电力系统继电保护原理实验指导书
（5）实验完成后，使所有调压器输出为0V，断开所有电源开关。 （6）绘制方向阻抗继电器静态特性Zpu=f（Im）的曲线。 （7）在特性曲线上确定最小精工电流和最小动作电流Ipu?min。
（四）思考题
1．分析实验所得Zpu=f（?）和Zpu=f（Im）特性曲线，找出有关的动作区、死区、不动作区。
2．讨论电压回路和电流回路所接的滑线变阻器的作用。 3．研究记忆回路和引入第三相电压的作用。
4．按图4-11的实验原理图接线，对应阻抗继电器的哪种接线方式？其对应的Zpu=f(?)特性有什么特点。
5．如果LZ-21继电器的模拟阻抗ZI=2?，nPT=100，nCT=20，若整定阻抗Zset=45?，请问nYB的抽头放在什么位置上？
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*五、LCD-4型差动继电器的特性实验
（一）实验目的
掌握整流型LCD-4型差动继电器的工作原理、结构、特点和实验调试方法。
（二）LCD-4型差动继电器简介
1．用途
LCD-4型变压器差动继电器(以下简称继电器)。用于变压器差动保护中，作为主保护。继电器适用于双绕组电力变压器和三绕组电力变压器，实现一侧至四侧制动，且能在20~50％变压器额定电流动作。
2．工作原理
本装置利用差电流原理制成。它将被保护设备(以下简称设备)各侧电流互感器二次电流引入装置中，在设备内部故障时，流入设备的电流与流出设备的电流不同，产生差电流使保护动作。
在正常运行时由于流入设备和流出设备的电流相同(对变压器应按变比折算到一侧)，理论上讲没有差电流。实际上由于各侧电流互感器变比不同、误差不同，以及变压器调节分接头位置等原因，存在一个不大的差电流（称不平衡电流Ibp）。对于发电机，这个不平衡电流小于额定电流Ie的5%，对变压器一般小于15%Ie。保护整定的动作电流大于不平衡电流就不会误动作。
在外部短路故障时(区外故障或称穿越性故障)流过设备的电流可能很大，在故障开始瞬间的暂态过程中，短路电流里还含有很大的非周期分量。因而设备各侧的电流互感器可能或接近饱和，此时由于各电流互感器磁化特性不一致，二次差电流将会很大。为防止保护在这种情况下误动作，设有比率制动回路，当短路电流增大时，制动电压按比例增大，使保护制动。
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在变压器空载投入或外部短路故障切除后电区恢复过程中，变压器的励磁涌流很大，其值有时可达变压器额定电流的6~8倍。因为涌流仅出现在一侧，对差动保护来讲相当于差电流，如不采取措施，将会误动作，经过理论分析和世界各国20年来的试验证明，励磁涌流中含有很大比例的二次谐波分量，其值可达基波分量的23—102%，而在内部或外部短路电流中二次谐波分量较小，一般小于9%，利用一定比例的二次谐波起制动作用，可以有效的防止保护在变压器空载投入时误动作，而在内部故障时又不会拒动。
在设备内部严重故障时(如出口相间短路)，短路电流有时很大，达到额定电流的10~20倍以上。此时设备的电流互感器严重饱和，其二次差电流中可能出现很大的各次谐波分量。为防止保护在此时拒动和加快动作速度，尽快切除故障，保护装置中设有不带制动的速动元件。其整定值为额定电流的
220kV 7 9 11 10 12 14 2 DKB 17 19 R3 21 3L23 R2 2L1C4 CL2 C5 15 5BZ R13 3BZ 1Dwy 6BZ R14 4BZ 2Dwy R4 R5 R6 1QP 2BZ R12 W2 1BZ R7 R8 W1 2QP C7 JH R9 R10 R11 4 6 8 1LB R1 C2 C1 L1 7BZ C6 W3 JH 3 LP 1 ZJC9 R15 3DWY 4DWY ZJ2 C8 ZJ 5 图5-1 LCD-4差动继电器原理图 浙江工业大学信息工程学院电气工程系
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8~20倍可调，整定值按躲过变压器空投时的励磁涌流来决定。 LCD-4型变压器差动继电器为整流型，其原理接线见图5-l。
继电器由差动元件和瞬动元件两部分构成。差动元件由差动工作回路、谐波制动回路、比率制动回路、直流比较回路组成。
差动回路是由差动工作回路和谐波制动回路串联构成。差动工作回路由变流器1LB、m型低通滤波器，它包括电感Ll、电容器C1和C2、整流桥1BZ等组成。m型低通滤波器使50Hz及以下的分量顺利通过，100Hz谐波分量得到极大的抑制，其输出通过整流桥1BZ加到直流比较回路作为工作量。
谐波制动回路由带气隙非常小的电抗变压器DKB、m型高通滤波器、整流桥2BZ所组成；其中m型高通滤波器是由电感L2、电容器C3、C4、C5所组成．实现使100Hz以上分量顺利通过，而对50Hz谐波分量极大的抑制，
15 13 11 9 7 5 3 1 23 21 19 17 16 14 12 10 8 6 4 2 15 13 11 9 7 5 3 1 23 21 19 17 16 14 12 10 8 6 4 2 15 13 11 9 7 5 3 1 23 21 19 17 16 14 12 10 8 6 4 2 图5-2 双侧电源双绕组变压器三相接线图 浙江工业大学信息工程学院电气工程系
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其输出通过整流桥2BZ加到直流比较回路作为制动量，其谐波制动量的大小通过电位器w2进行调整。为了和时间特性配合，通常希望把谐波制动系数调整在0.2~0.25之间，一般不希望制动太强，为了适应各种不同涌流波形．考虑到由于继电器灵敏度较高．而在三相涌流中有一相涌流的二次谐波很小的情况下不误动，故谐波制动回路通过端子(17、19)、(21、23)，把其它二相谐波量引来，通过整流桥5BZ、6BZ来制动本相；而本相谐波制动量通过端子(13，15)引出来去制动其他两相．其三相结线图见图5-2。
比率制动回路由变压器2LB、3LB，整流桥3BZ、4BZ，稳压管1Dwy、2Dwy所组成。2LB、3LB带有中心抽头，其始端、末端分别接入两侧电流回路，中心抽头接到差回路，其输出接到整流桥3BZ、4BZ，作为制动量接到直流比较回路，稳压管1Dwy、2Dwy保证制动特性在5~6安培下无制动作用，而大于5~6安时，才实现制动功能，保证在短路故障电流较小时，保证有较高的灵敏度。在两个稳压管后接有电阻R4、R5、R6。通过切换片1QP实现
Iop 25 Kyd=0.6 20 Kyd=0.5 15 Kyd=0.4 10 5 2.5 1 5
10
20
30
40
Ires
图5-3 ?=0°时，比率制动特性
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