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1、建筑供配电与照明课程设计报告系 别： 专 业： 姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师： 成员姓名： 成 绩： 目 录实训项目一 阶段式过电流保护2实训项目二反时限电流保护.6实训项目三 微机变压器纵差动保护11实训项目一 阶段式过电流保护一、实训目的1掌握阶段式电流保护的原理和整定计算方法。2熟悉阶段式电流保护的特点，理解各段保护间的配合关系。3通过实训观察、分析三段式电流保护各段的保护范围。4理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图。二、实训设备THPWJZ-1电力系统微机保护综合 实训装置 三、实训内容1阶段式电流保护的构成无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线
2、路全长，却不能作为下一线路的后备保护，还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套输电线路的阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。图1-1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合输电线路并不一定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。例如线路变压器组接线，无时限电流速断保护按保护全线路考虑后，可不装设带时限电流速断保护，只装设无时限电流速断和过电流保护装置。又如在很短的线路上，装设无时限电流速断往往其保护区很短，甚至没有保护区，这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护装置，叫做二段式电流保护。单侧电源供电线路上
3、，三段式电流保护装置各段的保护范围和时限特性见图1-1。（a）原理图 （b）展开图图1-2 三段式电流保护接线图XL-1线路保护的第段为无时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的前一部分即线路首端，动作时限为t1I，它由继电器的固有动作时间决定。第段为带时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的全部并延伸至线路XL-2的一部分，其动作时限为t1II = t2I +t。无时限电流速断和带时限电流速断是线路XL-1 的主保护。第段为定时限过电流保护，保护范围包括XL-1及XL-2全部，其动作时限为t1III，它是按照阶梯原则来选择的，即t1III = t2III+t ，t2III 为线路
4、XL-2的过电流保护的动作时限。当线路XL-2短路而XL-2的保护拒动或断路器拒动时，线路XL-1的过电流保护可起后备作用使断路器1跳闸而切除故障，这种后备作用称远后备。线路XL-1本身故障，其主保护速断与带时限速断拒动时，XL-1的过电流保护也可起后备作用，这种后备作用称近后备。2阶段式电流保护的电气接线图1-2为三段式电流保护接线图，其中1LJ、2LJ、1XJ、BCJ构成第段无时限电流速断保护；3LJ、4LJ、1SJ、2XJ、BCJ构成第段带时限电流速断保护；5LJ、6LJ、7LJ（两相三继电器式接线）、2SJ、3XJ、BCJ构成第段定时限过电流保护。BCJ为保护出口中间继电器，任何一段保
5、护动作时，均有相应的信号继电器动作指示，从指示可知道哪段保护曾动作过，从而可分析故障的大概范围。各段整定原理和整定值计算，在后面线路模型及整定值计算中已经作过深入研究，这里不再赘述。四、实训步骤1按照实训接线总图接线，按照实训一项目中的步骤2的顺序启动控制屏。运行方式设置为“正常”2闭合断路器QF1、QF2、QF3，使线路带电，将短路时间调为20S。微机线路保护装置的设置如下表1-1、1-2、1-3、1-4。表1-1 保护装置投退定值整定表（其它项保护功能退出）保护序号定值符号保 护 名 称整定范围备注01I1TT电流段保护投入04I4TT电流段保护投入07I7TT电流段保护投入表1-2 保护
6、装置交流参数整定表定值序号定值名称定值符号整定值整定范围备注1CT变比CT10000000-9999整定值/10002PT变比PT1000000-99993零序CT变比CT010000000-99994零序PT变比PT01000000-99995母线PT接线MPTJX星形星形、三角形6线路PT接线XPTJX星形星形、三角形表1-3 保护装置数值定值整定表定值序号定值符号定值名称整定值整定范围备注01I1电流段定值0.320.02-9.50A02I2电流段定值0.410.02-9.50A03I3电流段定值0.450.02-9.50A表1-4 保护装置时间定值整定表定值序号定值符号定值名称整定值整
7、定范围备注2 T2电流段时间定值 0.5S 3 T3电流段时间定值 3.0S3短路类型选择为“线路”，在短路电流最小的情况下设置系统三相短路，注意哪一段动作。复位短路“投入”按钮，退出电流保护的段，重新在短路电流最小的情况下设置系统三相短路。观察是哪段保护动作，动作时间与前一种情况对比较。4复位短路“投入”按钮，重新投入电流保护的段，在短路电流最大的情况下设置系统三相短路，注意保护哪一段动作。会有什么现象。记录故障电流，光字牌状态及微机保护装置的历史记录。5断开保护装置的跳闸压板，重复3、4两步，注意出现什么情况。记录故障电流，光字牌状态及微机保护装置的历史记录。6退出电流保护I段只投、段，模
8、拟XL1段线路短路电流最大位置时保护I段拒动。注意会出现什么情况。记录故障电流，光字牌状态及微机保护装置的历史记录。7复位“投入”按钮，复位“线路”按钮，复位“SBa、SBb、SBc”退出短路电流。断开断路器QF3、QF2、QF1，将系统调压器调到最小位置。按下“退出”按钮，关闭单相和三相空开电源，结束实训。五、实训数据分析与处理1将各种故障时的实训结果分别填入以下各表1-1：步骤3的实训现象电流I段动作 故障相别C =0.33A 步骤4的实训现象QF3保护跳闸信号 电流I段动作 故障相别C =0.33A步骤5的实训现象重复3：电流I段动作 故障相别C =0.33A；电流I段动作 故障相别C
9、=0.35A重复4：电流段动作 故障相别BC =0.5A QF3保护跳闸信号 控制回路短路步骤6的实训现象1s发生，QF3保护跳闸信号 电流段动作 故障相别BC =0.33A六、心得体会我们实训完成后能清楚阶段式电流保护的特性。阶段式电流保护多用于输电线路，因为线路长，情况复杂。线路中有正常电流、过负荷电流、漏电电流、近距离短路电流、远路离短路电流、瞬时短路电流（如雷电感应、风吹碰线等）等。通过电流大小的检测配合时间的长短来护得不同的继电保护。如过负荷、过流、速断、漏电等保护。实训项目二反时限电流保护一、实训目的1掌握反时限过流保护原理和动作特性。2熟悉反时限过流保护的整定参数。3参考有关教材
10、深刻理解反时限，了解微机反时限的优缺点。二、实训设备THPWJZ-1电力系统微机保护综合 实训装置三、实训内容一般电力系统的电气设备允许通过电流和时间成反比，因而反时限过电流保护有较大的优越性。在同线路的不同点发生短路时，短路电流大小不同，反时限过电流保护具有不同的动作时限，在线路靠近电源端短路时，短路电流较大，动作时限较短，反之就长。反时限过电流保护主要用于小型发电站、变电所、工厂等部门的输电线路及大型电动机的保护中。图2-1(a)、(b)所示为输电线路反时限过电流保护的原理图。因感应型过电流继电器本身既是起动元件，又是时间元件，并且还带有机械掉牌信号装置可以代替好几只继电器的功能和作用，因
11、而接线比较简单。反时限保护动作电流的计算方法与定时限过电流保护相同。其动作时限也按阶梯原则选择，不同的是由于反时限电流继电器的动作时限与被保护线路中短路电流大小有关，因而相邻线路间时限配合比较复杂。反时限过电流保护的时限配合指的是，在某一配合点上相邻线路保护的时限配合。一般是将配合点选在相邻下一线路的首端。如图2-2(a)中的D1点。图2-1(a) 二相式一段线路反时限过流保护原理图2-1 (b) 输电线路反时限过电流保护原理图图2-2所示输电线路XL-1和XL-2分别装设了反时限过电流保护。实际工程整定或实验时均应首先算出保护装置1与2的动作电流Idz，1和Idz，2，并使二者相互配合，即I
12、dz，1Idz，2。假定保护装置2的时限特性已经确定，即图2-2（a）及（b）中的曲线，考虑保护装置1的时限特性时，需算出配合点即线路XL-2始端D1处短路时的短路电流Id1，在流过Id1的作用下，保护装置2的动作时限为t2（D1），见图2-2（a）及（b）中曲线的A点；在Id1作用下，保护装置1也会起动，按照保护动作选择性的要求，其动作时限t1（D1）应比保护2的动作时限t2(D1)大一个t。即：t1(D1)= t2(D1)+t。因感应式继电器的铝盘有转动惯性，误差较大，所以，实际应用的t应取较大的数值，一般取t为0.7秒。算得t1(D1)，即获得保护装置1时限特性曲线上一点B，见图2-2（
13、a）及（b），保护装置1的动作电流Idz。1已经算出，只要Idz。1和B点这两个因素一确定，保护装置1的时限特性曲线即可完全确定下来。通过实验掌握上述配合整定方法，完全满足实际应用的要求，因为根据上述配合计算，在D1短路点，保护1和保护2动作的时限级差为t，保证了选择性，进一步观察时限特性曲线可知，在其它点(如D2点)，时限级差为为t，且tt，短路点离电源越远，时限级差越大，显然，只要在D1点能满足时限配合要求，那末在其它各点短路时，均能满足选择性要求。 （a）t=f（L） （b）t=f（Id）图2-2 反时限过电流保护的时限配合下面介绍一下微机保护中的反时限特性，反时限过流保护通常是基于下式（1）的时间t电流I反时限特性： （1）式（1）中，为常数。根据保护不同场合而取不同的值：一般在保护线路末端短路时电流变化较小的情况下，常采用定时限过流保护。定时限可以认为是一种特殊的反时限特性，即；而在线路首端短路时电流变化较大的情况下，则采用非常反时限特性，即；通常输电线路采用一般反时限，即01；反映过热状态的过流保护，在与熔断器配合的场合则采用特别反时限特性，即=2。目前普遍采用的是基于BS142.1966和IEC 255-4标准的四条反时限曲线，分别为一般反时限、强反时限、超反时限、长反时限，其通用表达式如下：
