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1、微机保护（演示）实验提纲（暂用）实验基本内容： 微机保护装置硬件结构认识与基本接线 微机保护操作界面熟悉与整定操作 微机保护定值检验实验项目 三段式微机电流保护实验 微机重合闸实验 微机变压器差动保护实验实验设备： 南瑞继电保护屏 LHDJZ- B 试验台实验地点：电力实训中心 9318，9227南京工程学院电力学院继电保护教研室1 观察微机保护装置的硬件结构1.1 观察对象：220kV 线路保护屏，110kV 线路保护屏，主变保护屏，母线保护屏2.2 内容及步骤：观察各保护屏外部结构；观察保护装置的面板及部件；背板插件插拔，观察插件上的内容；端子排，接口及连接片（压板）等。2 三段式电流微机
2、保护实验2.1 实验目的熟悉微机保护调试过程和操作方法；学习微机电流保护定值调整的方法；研究系统运行方式对保护的影响；熟悉重合闸与保护配合方式。2.2 电流保护流程初始化Pu 初数 据 采 集 及 电 量 参 数 计 算I 段保护投入？有过电流故障？低压闭锁投入？测量电压低于整定值？故障时间到？有键入信号？Y段出口段保护模块段保护模块读键盘信息显 示重合闸投入？重合闸条件满足？重合闸时间到？发重合闸指令读键盘信息YNYNNNNYNNNY2.3 实验接线电流、电压保护实验一次系统图微机电流保护实验原理接线图2.4 实验步骤（1） 按图接线，同时将变压器原方 CT（TA）的二次侧短接。（2）将模拟
3、线路电阻滑动头移动到 0 欧姆处。（3）运行方式选择，置为“最小”处。（4）合上三相电源开关，调节调压器输出，使台上电压表指示从 0V 慢慢升到 100V，注意此时的电压应为变压器二次侧电压，其值为 100V。（5）合上微机保护装置电源开关，利用菜单整定有关定值。（6）微机电流保护段（速断） 、段投入，将 LP1 接通（微机出口连接片投入） 。（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮。（8）任 意 选 择 两 相 短 路 ， 如 果 选 择 AB 相 ， 合 上 AB 相 短 路 模 似 开 关 。（9）合上故障模拟断路器 3KO，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯部分熄灭，电流表
4、读数约为 7.14A 左右，大于速断（ 段）保护整定值，I 段保护微机保护装置2A 2B 2Cb c o（来自 PT 测量）（来自 2CT 互感器二次侧）12,4,5测量孔1KO 1CT TB220/127VRS 最小最大区内区外PT 测 量2KO2CTK11R2 3KORd102R45DXK3移相器动作跳开模拟断路器。将动作情况和故障时电流值记录于表 1 中。表 1 电流保护检查实验记录表（各段定值分别为：I： A；II： A；III： A）短 路 阻 抗 /1 2 4 5 6 7 8 9 10段动作情况AB 相 短路 短路电流/AI 段动作情况BC 相短路 短路电流/AIII 段动作情况最
5、大运行方式CA 相短路 短路电流/A1 2 4 5 6 7 8 9 10段动作情况AB 相 短路 短路电流/AII 段动作情况BC 相短路 短路电流/AIII 段动作情况正常运行方式CA 相短路 短路电流/A1 2 4 5 6 7 8 9 10段动作情况AB 相 短路 短路电流/AII 段动作情况BC 相短路 短路电流/AIII 段动作情况最小运行方式CA 相短路 短路电流/A（10）断开故障模拟断路器，按微机保护箱上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器，负荷灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。（11）按表 1 中给定的电阻值移动短路电阻的滑动接头，重复步骤（9）和（10） ，观察段、II
6、 段、 III 段的动作情况。记录相应的短路电流和滑线变阻器的阻值于表 1 中。（12）改变系统运行方式，分别置于“最大” 、 “正常”运行方式，重复步骤（6）至（11） ，记录实验数据填入表 1 中。（13）分别改变短路形式为 BC 相和 CA 相，重复步骤（ 6）至（12） 。（14）实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。2.5 思考题1）如何查看保护装置的运行参数和定值清单？2）如何修改电流保护各段的动作电流值？3）解读所做实验的故障报告。3 微机重合闸功能实验3.1 实验接线：接线同上3.2 实验步骤：（1）将 LP1 短接（微
7、机出口连接片投入） ，LP2 断开。（2）系统运行方式选择开关置于“最小”位置（3）将线路电阻滑动头移动到 3 处。（4）合上三相电源开关，将调压器输出由 0V 慢慢上升到 100V 为。（5）合上微机保护装置电源开关，将三段电流保护全部投入，利用菜单选择合适的定值。（6）保护装置的低电压值设为 60V，并将低压闭锁和重合闸功能投入。（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮，让其在正常状态下运行约 10 秒钟。（8）合上 SA、SB、SC 短路模拟开关。（9）短时间合上故障模拟断路器 3KO，模拟系统发生三相短路故障。此时现象：负荷灯全熄；电流段保护动作，跳开模拟断路器；显示屏显示“
8、SdXXX” ，并点亮“段动作”指示灯；等待一会后（等待时间由装置中设置的重合闸时间确定）：微机装置会发命令将断开的模拟断路器再次合上，显示屏显示为“-CH-” ；若此时故障模拟断路器仍然处在合闸状态（模拟永久性故障） ，则保护装置会加速发出跳闸命令将模拟断路器永久分开，并不再进行重合闸操作，这时，微机保护装置显示改为“GS-XXX” ；若重合闸发生时，故障模拟断路器已经处于断开状态（瞬时性故障） ，则重合闸操作成功。（10）对永久性故障，在加速跳闸后，断开故障模拟断路器，复位微机装置上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器恢复无故障运行。（11）根据表 2 中给定的短路电阻值重新设置短路电阻
9、滑动触头的位置，重复步骤（9）和（10） ，将实验数据数据记录于表中。(12) 实验结束后，将调压器输出调回零，断开短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。表 2 重合闸动作情况记录表短路电阻/短路电流 3 4 5 6 7 8段动作情况段动作情况段动作情况动作电流 Id/ A瞬时性故障时动作情况永久性故障时动作情况3.2 思考题1）如何模拟瞬时性短路故障和永久性短路故障？2）对于永久性故障的实验情况作出保护和重合闸动作的时序图。3）如何调阅故障报告？4 微机变压器差动保护实验4.1 实验目的(1)熟悉变压器纵差保护的组成原理及整定值的调整方法；(2)了解 Yd 接线的变压器，其
10、电流互感器二次接线方式对减少不平衡电流的影响；(3)了解差动保护制动特性的特点。4.2 变压器保护的功能和原理特性4.2.1 变压器保护功能差流速断保护，差动保护，过负荷保护，非电量保护开关量输入等。4.2.2 变压器差动保护的特性（1）采用比率制动特性克服外部短路时不平衡电流的影响动作量： ID = IH - IL制动量： IR = IH + IL动作判据： ID Ipuo ID Ipuo + K（I R - Ir ）其中 IH 和 IL I 分别为高压侧和低压侧的电流相量。图中阴影部分的区域为差动保护的动作区；A 点为差动保护最小动作电流Ipu.0，一般取（0.250.5 ） IN；拐点
11、B 所对应的制动电流 Ir，一般取（13）I N；斜线的斜率 tg（K） ，视不平衡电流的大小程度确定，一般取 tg=0.250.5 之间。本试验台微机变压器差动保护制动特性的 A、B 点，在实验时可以通过整定进行改变，调节 A 点或 B 可检查制动特性曲线对保护的影响。（2）利用二次谐波制动躲开励磁涌流的影响（I 16I2） 0 判为内部故障（ I2/I1 17%）（I 16I2）0跳闸程序计算和电流 IRIRID？ICIpuo？计算Iset2=Ipuo+tga(I-Ir)ICIset2？跳闸程序返回YYNNYNNNY YYN12,4,5测量孔1KO 1CT TB220/127VRS 最小最
12、大区内区外PT 测 量移相器2KO2CTK11R2 3KORd102R45DXK3为 127V。高、低压侧变比为 ：1；线路正常运行方式下低压侧每相负荷电阻3为 61。4.3.1 模拟变压器正常运行方式（1）如图接线，并将交流电压表并接到 PT 测量插孔，将电流表串接在变压器原方一次回路。（2）将调压器电压调至 0V。（3）将系统阻抗切换开关 K3 置于“正常”位置，将故障转换开关 K1 置于“线路”位置。（4）合上三相电源开关，合上微机装置电源开关，修改有关定值为理论计算值，退出所有保护功能。（5）合上直流电源开关；合上模拟断路器 1KO、2KO。（6）调节调压器，使变压器副方电压从 0V
13、慢慢上升到 100V，模拟系统无故障运行。（7）在表 3 中记录有关实验数据。（8）实验完成后，使调压器输出电压为 0V，断开所有电源开关。（9）对比计算值和实际值，分析误差产生的原因。表 3 微机差动保护实验数据记录表高压侧电流/A 低压侧电流/A参 数 A 相 B 相 C 相 A 相 B 相 C 相一次电流计算值二次电流一次电流测量值二次电流1A微机保护箱1B 1C1A1B1C2A 2B 2C2A2B2C一次电流误差误差计算二次电流误差4.3.2 变压器内部故障实验（1）变压器在正常运行方式下运行。（2）保护装置运行在变压器差动保护程序下，将其有关整定值整定为理论计算值，将保护功能投入。将
14、故障转换开关 K1 置于 “区内”位置。（3）从微机装置上记录变压器两侧 CT 二次侧测量电流幅值的大小。由于变压器实验时，只要故障转换开关 K1 置于“区内 ”位置，则从硬件电路上将变压器付方 CT 一次回路短接了，因此这时变压器付方 CT 二次侧测量电流幅值基本为 0A。（4）将短路电阻滑动头调至 50处。（5）合上短路模拟开关 SA、SB 。（6）合上短路操作开关 3KO，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯全熄，模拟断路器 1KO、2KO 断开，将有关实验数据记录在表 4 中。（7）断开短路操作开关 3KO，合上 1KO、2KO 恢复无故障运行。（8）改变步骤（4）中短路电阻的大小，如
15、取值分别为 8 或 10，或步骤（5）中短路模拟开关的组合，重复步骤（6）和（7） ，将结果记录于表 4 中。（9）实验完成后，使调压器输出电压为 0V，断开所有电源开关。表 4 微机差动保护变压器内部故障实验数据记录表短路电阻/5 8 10 5 8 10参 数高压侧电流/A 低压侧电流/A计算值三相短路实验测量值AB 相BC 相两相短路电流 实验测量值CA 相1A 1B 1C 2A 2B 2C正常运行时微机装置电流测量幅值/A4.3.3 变压器外部故障实验实验步骤与“变压器内部故障实验”完全一样，只须先将故障转换开关 K1置于“区外”位置即可。实验记录表格 5表 5 微机差动保护变压器外部故
16、障实验数据记录表短路电阻/5 8 10 5 8 10参 数高压侧电流/A 低压侧电流/A计算值三相短路实验测量值AB 相BC 相两相短路电流 实验测量值CA 相1A 1B 1C 2A 2B 2C正常运行时微机装置电流测量幅值/A4.3.4 空载投入变压器时，励磁涌流对保护的影响实验（1）实验接线 4.3.1。（2）变压器在正常运行方式运行，然后断开模拟短路器 1KO、2KO。（3）将微机装置中的保护功能全部投入。（4）再次投入模拟断路器 1KO，观察差电流表的指示值，重复多次合 1KO的程，观察激磁涌流对保护的影响。（5）将差动速切保护的整定值降低，重复步骤（4） ，观察速断保护是否误动。（6）实验完成后，使调压器输出电压为 0V，断开所有电源开关。4.3.
