实验三 输电线路微机距离保护实验

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1、实验三输电线路微机距离保护实验一、实验目的1、了解微机距离保护的概况2、了解微机距离保护所使用的多边形动作特性二、实验原理1、本试验台微机距离保护软件基本框图如图6-7所示。初始化阻抗保护？Y数据采集及电量计算有突变量标志？NY负序分量计算N阻抗计算负序分量大于给定值？Y测量阻抗在Ⅲ段动作区内？阻抗计算NY测量阻抗在Ⅱ段动作区内？测量阻抗在Ⅰ段动作区内？NYYN故障时间到？故障时间到？发Ⅰ段动作命令NYY发Ⅲ段动作命令发Ⅱ段动作命令显示读键盘信息N有键入信号？YN重合闸投入？YN重合闸条件满足？键入信号处理显示信息YN重合闸时间到？Y发重合闸命令显示信息图6-7微机

2、距离保护软件基本框图2、微机距离保护的设置及相关说明DJZ-ⅢC型试验台中的微机保护装置可以实现三段式电流保护、三段式距离保护及变压器差动保护、后备保护。通过试验台上保护单元箱有关整定值的设置。可以选择进行不同的实验内容。当变压器保护投入时，程序运行变压器差动保护和变压器后备保护的内容；当距离保护投入时（此时变压器保护不投入））程序运行距离保护内容；当变压器保护和距离保护均不投入时，程序运行线路电压电流保护内容。三段式距离保护为相间距离保护。阻抗特性采用多边形特性，保护通过相电流差突变量元件启动，采用负序方向元件把关。电流保护与距离保护共用同一滑线变阻器模拟该线路下

3、任意一点短路。本试验台阻抗保护实现方法是利用移相器改变PT副方电压相量与电流相量间的相对关系，其一次原理图如图6-8所示。图6-8阻抗保护实验一次系统图12,4,5W测量孔1KM1CTTM220/127VRS最小最大区内区外PT测量移相器2KM2CTK11R2W3KMRd10W2R45WDXK3阻抗保护故障发生时，检查出电压、电流的幅值变化及他们间相角的差值情况，通过计算阻抗与给定的动作特征进行比较来确定是否有故障发生的。通常阻抗保护第Ⅰ段保护本线路全长的80%~85%；第Ⅱ段保护本线路的全长，且延伸到下一段的部分，相当于125%；第Ⅲ段为本线路和相邻线路的后备，有

4、一定裕量，相当于250%。由此可得阻抗整定值。由原理接线图可见，模拟线路电阻滑动头与故障时基本阻抗模值相对应。如当模拟线路电阻滑动头移至50%处时，表示模拟线路故障时的阻抗模值为5Ω。将整定值表中的阻抗特性电阻分量设置为4Ω，相间Ⅰ段电抗分量定值设置为8Ω，相间Ⅱ段电抗分量定值设置为12.5Ω，相间Ⅲ段电抗分量定值设置为25Ω，以下实验都按此整定值。阻抗保护程序正常运行时，微机处于测量状态，显示屏显示A、B、C三相电流幅值和AB、BC、CA相线电压幅值；微机保护的测量阻抗在动作区域内，且当故障持续时间到时，在显示屏上显示故障类型和测量阻抗模值的大小。微机装置根据测量

5、阻抗和整定值的设置情况确定选择出口继电器，并点亮“保护动作”指示灯。三、实验内容DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路，实验前应接好线才能进行实验。微机阻抗保护实验原理接线图如图6-9所示。通过在不同的移相角度和短路电阻下，经过多次实验，可确定I段保护的动作区域，II、III段保护的动作区域由于试验台所设线路结构模型的限制，只能测出部分范围。为了能通过尽可能少的实验次数确定I段保护的动作区域，可根据图6-6给出的多边形阻抗保护动作特性和电阻分量及I段电抗分量整定值的大小计算出明确的I段保护动作区域，然后再通过实验进行检查。以下给出

6、的实验步骤和数据记录表格仅作参考，实验者可根据实际要求进行修改。（1）按上图完成实验接线。（2）合上三相电源开关、直流电源开关、移相器以及微机保护装置电源开关，合上模拟断路器1KM、2KM，然后在PT测量处并联接入交流电压表，调节调压器输出，使试验台微机保护单元电压显示值升到50V，负载灯全亮。（3）按附录二中所述方法将微机阻抗保护整定值进行修改（有关整定值的大小详见本节相关部分）（4）将台面右上角的LP1（微机出口连接片）接通。（5）合上模拟线路的SA和SB短路模拟开关。（6）合上故障模拟断路器3KM。模拟系统发生两相短路故障。此时负荷部分熄灭，微机装置显示“ab

7、相阻抗Ⅰ段动作和测量阻抗幅值的大小”，同时“保护动作”指示灯点亮，由I段保护动作跳开模拟断路器，从而实现保护功能。（7）断开故障模拟断路器3KM，按微机保护的“信号复归”按钮，可重新合上模拟断路器2KM，负荷灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。（8）以1Ω为步长，移动短路电阻滑动头，重复步骤（6）和（7），直到I段保护不动作，记下此时的短路电阻值。（9）按表6-1中给定的值将移相器调整到另一个角度，将短路电阻滑动头先移动到30%处，或将短路电阻滑动头移至比理论计算值约小2Ω处，重复实验步骤（6）至（8），将实验结果记录在表6-1中。运行方式电阻/Ω103050