段)做主保护,Ⅲ段作后备保护。下图示出几种接线方法,供接线时参考。
a KS b KA1 A B c KA2 KT KA3 KA4 KA5 KA6 KS KAM2 C o (a)完全星形两段式接线图
a b A c o KA B C KA KT KS KAM (b)不完全星形接线
a b c A B o KA KA KA KS KAM C (c)在中性线上接入电流继电器的不完全星形接线
图3-8 电流保护常用的几种接线
(三)实验内容
DJZ-Ⅲ试验台的常规继电器都没有接入电流互感器和电压互感器,在实验之前
应参阅图3-1的一次系统图,设计好保护接线图,并接好线后才能进行实验。
1.正常运行方式实验
(1)三相调压器输出为0V。
(2)系统运行方式置于“正常”位置。
(3)按前面介绍的常规电流保护接线方式进行接线,根据理论计算值确定各继电器的整定值大小。
(4)合上三相电源开关,调节调压器输出,使屏上电压表指示从0V慢慢升到100V为止。
(5)合上直流电源开关。
(6)合上变压器二侧的模拟断路器。
此时,负荷灯泡亮,模拟系统即处于正常运行状态。 (7)实验结束后,使调压器输出回零,最后断开实验电源。
2.短路故障方式实验
(1)三相调压器输出为0V。
(2)选择系统运行方式为最小运行方式。
(3)将模拟线路电阻可移动头放置在中间(50%)位置。
(4)按前面介绍的常规电流保护接线方式进行接线,根据理论计算值确定各继电器的整定值大小。
(5)退出所有出口连接片。
(6)合上三相电源开关,调节调压器的输出,使屏上电压表指示从0V慢慢升到100V为止。
(7)合上直流电源开关,合上变压器二侧的模拟断路器,此时负荷灯泡亮(与正常运行方式相同)。
(8)合上短路模拟开关(二相或三相均可)。 (9)合上故障模拟断路器,模拟系统发生短路故障。
此时,根据短路类型,负荷灯泡全部熄灭或部分熄灭。电流表指示数值较大。模拟系统即处于短路故障方式。短路故障发生后,应立即断开短路操作开关,以免短路电流过大烧坏设备。断开短路操作开关。即可切除短路故障。
(10)实验结束后,将故障模拟断路器断开,调压器输出调回零,最后断开实验电源。
3.三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验
在不同的系统运行方式下,做三段式常规电流保护实验,找出Ⅰ段电流保护的最大和最小保护范围,具体实验步骤如下:
(1)按前述完全星形实验接线,将变压器原方CT的二次侧短接,调Ⅰ段三个电流继电器的整定值为5.16A,Ⅱ段三个电流继电器的整定值为2.78A,或者III段整定值为1.62A。
(2)系统运行方式选择置于“最大”,将重合闸开关切换至“OFF”位置。 (3)把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的,在线路保护中不使用)。
(4)合三相电源开关,三相电源指示灯亮(如果不亮,则停止下面的实验)。 (5)缓慢调节调压器输出,使并入线路中的电压表显示读数从0V上升到100V为止。
(6) 合上直流电源开关,直流电源指示灯亮(如果不亮,则停止下面的实验)。 (7)合上模拟断路器,负载灯全亮。
(8)将常规出口连接片LP2投入,微机出口连接片LP1退出。 (9)合上短路选择开关SA、SB、SC。
(10)模拟线路段不同处做短路实验。先将短路点置于100%的位置(顺时针调节短路电阻至最大位置),合上故障模拟断路器,检查保护Ⅰ段是否动作,如果没有动作,断开故障模拟断路器,再将短路电阻调至90%处,再合上故障模拟断路器,检查保护Ⅰ段是否动作,没有动作再继续本步骤前述方法改变短路电阻大小的位置,直至保护Ⅰ段动作,然后再慢慢调大一点短路电阻值,直至Ⅰ段不动作,记录最后能够使Ⅰ段保护动作的短路电阻值于表3-1中。
(11)分别将系统运行方式置于“最小”和“正常”方式,重复步骤(4)至(10)的过程,将Ⅰ段保护动作时的短路电阻值记录在表3-1中。
(12)实验完成后,将调压输出调为0V,断开所有电源开关。 (13)根据实验数据分析出无时限电流速断保护最大保护范围。
表3-1 三相短路实验数据记录表
短路电阻/? 运行方式 最大 最小
正常 4.两相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验
在系统运行方式为最小时,做三段式常规电流保护实验,找出Ⅰ段电流保护的最小保护范围,具体实验步骤如下:
(1)按前述完全星型实验接线,将变压器原方CT的二次侧短接。调整I段三个电流继电器的整定值为5.16A,Ⅱ段三个电流继电器的整定值为2.78A或者Ⅲ段整定值为1.62A。
(2)系统运行方式选择置于“最小”。
(3)把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档。
(4)合三相电源开关,三相电源指示灯亮(如果不亮,则停止下面的实验)。 (5)缓慢调节调压器输出,使并入的线路中的电压数显示值从0V上升到100V为止。
(6)合上直流电源开关,直流电源指示灯亮(如果不亮,则停止下面的实验)。 (7)合上模拟断路器,负载灯全亮。
(8)将常规出口连接片LP2投入,微机出口连接片退出(断开LP1)。 (9)合上短路选择开关SA、SB、SC按钮中任意二相,如AB相。 (10)模拟线路段不同处做短路实验,先将短路电阻置于100%的位置,合上故障模拟断路器,检查Ⅰ段保护是否动作,如果没有动作,则断开故障模拟断路器,再将短路点调至90%处,合上故障模拟断路器,检查Ⅰ段是否动作,没有动作再继续本步骤前述方法改变短路电阻大小的位置直至Ⅰ段保护动作,再慢慢调大一点短路电阻值,直至Ⅰ段保护不动作,记录能使保护Ⅰ段动作的最大短路电阻值于表3-2中。
表3-2 两相短路实验数据记录表 短路电阻/? 运行方式 最大 最小 正常 AB相短路 BC相短路 CA相短路 (11)分别将系统运行方式置于“最大”和“正常”方式,重复步骤(4)至(10)的过程,将能够使Ⅰ段保护动作的最大短路电阻值记录在表3-2中。
(12)实验完成以后,将调压器输出调为0V,断开所有电源。
(13)分别将短路选择开关设为AC或BC相,重复步骤(2)至(12),将实验数据记录于表3-2中。
(14)根据实验数据,分析出无时限电流速断保护最小保护范围。
5.电流电压联锁保护实验
低电压闭锁的电流速断保护实验步骤如下:
(1)将变压器原方CT的二次侧短接,按前面介绍的原理接线图完成实验接线,再接好电压继电器,调整Ⅰ段三个电流继电器的整定值为4.3A,电压继电器整定值为56V。
(2)重复实验3(三相短路实验)中步骤(2)至(12),将实验数据记录于表3-3中。
(3)根据实验数据求出低压闭锁速断保护的最大范围,比较低电压闭锁的速断保护和无时限电流速断保护的保护范围,分析低电压闭锁电流速断保护的灵敏度。
表3-3 低电压闭锁电流速断保护实验数据记录表
短路电阻/? 运行方式 最大 最小 正常 6.复合电压启动的过电流保护实验
参见图2-8实验原理接线图。 具体实验步骤如下述:
(1)将变压器原方CT的二次侧短接,串入负序电压和低电压继电器, 调整Ⅰ段三个电流继电器的整定值为4.3A。电压继电器整定值为56V,负序电压继电器整定值为6V。
(2)重复实验3(三相短路实验)中步骤(2)至(12),将实验数据记录于3-4中。
(3)根据实验数据求出复合电压启动的过电流保护的最大保护范围,分析复合电压启动的过电流保护的敏感性,并与低压闭锁速断保护、无时限电流速断保
护的范围进行比较。
表3-4 复合电压启动的过电流保护实验数据记录表
短路电阻/? 运行方式 最大 最小 正常 7.保护动作配合实验
(1)按完全星形接线图完成实验接线,将变压器原方CT的二次侧短接。 (2)将三段式电流继电器的整定值整定:
I=5.16A,tIpu=0秒 IpuII=2.78A,tIIIpupu=0.5秒 III=1.62A,tIIIIpupu=1秒
(3)系统运行方式选择为“最大”,将重合闸开关切换至“OFF”位置,转换开关选择在“线路”。退出连接片,使保护动作后不能够跳闸。
(4)合三相电源开关,调节调压器输出,使线路上的线电压不超过100V,合上模拟断路器,负载灯亮。
(5)根据前面实验所介绍的方法产生三相短路或两相短路故障。 (6)检查保护动作情况。保护应按Ⅰ段—Ⅱ段—Ⅲ段顺序动作。 (7)实验结束,将调压器输出调为0V,断开所有电源开关。
注意:由于保护出口连接片已退出(断开),保护动作后不能使模拟断路器分断,所以故障持续时间不易太长,即要在故障开始后,当所有保护均已经动作时,人为断开故障模拟断路器。
(四)思考题
1.比较分析三段式电流保护和电压电流联锁保护,以及复合电压启动的过电流保护的灵敏性。
2.电流保护和电流、电压联锁保护的整定值计算方法,有什么不同?