继电保护专题实验报告.doc

继电保护专题实验报告 一、实验目的 本实验以研究过渡电阻对距离保护的影响为目的，通过实验数据观察过渡电阻增加时保护的动作状况，最后得出过渡电阻对距离保护影响的结论。 二、实验内容 实验分为单电源和双电源两部分，包含单侧电源三相短路、单侧电源单项接地短路，双电源空载线路上三相短路，保护安装在送电测的的线路上三相短路与保护安装在受电侧的线路上三相短路这五种故障形式，其中，对于接地故障设置过渡电阻从0.01欧姆~300欧姆变化，相间短路过渡电阻变化为0.01~16欧姆，并研究故障点位于保护范围的10%、50%、90%处时保护的动作情况。 三、实验理论分析 （一）单端电源时过渡电阻对阻抗继电器的影响 如图所示，若线路首端故障经电弧，则距离保护的测量阻抗分别为 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 。本段线路出口发生经过渡电阻短路故障时，若过渡电阻较大，本段距离保护I可能拒动，前一级距离保护II段可能越级跳闸，使距离保护失去选择性。保护装置距离短路点越近，受过渡电阻的影响越大；保护定值越小，则相对受电阻的影响越大。 单端电源经过渡电阻短路 （二）双电源时过渡电阻对阻抗继电器的影响 如图所示，在双电源系统线路上发生经过渡电阻短路时，由两侧电源系统提供短路电流， SKIPIF 1 0 双电源时经过渡电阻短路 安装在M侧的阻抗继电器测得的阻抗为 SKIPIF 1 0 ，其中附加阻抗 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 为 SKIPIF 1 0 超前 SKIPIF 1 0 的相角， SKIPIF 1 0 为 SKIPIF 1 0 超前 SKIPIF 1 0 的相角。由于对侧电源的助增作用使得过渡电阻产生的影响要复杂的多：1）若 SKIPIF 1 0 超前于 SKIPIF 1 0 ，则 SKIPIF 1 0 0，附加阻抗呈容性；2）若 SKIPIF 1 0 滞后于 SKIPIF 1 0 ，则 SKIPIF 1 0 0，附加阻抗呈感性； 若故障前M侧为送电测，N为受电侧，则 SKIPIF 1 0 超前于 SKIPIF 1 0 ；故障发生初期两侧电源相位关系不变，则 SKIPIF 1 0 超前于 SKIPIF 1 0 ，M侧的附加阻抗呈容性，将造成阻抗继电器保护范围的伸长，M侧距离保护可能超越。 若故障前M侧为受电测，N为送电侧，则 SKIPIF 1 0 滞后于 SKIPIF 1 0 ；故障发生初期两侧电源相位关系不变，则 SKIPIF 1 0 滞后于 SKIPIF 1 0 ，M侧的附加阻抗呈感性，将造成阻抗继电器保护范围的缩短，M侧距离保护可能拒动。 四、实验结果分析 （一）单侧电源 1、三相短路 故障相测量阻抗的计算值为： SKIPIF 1 0 ，其中 SKIPIF 1 0 利用上式分别计算故障点位于保护范围的10%、50%、90%且过渡电阻依次为0.01Ω、0.5Ω、2Ω、4Ω、8Ω、16Ω时的测量阻抗理论值，并与实际测量值进行对比，其结果如表1所示。就故障相进行作图，所列出的图形为所有过渡电阻情况下阻抗平面图中的一部分。图中，点的变化代表故障位置的变化。 表1 故障点 过渡阻抗 0.01Ω 0.5Ω 2Ω 4Ω 8Ω 16Ω 10% 理论值 0.072+j1.042 0.322+j1.042 1.072+j1042 2.072+j1.042 4.072+j1.042 8.072+j1.042 测量值 0.098+j1.038 0.320+j1.031 1.062+j1.037 2.055+j1.034 4.026+j1.049 8.068+j1.053 50% 理论值 0.36+j5.22 0.61+j5.22 1.36+j5.22 2.36+j5.22 4.36+j5.22 8.36+j5.22 测量值 0.357+j5.196 0.609+j5.206 1.348+j5.193 2.361+j5.200 4.337+j5.206 8.244+j5.231 90% 理论值 0.648+j9.396 0.898+j9.936 1.648+j9.396 2.648+j9.396 4.648+j9.396 8.64