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1、 TQDB-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统实验指导书Chang Sha Tong Qing Electrical and Information Co.ltdTQXDB-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统实验指导书长沙同庆电气信息有限公II目 录第1章 概述 31.1 系统简介 11.2 系统特点 11.3 系统构成 11.4 实验系统配套软件 31.5 操作注意事项 4第2章 继电保护课程实验 52.1 继电保护课程实验概述 52.2 DL-31型电流继电器特性实验92.3 DY-36型电压继电器特性实验 142.4 LG-11型功率方向继电器特性实验 1
2、72.5 LZ-21阻抗继电器特性实验 222.6 LCD-4型差动继电器特性实验292.7 常规电流速断保护和电流电压联锁速断保护实验332.8 常规电流保护与三相一次重合闸综合保护实验37第3章 微机保护课程实验413.1 微机保护课程实验概述413.2 数字式电流继电器特性实验443.3数字式电压继电器特性实验 473.4 数字式功率方向继电器特性实验503.5 数字式差动继电器特性实验523.6 数字式阻抗继电器特性实验543.7 三段式电流保护实验 593.8 三段式距离保护实验 713.9 三相一次重合闸及后加速保护实验 793.10 35kV微机线路保护实验 843.11 变压器
3、保护实验87第4章 发电厂电气课程实验 954.1 具有事故灯光控制的断路器控制回路实验 954.2具有防跳功能的断路器控制回路实验 1014.3 闪光继电器构成的中央信号实验 1044.4 冲击继电器构成的中央音响信号实验 108第5章 电力系统分析课程实验 1115.1 电力系统潮流分布和线损分析实验 1115.2 电力系统故障分析实验 114第1章 概述1.1 系统简介“TQXDB-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统”是根据电气工程专业多门课程实验教学的需求，结合最新的继电保护及变电站自动化技术而研发的实验培训系统。既可满足电力系统继电保护、电力系统微机保护、发电厂电气、
4、电力系统分析、变电站综合自动化技术等相关课程实验教学的需求，也可作为学生课程设计、毕业设计和创新研究的开放性平台，还可作为电力系统专业技术人员的上岗培训平台。1.2 系统特点(1) 一机多用：一套实验系统可供多门电气工程课程使用，并可作为专业课程设计、毕业设计及创新研究平台。(2) 接近电力系统实际：采用数字化实验设备提供高精度实验信号，完全替代传统实验系统调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表等构成的“地摊“式实验设备，与电力系统进行继电保护的试验方法完全相同。(3) 实验现象直观：配备PC机，可直观显示实验过程中的各种测试数据、动作特性曲线、波形图等。(4) 组态灵活：利用多套实验系统可组态任
5、意结构的电力系统网络进行专业综合实验，并方便作为课程设计平台。(5) 接口开放：实验系统中的核心设备接口开放，可作为学生创新研究和开发平台。1.3 系统构成TQXDB-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统采用实验台结构，实验台由TQWX-III微机型继电保护试验测试仪、TQXDB-III多功能微机保护实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、控制回路模块、按钮开关、万转开关、保护模式切换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成。实验台面板示意图如图1-1-1所示。实验台详细说明详见TQWX-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统说明书。1.3.1 TQWX-III微机
6、型继电保护试验测试仪TQWX-III微机型继电保护试验测试仪（以下简称：“测试仪”）是同庆公司生产的高性能数字式信号源设备，它既可作为本实验系统的数字式信号源，也可单独拿出作为科研、实验使用。测试仪可产生4路电流输出、4路电压输出，可输出8路开关量信号，具有8路开入量输入。测试仪需要和PC机配合使用，测试仪的RS232串口必须与PC机正确连接。测试仪详细使用说明详见TQWX-III微机型继电保护试验测试仪用户手册。在本实验台中，测试仪为各种常规继电器及多功能微机保护装置提供信号进行相关实验。为方便实验接线，测试仪的所有接线插孔已连接到实验台上。为了完成成组继电保护实验，在实验台内部已经把测试仪
7、的部分信号连接到成组保护接线图上。图1-1-1 TQXDB-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统面板图1.3.2 TQXDB-III多功能微机保护实验装置及其接线区TQXDB-III多功能微机保护实验装置是采用模块化硬件平台、功能可灵活配置的多功能保护测控实验装置。通过向装置硬件中下载相应的功能模块程序，可以实现各种数字式继电器、多种电压等级的线路保护、变压器保护、电容器保护、发电机保护、电动机保护、母线保护等微机保护装置等功能。装置硬件平台开放，可作为二次研究、开发平台，用户可自己开发程序下载到装置硬件中运行，构成具有任意定制功能的新装置。TQXDB-III多功能微机保护实验装
8、置具有4组电流输入通道，4组电压输入通道，可采集8个开关量状态，可产生7组开关量输出，并具有RS485通信接口。装置详细使用说明详见TQXDB-III多功能微机保护实验装置用户手册。为了方便实验接线，在实验台内部已经将实验装置的电压、电流输入端子、保护跳闸和合闸信号以及断路器跳、合位开入状态信号引到实验台面板上。装置电源可单独控制，见接线区左侧开关。TQXDB-III多功能微机保护实验装置既可与测试仪进行信号连接完成实验，也可从成组保护接线图上获取信号。1.3.3 常规保护继电器及其接线区实验台提供了DL-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、LZ-21型阻抗继
9、电器、LCD-4型变压器差动继电器、DS-32时间继电器、DZY-202中间继电器等多个常规保护继电器。为了方便实验接线，每个继电器的模拟量输入端子（电流或电压）、动作触点（常开或常闭）已引到实验台面板上。各继电器可单独使用，也可根据需要通过接线将多个继电器配合使用，如构成成组常规保护。1.3.4 成组保护接线图为直观反应保护在电力系统实际的接线和运行情况，在实验台面板上给出了一个典型的一次系统接线图，用来完成成组保护实验。成组保护接线图包含一次系统模型图、断路器跳闸、合闸信号插孔、断路器辅助触点信号插孔及保护安装处的电流电压互感器二次侧信号插孔及短路按钮等。常规继电器和TQXDB-III多功
10、能微机保护实验装置可直接从成组保护接线图上取信号进行成组保护实验。1.3.5 控制回路元件断路器控制回路中可用到的元件包括TQKZM-II型断路器控制回路模块、JX-3/1闪光继电器、JC-2型冲击继电器、万能转换开关（简称万转开关）。1.3.6 实验台其他元件实验台提供了24V直流电源，并在实验台面上引出插孔。为了方便指示信号，实验台中安装有红、绿两个指示灯及一个蜂鸣器，需要时可连接到实验线路中。注意连线时应注意极性。实验台左下方按钮为实验台总电源，直接连接220V即可。实验台左下方拨码开关用来选择实验模式，当选择“独立模式”时，可进行单独继电保护实验，即只能对一套保护装置进行单独实验，且保
11、护只能从成组保护接线图上3TA上获取电流信号，其他TA无电流信号输出；当选择“配合模式”时，可进行继电保护配合实验，当1QF、2QF均合上时，3TA和4TA上均有电流输出，因此可分别将微机保护（微机保护用TQXDB-III多功能微机保护装置实现）和常规电流保护安装于1QF和2QF处，分别保护AB和BC线路，从而进行保护配合动作实验。1.4 实验系统配套软件本实验系统提供3套配套软件：继电保护特性测试系统软件、电力网信号源控制系统软件和多功能微机保护实验装置管理程序软件。(1) 继电保护特性测试系统软件用于控制测试仪发出信号，测试继电器的动作特性。包含“通用继电器特性测试”、“阻抗继电器特性测试
12、”、“差动特性测试”,“反时限电流继电器电流时间特性测试”、“阻抗继电器精工电流测试”等几大模块。(2) 电力网信号源控制系统软件可灵活组态各种结构的电网系统，实现可视化电力系统潮流分析、短路计算。既可单独作为潮流分析、短路分析软件使用，还可通过接口程序，将网络中各节点电压、各线路电流信号下载到TQWX-III微机型继电保护试验测试仪中，实时输出电网的潮流或故障信号。(3) 多功能微机保护实验装置管理程序软件是TQXDB-III多功能微机保护实验装置的上位机管理程序软件，提供了程序下载、定值下载及动作、告警报告查看等功能。1.5 操作注意事项1) 实验前必须仔细阅读TQXDB-III多功能继电
13、保护及变电站综合自动化实验培训系统说明书、TQWX-III微机型继电保护试验测试仪用户手册和TQXDB-III多功能微机保护实验装置用户手册，熟悉测试仪和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) 在实验台上电的情况下，严禁打开实验台后门！4) 接线完毕后，要由另一人检查线路。第2章 继电保护课程实验2.1 继电保护课程实验概述电力系统继电保护课程实验包括常规继电器特性实验和成组继电保护实验两部分。本章实验需要用到的设备包括：TQWX-III微机型继电保护试验测试仪、DL-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、LZ-21型阻抗继电器、LCD-4型变压器差动继电器及实验台上的成组保护实验模型图，另外还需
