操作人：
监护人： 负责人： 实验二 微机自动装置过电流保护
一、实验目的
1﹑掌握定时限电流速断保护的原理和整定计算方法。 2﹑熟悉定时限电流速断保护的特点。 二、基本原理
过电流保护工作原理：
正常运行时，线路流过负荷电流，保护不动。当线路发生短路故障时，保护启动，经过保证选择性的延时动作，将故障切除。
过电流保护动作电流：
过电流保护动作电流的整定，要考虑可靠性原则，即只有在线路存在短路故障的情况下，才允许保护装置动作。
过电流保护应按躲过最大的负荷电流计算保护的动作电流，根据可靠性要求，过电流保护的动作电流必须满足以下两个条件。
III1） 在被保护线路通过最大负荷电流的情况下，保护装置不应该动作，即Iop1?ILmax。 III式中，Iop1——保护的一次动作电流值
ILmax——被保护线路的最大负荷电流
最大负荷电流要考虑电动机自启动时的电流。由于短路时电压下降，变电所母线上所接负荷中的电动机被制动，在故障切除后电压恢复时，电动机有一个自启动过程，电动机自启动电流大于正常运行时的额定电流IN.M，则线路的最大负荷电流ILmax也大于其正常值IR，即
ILma?IRxKast。
EsAL1BfL2式中，Kast——自启动系数，一般取1.5?3。
M 2）对于已经启动的保护装置，故障切除后，在被保护线路通过最大负荷电流的情
图过电流保护动作电流 图26-1 -1 过电流保护动作电流况下应能可靠地返回。如图26-1所示，在
线路L1、L2分别装有过电流保护1和保护2，当在f点短路时，短路电流流过保护1也流过保护2，它们都启动。按选择性的要求，应该由保护2动作将QF2跳开切除故障。但由于变电所B仍有其他负荷，并且因电动机自启动，线路L1可能出最大负荷电流，为使保护1的电流继电器可靠返回，它的返回电流Irel（继电器的返回电流折算到一次电路的值），应大于故障切除后线路L1最大负荷电流ILmax。
Irel?KastIR Irel?KrelKastIR 式中，Irel——保护1的返回电流
由于Kre?IreIKrelKastIIIIR ，即Iop1?rel Iop1?KreKreIop式中，Krel——可靠系数，取1. 2 ?1.25。 Kre——电流继电器的返回系数，取0.85?0.95。
（2）动作时限的整定
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定时限过电流保护的动作时限，应根据选择性的要求加以确定。例如，在图26-2所示的辐射形电网中，线路L1上装设有过电流保护1，线路L2和线路L3上也都分别装设有过电流保护2和3。那么当线路L3上的f2点发生短路故障时，短路电流将从电源经线路L1、线路L2和线路L3而流向短路点。这样，过电流保护1、2及3均启动。但是，根据选择性的要求，应该只由保护3动作使QF3跳闸。为此，就应使保护2的动作时限t2
EsABC大于保护2的延时t2。由此可见，装于辐射形
L1f2L3f1L2电网中的各定时限过电流保护装置，其动作时限必须按选择性的要求互相配合。配合的原则是：
(a)离电源较近的上一级保护的动作时限，应比相邻的、离电源较远的下一级保护的动作时限要长中，好似一个阶梯，这就是通常所说的阶梯形时限特性。
若线路L3有几条并行的出线，那么保护2(b)的时限应与其中最大的时限配合。由此可见，每图8-2 定时限过电流保护的动作时限图26-2 定时限过电流保护的动作时限
条电力线路过电流保护的动作时限，不能脱离整
个电网保护配置的实际情况及时限的配合要求，不能孤立地加以整定。处于电网终端的保护，其动作时限是无时限的或只带一个很短的时限，因为它没有下一线路保护需要配合。在这种情况下，过电流保护常可作为主保护，而无需再装设无时限动作的其他保护。
按照时限配合的要求，保护装设地点离电源愈近，其动作时限将愈长，而故障点离电源愈近，短路电流却愈大，对系统的影响也愈严重。所以，定时限过电流保护虽可满足选择性的要求，却不能满足快速性的要求。故障点离电源近，其动作时间反而长。这是它的缺点。正因为如此，定时限过电流保护在电网中一般用作其他快速保护的后备保护。
这种过电流保护的动作时限是由时间继电器建立的，整定后其定值与短路电流的大小无关，故称为定时限过电流保护。
（3）灵敏度校验
为了使保护达到预期的保护效果，还应进行灵敏度的校验，即在保护区内发生短路时，验算保护的灵敏系数是否满足要求。显然，这种验算应针对最不利的条件，亦即在短路电流的计算值为最小的条件下进行。因为只有在这种情况下的灵敏系数满足要求时，才能保证在其他任何情况下的灵敏系数都能满足要求。
电流保护的灵敏系数Ksen，等于保护区末端金属性短路时，短路电流的最小计算值Ifmin与保护动
tt1t2tIII作电流Iop1之比，即
Ksen?IfminIIIIop1。
作为本线路近后备保护时，Ifmin为本线路末端短路时流过保护的最小短路电流，要求灵敏系数
Ksen?1.3-1.5；作为下一线路远后备保护时，最小计算值为下一线路末端短路时流过保护的最小短路电流，要求灵敏系数Ksen?1.2。
三、实验内容与步骤
1、根据预习准备，计算获得的动作参数整定值，对各段保护进行整定。将过电流投入，其它整定退出。过电流整定值设定为1A，时间定植设定为5S。
2、按下“确认”键，选择“保护投退” 当光标（黑影部分）处于“保护投退”上时，按“确定”键即进入“保护投退”菜单
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3、进入“保护投退”菜单后按“▼”键直至显示以下界面
“过电流” 退 操作说明如下：
按“”，则 退 变成 投 ，按“确认”键，则显示：
PASSWORD1：0000 按“▲”键一次，则0000 变成 1000，
按“确定”键，保护“过电流”从“退”保存成“投”，则“过电流”投入运行 如下显示：
4、设置完保护投退后按面板上“取消”按钮使界面显示如下菜单，并按“▼”键把光标移
动“保护定值”
5、当光标（黑影部分）处于“保护定值”上时，按“确定”键即进入“保护定值”菜单按“▼”键直至显示并使光标出现在限时速断定值下的数字06上：
通过右移键“”按三次，将光标移动到第三个“0”上，即显示为：06：000.00 按上移键“▲”一次（或者按“▼”键九次）后，则变成：06：001.00
按“确定”键，则显示：PASSWORD1：0000，按“▲”键一次，则0000 变成 1000，按“确定”键则参数“过电流定值”设置为1A。
6、按“▼”键直至显示并使光标出现在过电流延时下的数字07上： 通过右移键“”按三次，将光标移动到第三个“0”上，即显示为：07：000.00 按上移键“▲”五次（或者按“▼”键五次）后，则变成：07：005.00
按“确定”键，则显示：PASSWORD1：0000，按“▲”键一次，则0000 变成 1000，按“确定”键则参数“过电流延时”设置为5S。
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7、将电流互感器TA9与线路保护装置的保护CT相连，线圈分别与装置的线圈对应相连。如下图
TV7ABCN相电压相电压UAUCIA+IB+IC+3IO+UBUNIA-IB-IC-3IO-相电压电压中性线TA9I9A+I9B+I9C+保护CT保护CT保护CT零序CT保护CT保护CT保护CT零序CT备用I9A-I9B-I9C-3本侧分位1N1本侧合位1N2备用侧分位QF8412QF8YO8YR8WC-YOYRYOWC+至本侧YO至本侧YR至备用侧YO1N35QF86重瓦斯信号1N11轻瓦斯信号1N12工作电源直流电源输出开关量公共端1NCOMWC-工作电源+ 实验接线图
-8、合上主电源，开启实验设备，运行方式设置为最小。QS1、QS3、QS5、QS8、QS11拨到“ON”,按下合闸按钮QF1、QF3、QF5、QF8、QF9。
9、按下线路短路故障设置d2，模拟线路短路，观察断路器QF8是否跳闸。 四、实验报告
实验前认真阅读实验指导书和相关教材，进行预习准备；实验结束后要认真总结，将相关参数及数据记录下来。针对I段的具体整定方法，按要求并及时写出实验报告，并解答预习思考题。
1、将实验数据填入下表 保 护 电流整定值（A） 时限整定值（S） 灵 敏 度 I段保 护 2﹑为什么过电流保护在电网中一般用作其他快速保护的后备保护
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实验三 变压器微机电流速断保护
一、实验目的
1、加深对变压器电流速断保护原理的理解。
2、掌握传统变压器电流速断保护和微机保护的整定方法。 二、实验预习
1、仔细阅读实验指导书中关于实验装置及微机保护装置的使用说明。 2、变压器电流速断保护的适应范围。
3、电流速断保护和瓦斯保护一起，能不能构成完整的变压器主保护，如果能，它的保护范围有多大，如果不能，则存在哪些缺陷?
三、实验原理
对变压器绕组、套管及引出线上的故障，根据容量的不同，应装设差动保护或电流速断保护。纵联差动保护适用于并列运行的变压器，容量为6300KVA以上；单独运行的变压器，容量为10000KVA以土；发电厂厂用工作变压器和工业企业中的重要变压器，窑量为6300KVA以上。电流速断保护用于10000KVA以下的变压器，且其过电流保护的时限大于0. 5S。对2000KVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏度不能满足要求时，也应装设纵联差动保护。根据实验四可知，瓦斯保护虽然是反应变压器油箱内部故障最灵敏而快速的保护，但它不能反应油箱外部的故障。对于容量较小的电力变压器可以在电源侧装设电流速断保护，它与瓦斯保护互相配合，QF1YR1就可以保护变压器内部和电源侧套管及引
KSKM出线上的全部故障。
I电流速断保护作为高压母线保护的后KA1备，并用于消除断路器与电流互感器之间这一段差动保护的死区时，保护应装设在变压器的电源侧，由瞬动的电流继电器构成。当电源侧为非直接接地系统时，电流QF2YR2速断保护作成两相式。电流速断保护的动作电流，按避越变压器外部故障的最大短
图34-1变压器电流速断原理图路电流来整定
(3) Idz?KkID?max （34-1）
式中 Kk——可靠系数，取1.2~1.
(3)KkID?max——降压变压器低压侧母线发生三相短路时，流过保护装置的最大短路电流。
其次，电流速断保护装置的动作电流还应避越空载投入变压器时的励磁涌流，一般动作电流应大于变压器额定电流的3~5。
电流速断保护装置的灵敏度KLm按下式计算
KLm(2)ID??min （34-2）
Idz 10