电力系统继电保护教学课件 继电保护实验指导书-7.docVIP

实验七、单侧电源辐射式输电线路 三段式电流保护实验 一、 实验目的 1、掌握无时限电流速断保护、带时限电流速断保护及过电流保护的电路原理、工作特性及整定原则。 2、理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图及保护装置中各继电器的功用。 3、掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术。 二、预习与思考 1、三段式电流保护为什么要使各段的保护范围和时限特性相配合？ 2、由指导教师提供有关技术参数，你能对三段式电流保护进行计算与整定吗？ 3、为什么在实验中，采用单相接线三段式保护能满足教学要求？你能将图7-2正确改绘成单相式接线图吗？ 4、为什么可取消电流互感器，直接将各段电流继电器的电流线圈串入一次侧的模拟接线中？ 5、三段式保护模拟动作操作前，是否必须对每个继电器进行参数整定？为什么？ 6、在辐射式输电线故障模拟接线中，“R、R1、R2、Rf、Rf’”各代表什么？S1的设置可分别模拟什么性质的短路故障？ 7、断路器QF是用什么元件模拟的？写出控制回路合闸时及保护动作后跳闸时的电路工作原理？ 三、原理说明： 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部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，但却不能作为下一线路的后备保护，还必须采用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配合可构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。 图7-1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合 输电线路并不一定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。例如用于“线路－变压器组”保护时，无时限电流速断保护按保护全线路考虑后，此时，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。 在只有一个电源的辐射式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6-1。XL-1线路保护的第Ⅰ段为无时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的前一部分即线路首端，动作时限为t1I，它由继电器的固有动作时间决定。第Ⅱ段为带时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的全部并延伸至线路XL-2的一部分，其动作时限为t1II = t2I +△t。无时限电流速断和带时限电流速断是线路XL-1 图7－2 三段式电流保护接线图 （a）原理图 （b）展开图 的主保护。第Ⅲ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，它是按照阶梯原则来选择的，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。 综上所述，电流保护是根据网络发生短路时，电源与故障点之间电流增大的特点构成的。 无时限电流速断保护是以避开被保护线路外部最大短路电流为整定的原则，它是靠动作电流的整定获得选择性。带时限电流速断保护则同时依靠动作电流和动作时间获得选择性，并要与下一线路的无时限电流速断保护相配合。过电流保护以躲开线路最大负荷电流和外部短路切除后电流继电器能可靠返回为整定原则。它依靠动作电流及时间元件的配合获得选择性。 2、阶段式电流保护的电气接线 图7-2为三段式电流保护接线图，其中1LJ、2LJ、1XJ、BCJ构成第Ⅰ段无时限电流速断保护；3LJ、4LJ、1SJ、2XJ、BCJ构成第Ⅱ段带时限电流速断保护；5LJ、6LJ、7LJ（两相三继电器式接线）、2SJ、3XJ、BCJ构成第Ⅲ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，从而可分析故障的大概范围。 3、一次网络模拟接线 单侧电源辐射网络见图7-1，在母线A和母线B上都装有三段式电流保护。由于正常时，系统三相是对称的，所以在实验室中可采用单相一次网络模拟接线图，如图7-3所示。 4、绘制三段式电流保护单相式接线图 本实验安装调试内容为线路XL-1上的三段式电流保护装置，但要考虑与线路XL-2上的三段式电流保护配合，可参考图7-1。实验中采用DL-20C系列电流继电器，组合型DXM-2A信号继电器，DS-20时间继电器和DZB-10B中间继电器，为了简化实验接线，每一段保护中电流继电器只装一个。要求每一位学生在实验前参照图7-2绘制一张完整的三段式电流保护单相式展开图。 四、三段式电流保护实验参