．保护的整定值计算154．常规电流保护的接线方式16三、实验内容171．正常运行方式实验（系统检测）172．短路故障方式实验173．三相短路时I段保护动作

2、情况及灵敏度测试实验18注意事项：1、按照安排时间准时上课（上午：9:00~12:00；下午：14:30~17:30；晚上：6:30开始），实验课缺勤的按实验成绩0分处理。2、为了人身安全，请勿穿拖鞋,自觉遵守实验规章制度。3、实验报告用统一的实验纸抄写，实验前写预习报告，实验报告上写好实验序号。4、实验报告提交：实验报告在下次实验课上交，最后一次报告在17周前提交。希望按时上交报告，以便登记分数。实验一：继电器的特性实验一．实验目的1）了解继电器基本分类方法及其结构。2）熟悉电流继电器的构成原理。3）学会

3、调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。4）测量继电器的基本特性。5）学习和设计多种继电器配合实验。二．实验原理继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。1）继电器的分类继电器按所反应的物理量的不同可分为电量与非电量的两种。属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等；反应电量的种类比较多，一般分类如下：（1）按结构原理分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、微机型等。（2）按继电器所反应的电量性质可分为：电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器、频率继电器等。（3

4、）按继电器的作用分为：起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型、电磁型继电器使用量已有减少。2）电磁型继电器的构成原理继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器、差动继电器等。下面仅就常用的电磁型电流继电器的构成及原理作简要介绍。17电磁型继电器的典型代表是电磁型电流继电器，它既是实现电流保护的基本元件，也是反应故障电流增大而自动动作的一种电器。下面通过对电磁型电流继电器的分析

5、，来说明一般电磁型继电器的工作原理和特性。图2-1为DL系列电流继电器的结构图，它由固定触点1、可动触点2、线圈3、铁心4、弹簧5、转动舌片6、止档7所组成。当线圈中通过电流时，铁心中产生磁通，它通过由铁心、空气隙和转动舌片组成的磁路，将舌片磁化，产生电磁场，产生电磁力，形成一对力偶。由这对力偶所形成的电磁转矩，将使转动舌片按磁阻减小的方向（即顺时针方向）转动，从而使继电器触点闭合。电磁力与磁通的平方成正比，即其中所以式中，——继电器线圈匝数；——磁通所经过的磁路的磁阻。分析表明，电磁转矩等于电磁力与转动舌

6、片力臂的乘积，即（2-1）式中，为与磁阻、线圈匝数和转动舌片力臂有关的一个系数，。从式（2-1）可知，作用于转动舌片上的电磁力矩与继电器线圈中的电流的平方成正比，因此，不随电流的方向而变化，所以，电磁型结构可以制造成交流或直流继电器。除电流继电器之外，应用电磁型结构的还有电压继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器。为了使继电器动作（衔铁吸合，触点闭合），它的平均电磁力矩17必须大于弹簧及磨擦的反抗力矩之和（）。所以由式（2-1）得到继电磁的动作条件是：（2-2）当达到一定值后，上式即能成立，继电器动作。

7、能使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用表示，在式（2-2）中用代表并取等号，移项后得：（2-3）从式（2-3）可见，可用下列方法来调整：（1）改变继电器线圈的匝数；（2）改变弹簧的反作用力矩；（3）改变能引起磁阻变化的气隙。当减小时，已经动作的继电器在弹簧力的作用下会返回到起始位置。为使继电器的返回，弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩及摩擦的作用力矩。继电器的返回条件是：（2-4）当减小到一定数值时，上式即能成立，继电器返回。能使继电器返回的最大电流称为继电器的返回电流，并以表之。在式（2-4）中，用

8、代替并取等号且移项后得：（2-5）返回电流与动作电流的比值称为返回系数，即。反应电流增大而动作的继电器＞，因而。对于不同结构的继电器，不相同，且在0.1~0.98这个相当大的范围内变化。三、实验内容1）电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验。实验电路原理图如图2-2所示：17实验步骤如下：（1）按图接线，将电流继电器的动作值整定为A（直接读继电器上的整定值），使调压器输出指示为0V，滑线电阻的滑动触