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1、 Chang Sha Tong Qing Electrical and Information Co.ltdTQDB-III 多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统继电保护及微机保护部分实验指导书继电保护及微机保护部分实验指导书学生版学生版长沙同庆电气信息有限公司长沙同庆电气信息有限公司湖南大学湖南大学目目 录录第一章第一章 概述概述 1一、系统简介 1二、系统特点 1三、系统构成 1四、实验台面板说明及内部接线 2五、操作注意事项 4第二章第二章 常规继电器特性实验常规继电器特性实验 5实验一、DL-31 型电流继电器特性实验 6实验二、DY
2、-36 型电压继电器特性实验10实验三、LG-11 型功率方向继电器特性实验12实验四、LCD-4 型变压器差动继电器特性实验17实验五、LZ-21 阻抗继电器特性实验21附 1 辐射式扫描原理28第三章第三章 数字式继电器特性实验数字式继电器特性实验29实验六、数字式电流、过电压和低电压继电器特性实验30实验七、数字式反时限电流继电器特性实验35实验八、数字式功率方向继电器特性实验38实验九、数字式差动继电器特性实验40实验十、数字式阻抗继电器特性实验42第四章第四章 成组微机保护实验成组微机保护实验47实验十一 三段式电流保护实验48实验十二 零序电流保护实验 53实验十三 三段式距离保护
3、实验 56实验十四 变压器保护实验 59第一章第一章 概述概述一、系统简介：一、系统简介：TQDB-III 多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统采用集成式、开放式的设计思路，覆盖了多个专业多门课程，适合电力系统、电气类、自动化类、电工类专业学生进行研究性、综合性、设计性、开放性实验、课程设计、毕业设计及创新设计。本实验指导书着重介绍与电力系统继电保护原理 、 电力系统微机保护 、 变电站综合自动化课程相关的实验。本实验台可完成：常规继电器特性实验常规继电器特性实验、数字式继电器特性实验数字式继电器特性实验及成组成组微机保护综合实验微机保护综合实验三大部分。其中包含的常规继电器有：DL-
4、31 型电流继电器、DY-36 型电压继电器、LG-11 型功率方向继电器、LCD-4 型变压器差动继电器。数字式继电器有：数字式电流继电器、电压继电器，反时限电流继电器，功率方向继电器，差动继电器，阻抗继电器，零序电流、零序电压继电器，负序电流继电器、负序电压继电器，反时限零序继电器、反时限负序电流继电器。微机保护部分包括：单双电源 10kv 线路微机保护综合实验，单双电源 35kv 线路微机保护综合实验，单双电源 110kv 线路微机保护综合实验，变压器微机保护综合实验，电容器微机保护综合实验。二、系统特点：二、系统特点：1. 实验接线非常简单明确，减小实验准备工作的强度。2. 实验系统采
5、用自主研制的信号发生装置提供高精度实验信号，省去了传统实验系统中的调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表。实验接线非常简单，不需要进行实验准备工作。3. 各种常规继电器和微机保护继电器特性实验可以设置为自动或手动测试，并在 PC 机屏幕上直观的显示坐标描点和绘制继电器特性曲线全过程4. 实验台面板上具有成组微机保护实验的接线图，学生在面板上进行微机保护装置与电流、电压及出口信号的连接，在上位机界面上设置故障类型和故障点，可在接线图上或在上位机界面中执行短路操作，并观察动态的实验现象5. 系统附带详细的原理讲解和操作说明，可以帮助学生在加深理解实验原理的基础上熟悉实验过程，达到良好的实验效果三、系统
6、构成：三、系统构成：一套实验培训系统由一个实验操作台、多个常规保护继电器、一台 TQDB-II 型多功能微机保护实验装置、一台 TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪和一台 PC 机构成。系统原理构成如图 1-1。图 1-1 系统结构图1) 微机型继电保护试验测试仪：分别与 PC 机、多功能微机保护实验装置和多个常规继电器连接。用于受 PC 机控制对电力系统中任意线路或设备正常运行以及各种故障的情况进行模拟，产生相应的电流、电压信号和开关量信号，并将信号送到多功能微机保护实验装置和常规继电器的输入端，同时向 PC 机传送电流、电压的录波数据、各开关量变位信息及各保护或重合闸的动作时间数据。2
7、) 常规继电器：与微机型继电保护试验测试仪连接，用于利用微机型继电保护试验测试仪测试各种常规继电器的特性；3) 多功能微机保护实验装置：分别与微机型继电保护试验测试仪、PC 机连接，可通过 PC 机下载保护程序、整定各保护定值、设置参数、查询保护动作报告，接受微机型继电保护试验测试仪产生的模拟信号和开关量信号完成多种微机继电保护和测控功能，并将保护动作量通过开关量输出反馈回微机型继电保护试验测试仪，将保护和重合闸的动作信息、及各开入量状态上传给 PC机。4) PC 机：分别与微机型继电保护试验测试仪、多功能微机保护实验装置连接，用于控制微机型继电保护试验测试仪产生各种模拟信号和开关量信号、向多
8、功能微机保护实验装置下载程序、整定保护定值，并接收微机型继电保护试验测试仪和多功能微机保护实验装置上传的信息，显示实验界面和实验结果，便于进行各种微机保护实验和变电站综合自动化实验及培训。四、实验台面板说明及内部接线：四、实验台面板说明及内部接线：实验台面板布置分四部分：成组微机保护接线图、多功能微机保护实验装置部分、常规保护继电器部分和微机型继电保护试验测试仪。见图 1-2。1. 多功能微机保护实验装置部分包括多功能微机保护实验装置及电压、电流、开关量输入及开关量接线区。为方便实验接线，在实验台内部已将多功能微机保护实验装置背部的各端子分别引到实验台面上相应接线端。2. 成组微机保护接线图为
9、了在进行成组微机保护综合实验时，直观地反应微机保护装置在现场的运行情况，在实验台面板上设置了成组微机保护接线图。接线图上的各接线端子已经在实验台内部和测试仪相应电流、电压及开关量端子一一连接。因此实验时可将微机保护装置接线区各接线孔用测试线分别和接线图中的各接线孔连接。见图 1-3。3. 常规保护继电器部分为方便实验接线，在实验台内部已将各常规保护继电器背部的各接线端子分别引到实验台面上各继电器相应的电压、电流接线端。各常规保护继电器的开出接点通过“转换开关”并接在“常规保护出口”上。图 1-2 实验台面板布置图图 1-3 成组微机保护实验接线示意图五、操作注意事项：五、操作注意事项：1、实验
10、前必须仔细阅读TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪用户手册 （或继电保护信号测试系统软件帮助文件）和TQDB-II 型多功能微机保护实验装置用户手册 ，熟悉 TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪和 TQDB-II 型多功能微机保护实验装置的操作使用后方可进行实验。2、实验电流较大时，不得长期工作，尤其是系统的信号源测试仪。3、接线完毕后，要由另一人检查线路。第二章第二章 常规继电器特性实验常规继电器特性实验由 PC 机控制 TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪发出各种电流和电压信号，测试以下常规继电器的性能：DL-31 型电流继电器、DY-36 型电压继电器、LG-11 型功率方向
11、继电器、LCD-4 型变压器差动继电器。常规继电器实验方式构成原理图见下图。为方便实验接线，在实验台内部已将各常规保护继电器背部的各接线端子分别引到实验台面上各继电器相应的电压、电流接线端。各常规保护继电器的开出接点通过“转换开关”并接在“常规保护出口”上。常规继电器实验方式构成原理图实验一、实验一、DL-31 型电流继电器特性实验型电流继电器特性实验一、实验目的：一、实验目的：1、了解常规电流继电器的构造及工作原理。2、掌握设置电流继电器动作定值的方法。3、学习微机型继电保护试验测试仪的测试原理和方法，并测试 DL-31 型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。二、二、DL-31 型电流继电
12、器简介：型电流继电器简介：DL-31 型电流继电器用于电机、变压器及输电线的过负荷和短路保护中，作为启动元件。DL-31 型电流继电器是电磁式继电器，当加入继电器的电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开；当电流降低到 0.8 倍整定值时，继电器返回，动合触点断开，动断触点闭合。继电器有两组电流线圈，可以分别接成并联和串联方式，接成并联时，继电器动作电流可以扩大一倍。继电器接线端子见图 2-1-1，串联接线方式为：将、短接，在、之间加入电流；并联接线方式为：将、短接，、短接，在、之间加入电流。做实验时可任意选择一种接线方式。图 2-1-1 DL-31 继电器接线端
13、子打开电流继电器面板前盖，拨动定值设定指针，可设定电流继电器的整定值。三、实验接线：三、实验接线：1. 集控台内部已连接线说明：本实验台将继电器线圈接成串联方式，并在实验台内部已将电流继电器的电流线圈输入端子（、端子）引到实验台面上电流继电器的各接线端，将电流继电器的动合触点（、端子）连接到实验台面上“常常规规保保护护出口出口”接线端上。2. 实验中应连接的线：实验中应连接的线：将测试仪产生的单相电流信号与电流继电器对应的 I，In端子连接，将“常常规规保保护护出口出口”接线端接到测试仪的一对开入接点上。并把实验台上的转换开关 KK 放在“电电流流”档。四、测试方法：四、测试方法：控制测试仪的
14、输出，从小到大动态地改变加入电流继电器中的电流，直至其动作；再减小电流直至其返回，测试电流继电器的动作值、返回值和返回系数。可采用自动测试方法，也可采用手动测试方法。五、实验内容：五、实验内容：注：本实验需使用 TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪，请仔细阅读TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪用户手册或继电保护信号测试系统软件帮助文件中的有关内容。（一）（一） 手动测试继电器动作值及返回值手动测试继电器动作值及返回值方法：将测试仪设置为手控方式对继电器进行测试：手动操作不断增加测试仪发出的电流，直至电流继电器动作；再不断减小电流，直至电流继电器返回。步骤：1. 按“三、实验接线”中的方法接好连线。2. 打开测试仪电源，在 PC 机上运行继电保护信号测试系统软件，进入“继电继电器特性通用器特性通用测测试试”模块。如图 2-1-2。图2-1-2 继电器特性通用测试界面3. 设置测试仪的控制参数：分别设置测试仪的控制变量，开关量连接，见图 2-1-3 和图 2-1-4。其中当前控制变量即：实验过程中按设置规律动态变化的量，测试仪产生的其余电气量在实验过程中均保持不变。本实验中需要动态改变加入到测试仪中
