继电保护原理数字式电流继电器和电压继电器特性实验实验报告.docx

南昌大学实验报告

学生姓名：学号：专业班级：

实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验一数字式电流继电器和电压继电器特性实验

一、实验项目名称

数字式电流继电器和电压继电器特性实验

二、实验目的

1.了解数字式电流继电器，数字式低电压、过电压继电器的常用算法；

2.测试数字式电流继电器，数字式低电压、过电压继电器的动作和返回值，并与模拟式电流继电器和模拟式电压继电器的动作和返回情况进行比较。

三、实验基本原理

1.数字式电流继电器基本原理

数字式电流继电器与常规电流继电器的功能一样，都是仅反应于电流增大而动作，其动作方程为：

II

其中，I表示加入继电器的电流，Izd

数字式继电器一般采用傅式算法计算电流有效值。在离散系统中，用傅式算法计算基波电流有效值的方法如下：

a1=

式中，ik表示电流的第k个采样值，N

则电流基频分量的幅值Im可以表示为I

电流基波的有效值为：I=I

2.数字式电流继电器实验说明

本实验中的数字式电流继电器为单相继电器，只反应A相电流动作，即：只有将电流施加于YZ2000多功能微机保护装置的A相电流通道时，电流继电器才动作。

由于数字式继电器的计算和动作判断均由微机程序自行判断，无外部机械元件，因此其返回系数可在整定设置里面设置好，亦可设置不同的返回系数来进行测试。（如果文中提到测试仪，则代表高速数字物理接口箱。高速数字物理接口箱+功率放大装置统称继电保护测试仪。）

3.数字式电压继电器基本原理

数字式电压继电器分为低电压继电器和过电压继电器，可通过控制字进行选择。过电压继电器反应于相间电压升高而动作，其动作方程为：

U???3U

其中，U???表示加入继电器的相间电压，U

低电压继电器反应于相间电压降低而动作，其动作方程为：

U???3U

其中，U???表示加入继电器的相间电压，U

数字式继电器一般采用傅式算法计算电压有效值。在离散系统中，用傅式算法计算基波电压有效值的方法如下：

a1=2N

式中，uk表示电流的第k个采样值，N

则电流基频分量的幅值Um可以表示为U

电流基波的有效值为：U=U

2.数字式电压继电器实验说明

数字式电压继电器仅反映A相电压动作，即：只有在YZ2000多功能微机保护装置的A相电压通道施加电压时，电压继电器才动作。

四、实验内容

1.数字式电流继电器实验步骤

（1）实验接线

将物理接口箱输出A相电流信号与YZ2000多功能微机保护装置的A相电流接线端连接。注意电流公共端In也应连接在一起。对应的输入通道为I1。继电器动作触点为开出8，实验台内部已接入高速数字物理接口箱开入量输入5。

（2）实验过程

①整定值设定按装置面板上的数字式继电器进入继电器选择界面，选择数字式电流继电器。

②数字式电流继电器特性测试实验

a.打开YZ3000高速数字物理接口箱电源开关，进入功能选择界面，选择通用测试，进入通用测试界面；

b.设置测试仪的控制参数：“控制方式”区选择“手动”方式，分别设置测试仪的控制变量，开关量连接，其中“变量“即：实验过程中按设置规律动态变化的量，测试仪产生的其余电气量在实验过程中均保持不变。本实验中需要动态改变加入到继电器中的电流，因此把当前变量设为“Ia幅值”（接线图中示例接入电流继电器的量为A相电流，如果接入继电器的电流为其他相电流，当前变量设为相应的电流幅值）；变量的变化步长直接影响测试精度，为提高精度，可设为0.05A。

开关量的设置：继电器出口接到测试仪的“开入量输入接口”序号。

c.在左侧“输出参数”区输入测试仪的固定量输出值和当前变量起始值。

d.按“开始”按钮，控制测试仪输出设定的电流。

e.按“增加”按钮，测试仪按设定的步长增加电流的输出，直至电流继电器动作（可在多功能微机保护装置界面中看到），测试仪采集到动作信号，并在测试仪的界面下方实验结果的动作值栏中显示动作值。

f.按“减少”按钮，测试仪按设定的步长减少电流的输出，直至电流继电器返回，测试仪采集到返回信号，并在实验结果的返回值栏中显示返回值，同时自动计算出电流继电器的返回系数。

g.不改变继电器整定值，重复实验，测四组数据，分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值，并计算整定值的误差、变差及返回系数。

误差＝[最小动作值－整定值]/整定值×100

变差＝[最大动作值－最小动作值]/四次动作平均值×100%

返回系数＝返回平均值/动作平均值

h.改变电流继电器的整定值为4.5A，再次测继电器的动作值、返回值和返回系数。

表1-1手动方式电流继电器动作值、返回值和返回系数实验数据（整定值设为3.5A）

动作值