3﹑运行方式设置为最小,将系统电压升至105V。断开保护装置跳闸压板,合上断路器1QF﹑2QF,在AB和BC段末端进行两相短路,记录短路电流。计算实测值与整定值的比,注意是否符合灵敏度的要求。
4﹑解除短路故障,连接保护装置跳闸压板,分别在AB和BC段末端进行两相短路,注意对应断路器是否相应跳闸。
5﹑断开微机保护装置B的跳闸压板,在BC段进行两相短路,1QF应跳闸,但此时微机保护装置B应发出动作信号。
6﹑连接所有的跳闸压板,将保护装置A时限改为2.5S,在BC段进行两相短路,注意这时会出现什么情况。 五﹑实验报告
1﹑根据计算模型和给定的最大负荷电流值,计算过电流保护的电流整定值,并将计算结果填入下表。
2﹑用理论值计算灵敏度,将计算结果填入下表。
保 护 电 流 整 定 值(A) 时 间 整 定 值(S) 理 论 灵 敏 度 实 测 灵 敏 度 能否保护本段线路全长 能否保护下一线路全长 A 保 护 B 保 护 线路末端两相短路电流(A)
3﹑步骤5和6说明了过电流保护的什么特点?运行方式和短路形式对过电流保护的保护区间有没有影响?
实验六 微机无时限电流速断保护
一﹑实验目的
1﹑掌握无时限电流速断保护的原理﹑计算和整定的方法。 2﹑熟悉无时限电流速断保护的特点。 二﹑基本原理
在电网的不同地点发生相间短路时,线路中通过电流的大小是不同的,短路点离电源愈远,短路电流就愈小。此外,短路电流的大小与系统的运行方式和短路种类也有关。 在图6-1中:①表示在最大运行方式下,不同地点发生三相短路时的短路电流变化曲线;②表示在最小运行方式下,不同地点发生两相短路时的短路电流变化曲线。
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如果将保护装置中电流起动元件的动作
电流Idz整定为:在最大运行方式下,离线路首端Lb·max·3处发生三相短路时通过保护装置的电流,那么在该处以前发生短路,短路电流会大于该动作电流,保护装置就能起动。对在该处以后发生的短路,因短路电流小于装置的动作电流,故它不起动。因此,Lb·max·3就是在最大运行方式下发生三相短路时,电流速断的保护范围。从图6-1可见,在最小运行方式下发生两相短路时,保护范围为Lb·min·2,它比Lb·max·3来得小。
如果将保护装置的动作电流减小,整定
为I1dz,从图6-1可见,电流速断的保护范围增大了。在最大运行方式下发生三相短路
时,保护范围为Lb·max·3;在最小运行方式下发生两相短路时,保护范围为Lb·max·2。由以上分析可知,电流速断保护是根据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流的,以动作电流的大小来控制保护装置的保护范围。
三﹑整定计算
在图6-1所示的电网中,如果在线路上装设了无时限电流速断保护,由于它的动作时间很小(小于0.1S),为了保证选择性,当在相邻元件上发生短路时,则不允许电流起动元件动作的。因此,不论在哪种运行方式下发生哪种短路,保护范围不应超过被保护线路的末端。也就是说,无时限电流速断保护的起动电流
Idz1)>I(d3?max
1)或 Idz=KkI(d3?max (6-1)
) 在式(6-1)中,Kk为可靠系数,考虑到计算I(d3?max采用的是次暂态电流而没有计
及短路电流中的非周期性分量的影响、电流继电器误差和计算误差等因素,因此它的数值取1.2~1.3。
无时限电流速断保护的灵敏度是用保护范围的大小来衡量。对于保护相间短路的无时限电流速断保护来说,在最大运行方式下发生三相短路时,它的保护范围Lb·max·3
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最大;在最小运行方式下发生两相短路时,它的保护范围Lb·max·2最小。从图6-1可见,
1根据动作电流Idz和在不同地点发生短路时的短路电流变化曲线,可以求得Lb·max·3和
Lb·max·2的大小。一般要求Lb·max·3不小于被保护线路全长的50%,Lb·min·2不小15%~20%。 无时限电流速断保护的保护范围也可以用解析法进行计算。在最大运行方式下保
)1护范围Lb·max·3末端发生三相短路时,短路电流I(d3?max与动作电流Idz相等。即
Id?max(3)1=Idz
或 从上式可以求得
??E?XX?min?x1lb?max?3?Kk??E?XX?min?x1l
Lb·max·3=
?Kk?1?X1?l??KK?x1x?min?? (6-2) ?(2) 在最小运行方式下保护范围末端Lb·max·2末端发生两相短路时,短路电流Id?min与动作电流Idz相等,即
Id?min(2)1=Idz
1或 从上式可以求得
?KKX1?3?l?Lb·max·2 =
KK?2????—系统的次暂态电势(相); E?32???E?Xx?max?x1lb?min?2?Kk??E?Xx?min?x1l
x?max?x132?Xx?min??? (6-3) ???Xx?min —最大运行方式下的系统电抗;
Xx?max —最小运行方式下的系统电抗;
x1 —被保护线路每公里的电抗;
l —被保护线路的全长(Km)。
从式(6-2)可见:线路长度一定,系统容量愈大(即l一定,Xx?min愈小),保护范围愈大;反之,系统容量一定,线路愈长(即Xx?min一定,l愈长),保护范围愈大。从式(6-3)可见:最大、最小运行方式相差愈小(即Xx?min与Xx?max的差值愈小),保护范围愈
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大。
因此,电流速断保护适用于系统容量较大,或被保护线路较长或系统运行方式变化较小的场合。 四﹑实验内容与步骤
1﹑根据整定原理和计算模型,计算A站和B站无时限电流速断保护的整定值。 2﹑校验电流速断保护的灵敏度。如果灵敏度不够,可将线路在最大运行方式下80%处短路时的二次电流作为整定值。
3﹑起动实验装置,将计算值存入保护装置,装置其它保护功能退出。
4﹑运行方式设置为最大,系统电势调至105V,分别在AB和BC段末端进行三相短路。观察保护装置是否动作。
5﹑最大运行方式下,在BC段末端进行三相短路,将短路点缓慢向首端移动,装置动作时止,注意此时短路点的位置。
6﹑最小运行方式下,在BC段进行两相短路,将短路点丛大于80%处缓慢向减小方向调整,装置动作时停止。观察此时的短路点位置。
7﹑在AB段线路进行试验,方法同步骤4和5,注意记录数据。 五 ﹑实验报告
1﹑写出整定值计算和灵敏度校验过程。 2﹑将实验数据填入下表 保 护 电 流 整 定 值(A) 理论灵敏度(最大方式三相) 理论灵敏度(最小方式两相) 实测灵敏度(最大方式三相) 实测灵敏度(最小方式两相) 能 否 保 护 线 路 全 长 能 否 作 为 后 备 保 护 A 保 护 B 保 护 3﹑运行方式和短路方式对无时限电流速断保护距离有何影响?
实验七 微机带时限电流速断保护
一﹑实验目的
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1﹑掌握带时限电流速断保护的原理和整定计算方法。 2﹑了解带时限电流速断保护的特点。 二﹑基本原理
由于无时限电流速断保护的保护范围只是线路的一部分,因此为了保护线路的其余部分,往往需要再增设一套延时电流速断保护(又称带时限电流速断保护)。
为了保证时限的选择性,延时电流速断保护的动作时限和动作电流都必须与相邻元件无时限的保护相配合。在图7-1所示的电网中,如果线路L2和变压器B1都装有无时限电流速断保护,那么线路L1上的延时电流速断保护的动作时限tⅡ,应该选择得比无A时限电流速断保护的动作时限tⅠ(约0.1S)大 △t,即 BtA?tB?△t (7-1)
ⅡⅠ它的保护范围允许延伸到L2和B1的无时限电流速断保护的保护范围内。因为在这段范围内若发生短路,L2和B1的无时限电流速断保护会立即动作于跳闸。在跳闸前,L1的延时电流速断保护虽然会起动,但由于它的动作时限比无时限电流速断保护大△t,所以它不会无选择性动作使L1的断路器跳闸。
如果延时电流速断保护的保护范围末端与相邻元件的无时限电流速断保护的范围末端在同一地点,那么两者的动作电流(Idz?A,Idz?B)是相等的。但考虑到电流互感器和电流继电器误差等因素的影响,延时电流速断保护的保护范围应缩小一些,也就是Idz?A应大于Idz?A,或
Idz?A=KkIdz?B (7-2)
ⅡⅡIⅡⅠⅠ在图7-1所示的例子中,L1的延时电流速断保护既要与L2的无时限电流速断保护相配合,又要与B1的无时限电流速断保护相配合。因此,在按式(7-2)计算时,Idz?B应为L2和B1无时限电流速断保护中动作电流较大的一个数值。否则,延时电流速断保护的保护范围会超过动作电流较大的那一个元件的无时限电流速断保护的保护范围,而造成无选择性动作。
在上例中,如果变压器装有差动保护,那么整个变压器都处在无时限保护的保护范围内。这时,L1的延时电流速断保护的保护范围就允许延伸到整个变压器。它的动作电流就是根据在最大运行方式下低压侧三相短路时的短路电流Id?max来选择,即
?Id?max (7-3) Idz?A=Kk?—可靠系数。式中 Kk考虑到电流互感器和电流继电器的误差以及由于变压器分接头改
ⅡⅠ?3??3?变而影响短路电流的大小等因素,它的数值取1.3~1.4。
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