继电保护实习报告.docx

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继电保护实习报告

继电保护

课程设计（实习）报告

专业：

电气工程及其自动化

班级：

电气10-3

专业：

龙兴爱

学号：

12

指导教师：

田伟田吉

实习日期：

2013.4.15-19

北华大学电气信息工程学院

一、实习目的、任务、要求………………………………..………...…2

1.1实习的目的和任务………………………………..……………..……2

1.2实习的基本要求…………………………………..……….……….…2

二、实习内容………………………………..……………………………..2

2.1变压器保护装置………………………………….……………….…2

2.1.1挂件式变压器纵差动保护………………….…………….….2

2.1.2柜式变压器保护装置……………………….………..………4

2.2备用电源自动投入装置………………………………...…...………6

2.2.1挂件式备用电源自动投入装置………………..…...……..…6

2.2.2柜式备用电源自动投入装置……………………..…….…....9

2.3线路三相一次自动重合闸及中央信号装置………………….…….10

2.3.1挂件式过流保护与自动重合闸装置…………………………10

2.3.2柜式自动重合闸装置……………………………..………..…11

2.3.3变电所事故及预告信号装置柜……………………...………13

2.4灯光监视的断路器控制回路……………………………..…………..15

三、实习思考题………………………………..…………………..………17

四、实习心得…………………………………………..…….…………..…18

五、参考文献………………………………..………………….....…...……19

一、实习目的、任务、要求

1.1实习的目的和任务

本次实习的主要任务是通过动手实际连线，对原理图的理解，来验证所学继电保护的理论的正确性，加深对基本原理、基本概念的理解，进一步促进理论学习。

熟悉继电保护装置的原理及基本结构，运行方式及各种故障的处理方法。

培养处理实际问题的能力，为今后从事本专业打下坚实的基础，在工作中好减少事故的发生，提高工作效率。

1.2实习的基本要求

掌握几种常用继电器保护装置、信号装置、自动装置及控制装置的工作原理、实际接线、操作和动作顺序。

并通过模拟故障，掌握各种保护自动装置和信号控制装置的动作情况。

分析故障产生的原因、从原理图上分析故障的范围及处理方法。

提高二次回路接线的分析能力和读图能力，提高自身的作图能力。

二、实习内容

本课程实习内容包括变压器保护的模拟实习﹑自动重合闸及信号装置的模拟实习，备用电源自动投入装置的模拟实习及微机变压器保护实习。

2.1变压器保护装置

2.1.1挂件式变压器纵差动保护

（一）目的要求

在熟悉差动继电器的基础上，进一步理解变压器差动保护，掌握变压器纵差保护的实习原理和实习接线。

通过分析变压器保护装置的工作原理接线图，熟悉各元件的结构和接线。

掌握变压器差动保护﹑过流保护﹑过负荷保护，瓦斯保护的整定计算和各保护之间的配合能对差动、过流、过负荷进行实际整定。

另外通过各种模拟故障的分析处理，掌握基本的实际调试技能。

（二）挂件式变压器纵差动保护原理图

图1变压器差动保护交流回路接线图（挂件式）

图2变压器差动保护控制部分接线（挂件式）

（三）挂件式变压器纵差动保护原理说明

如图1、图2所示，电力变压器作为电力系统中的非常重要的电气设备，因此，需要专门的保护来保护变压组的相间短路﹑中性点直接接地侧的短路和匝间短路。

变压器纵差保护作为变压器的主保护，可以用来反映绕组套管及引出线的短路故障，保护动作与跳开个侧开关。

它适用于：

6.3MVA及以上的并列运行的变压器﹑发电厂厂用变压器和企业中的重要变压器；10MVA及以上的单独运行的变压器和发电厂厂用变压器。

（四）挂件式变压器纵差动保护原理图分析

由KD线圈得电--------KD常开闭合----2KM线圈得电---------2KM常开闭合-------QF常开闭合-------YR线圈得电------跳闸---------KRD线圈得电------KRD常开触点闭合-------KM线圈得电------KM1、KM2、KM3常开触点闭合。

KM1构成自锁，KM2接通响玲回路，KM3延时解除响铃。

注意：

在实习过程中应始终保持交流电压220V，模拟故障时应将负载断开。

2.1.2柜式变压器保护装置

（一）目的要求

了解变压器保护装置的构成、接线原理和调整方法、提高调试技能。

熟悉变压器保护装置的盘面元件布置及盘后接线。

观察变压器保护装置的动作情况及操作方法。

（二）柜式变压器保护装置原理图

图3变压器保护装置调试图

图4变压器保护装置二次回路原理接线图

（三）柜式变压器保护装置原理分析

如图3、图4所示，当TA1或TA2处A相（实际可发生在A、B、C三相中的一相，在此一A相为例）发生短路时，差动继电器两侧电流不相等，因而会产生一个差动电流是差动继电器KD1得电后使KD1动合触点闭合，经KS1和XB10，线圈KM1得电使KM1动合触点闭合，一路经XB8、QF3和跳闸线圈YR1得电使QF3跳闸断开，另一路经XB9、QF2和跳闸线圈YR2得电使QF2跳闸断开，从而有效切除TA1和TA2之间的故障范围。

（差动保护）

当TA1处A相或C相（因电流继电器整定置不同，A、C相电流继电器为过流保护，B相电流继电器为过载保护）发生过流现象时，电流继电器KA1或KA3得电使KA1或KA3的动合触点闭合，再经时间继电器KT1得电使KT1延时动合触点闭合，经线圈KM1，KM1动合触点闭合，如上述，使跳闸线圈YR1和YR2得电使QF3和QF2跳闸断开，从而有效切除TA1和TA2之间的故障范围。

（过流保护）

当TA1处B相过载时，KA2得电使KA2的动合触点闭合，再经时间继电器KT2得电使KT2延时动合触点闭合，再经空气继电器KG2，KG1、KG2同时动作，此时要看空气继电器里是轻气还是重气，如为轻气则接通XB12使光字牌HL指示灯亮表示预告事故，此时断路器不跳闸；如果是重气则接通XB13和线圈KM2，KM2动合触点闭合如上述，使跳闸线圈YR1和YR2得电使QF3和QF2跳闸断开，从而有效切除故障，与此同时，KM2闭合经SB、线圈KM2形成闭锁，一直手动合闸时合闸不成功。

（过载保护，空气保护（也称瓦斯保护））

注意事项：

在实习过程中始终应保持交流电源电压为220v，模拟故障时应将负载断开。

2.2备用电源自动投入装置

2.2.1挂件式备用电源自动投入装置

（一）目的要求：

通过了解变电所备用供电系统的实际情况，掌握备自投必须满足的五个条件。

掌握各自的操作程序，掌握各继电器的整定计算，掌握基本的实际调试技能。

（二）挂件式备用电源自动投入装置原理图

图5挂件式备用电源自动投入装置接线图

（三）挂件式备用电源自动投入装置原理说明：

（1）如图5所示，由两路电源进线WL1和WL2，互为备用，AAT装置实在单母线分段断路器QF3上，正常运行时，分段断路器是断开的，两路电源分别给两路负载供电，当任何一个工作电源发生故障切除后，QF1或QF2迅速断开，母线分段断路器QF3迅速吸合，由正常工作电源通过QF3给另一路故障电源供电，完成AAT装置动作。

（2）正常工作时，两路进线分别给两段母线供电，进线断路器QF1和QF2均处于合闸状态，分段断路器QF3处于分闸状态。

QF1和QF2辅助常开点闭合接通闭锁继电器KL，KL接点KL1闭合，接通闭锁指示灯HL，指示AAT装置做好合闸准备。

此时两段母线均为正常值，所以低电压继电器均处在吸和状态，其常闭触点打开，常开触点闭合，AAT装置处于准备工作状态，闭锁继电器是一延时返回的中间继电器，用以保证AAT装置只动作一次。

SA为控制开关，当AAT装置投入时，SA触头闭合，当AAT装置解除时，SA触头断开。

（3）当母线WL1段失电时，电压继电器KV1和KV2全部释放，其常闭接点闭合，由于母线WL2段电压正常，故KV4常开触点依然闭合，接通时间继电器KT1的线圈，经过整定时限KT1常开触点延时闭合，接通中间继电器KM1，其常开接点闭合接通断路器QF1操作机构的跳闸线圈YR1，是QF1跳闸。

QF1跳闸后，其QF1常开辅助接点闭合，进闭锁继电器KL延时返回常开接点KL2接通分断路器QF3操作机构的合闸线圈KO3，完成了备用电源自动投入。

在QF1跳闸后，闭锁继电器KL线圈断电，进过一定时间延时后，KL的延时返回接点KL2断开，切断QF3合闸回路，同时撤除母线瞬时过流保护，使分段单母线变成单母线运行。

（4）如AAT装置动作，备用电源投入到永久性故障母线上，瞬时过电流保护动作，电流继电器KA1﹑KA2的常开接点闭合使KT3线圈得电，经KT3瞬时常开接点闭合接通出口兼防跳继电器KM3线圈，其常闭接点打开，断开QF3合闸回路，其常开接点闭合接通QF3操作机构的跳闸线圈YR3，并通过KM3其常开接点的自锁功能，切断了QF3的合闸回路，使QF3不能合闸，保证了AAT装置只动作了一次。

（四）备用电源投入装置的基本要求

（1）工作电源不论任何原因失去时，AAT装置均应动作，工作电压失去的原因很多，如工作母线、工作变压器、工作出线等，发生短路故障而未被其断路器断开，或上级变压电所发生故障造成工作电源进线停电，或错误操作断路器使工作电源断电，所有这些情况均应使AAT装置动作。

（2）只有工作电源断开后，备用电源才投入，而且备用电源必须有足够高的电压。

前者是为了防止备用电源向故障点供给短路电流，并避免不符合并列条件的两个电源来经同期并列运行，后者是威力保证和满足电动机自启动的条件。

（3）必须保证AAT装置之动作一次以避免把备用电源投入到永久性故障上，造成高压断路器多次跳闸，扩大事故。

（4）备用电源投入装置动作时间应尽量短，以利于电动机自启动和缩短停电时间。

（5）当电压互感器任一个熔断器熔断，AAT装置不应动作。

（6）当备用电压低于额定电压70%,AAT装置应退出工作，以避免不必要动作，当供电电压消失或者电力系统发生故障造成工作母线与备用母线同时失压时，AAT不动作，采用AAT装置的优点：

Ø提高供电可靠性和连续性，节省建设投资。

Ø简化继电保护装置，加速保护的动作时间。

Ø限制短路电力，提高母线残余电压。

Ø费用低。

Ø维修方便。

（五）如何实现备用电源自动投入？

正常运行时，经：

SA>>QF1常开闭合>>QF2常开闭合>>KL线圈得电>>KL1延时打开触点闭合>>HL灯亮>>AAT置于准备工作状态。

当母线WL1失压后，线圈KV1、KV2失电，常开触点打开，常闭触点闭合。

此时线圈KV3、KV4得电，常开触点闭合，常闭触点打开。

经：

SA>>KV4闭合>>KV1闭合>>KV2闭合>>KT1线圈得电>>KT1常开触点闭合>>KM1线圈得电>>KM1常开闭合>>QF1闭合>>YR1得电>>QF1跳闸。

经：

QF2常开闭合>>QF1常闭闭合>>KL2延时打开闭合触点闭合>>KM3常闭闭合>>QF3常闭闭合>>KO3得电>>QF3闭合。

若备用电源投入到永久性故障母线上，则经：

KA1、KA2常开闭合>>KT3线圈得电>>SA3>>KT3常开闭合>>KM3线圈得电>>KM3常闭触点打开>>断开QF3合闸回路>>KM3常开闭合>>QF3闭合>>YR3得电>>通过KM3常开触点的自锁功能>>切断QF3合闸回路>>保证AAT只动作一次。

2.2.2柜式备用电源自动投入装置

（一）目的要求

了解互为备用的系统是怎样实现的；用过调试，进一步验证ATT装置工作原理接线；掌握ATT装置在实验室中的模拟情况；了解明备用和暗备用的概念和区别；了解ATT装置电压继电器和时间继电器是如何整定的。

（二）柜式备用电源自动投入装置原理图

图6柜式高压备用电源自动投入装置二次原理接线图

（三）柜式备用电源自动投入装置原理说明

如图6所示，其中低电压启动环节的整定原则是，KV1，KV3按额定电压的25%整定，KV2，KV4按额定电压的70%整定。

KT1，KT2整定时限应大于本变电所母线馈出线机上一级变电所，各引出线保护装置的时限最大者，大一个时限阶梯。

低压继电器两个常闭接点串联在一起，KL为闭锁继电器，其常开接点延时释放时间为t>t1+t2,且原理图中WB11和XB12不接通。

2.3线路三相一次自动重合闸及中央信号装置

2.3.1挂件式过流保护与自动重合闸装置

（一）目的要求：

通过分析单侧电源三相一次自动重合闸原理接线图及安装接线图，熟悉过流保护与三相自动重合闸的电路原理、实际接线、逻辑功能；重点掌握重合闸继电器（DH-LA）的结构及工作原理，了解其他各元件的功能；熟悉自动重合闸前后加速的应用场合及具体实现方法，了解变电所各种不同信号装置的构成原理；功能及实现方法，掌握能重复动作集中解除的中央事故信号装置和中央预告信号装置（LC-23型），模拟不同信号发送电路。

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（二）挂件式过流保护与自动重合闸装置原理图

图7过流保护与自动重合闸综合接线图

（三）挂件式过流保护与自动重合闸装置原理说明

如图7所示，三相自动重合闸主要由DH—3型重合闸继电器﹑跳跃闭锁继电器KFJ、加速继电器KAC﹑信号继电器KS﹑切换片等组成。

DH—3型重合闸继电器为一只组合式继电器，内中包括一只时间元件KT﹑一只中间元件KM﹑一只电容C﹑一只信号灯HL﹑充电电阻4R﹑放电电阻6R﹑时间元件附加电阻5R﹑指示灯附加电阻17R等。

（四）挂件式过流保护与自动重合闸装置原理分析

2.3.2柜式自动重合闸装置

（一）目的要求

通过本实习进一步加深理解柜式自动重合闸装置AAR的构成原理和动作过程；了解一次重合闸的基本要求和实现措施。

（二）柜式自动重合闸装置原理图

图8自动重合闸装置原理接线图

（三）柜式自动重合闸装置原理分析

（1）如图8所示，正常运行时，断路器处于合闸状态，控制开关SA在合闸后位置，SA21-23触点闭合，转换开关SA1接通，电容C经R4充电，充电电压为220V（110V）的直流操作电源电压。

充电得到电源电压的时间为15-25s。

（2）断路器因继电保护动作或其他原因跳闸时，控制开关在合闸后位置，断路器在跳闸位置，两者位置不对应，绿灯闪光表示自动跳闸，同时跳闸位置继电器KCT启动，动合触点闭合启动AAR装置的时间继电器KT（延时调整到重合闸动作时限ｔARR＝０．５－５ｓ），经ｔARR后，KT延时触点闭合，电容器C对中间继电器KM的电压线圈放电，使KM动作，接通合闸接触器（＋WC—SA21-23—SA１—DH-3的端子２—KM两个动合触点—KM的电流线圈—WB１０—KFJ的动断触点—XB１１—QF１—合闸线圈KO——－WC），将断路器自动合闸一次，由于KM电流线圈自保持作用，即使KM电压线圈电压消失也能使KM可靠动作，直到断路器可靠合闸，其动断触点QF１断开为止。

（3）如果线路是暂时性故障，则自动重合闸成功。

这是控制开关位置和断路器位置是对应的，故绿灯HG闪光与事故音响信号随之自行接触，红灯HR发平光。

由于QF１触点断开，跳闸位置继电器KCT失电返回，时间继电器也失电返回。

电容C又经R4充电，约15-25s后，C两端电压充电到电源电压，准备下次动作，实现了AAR装置的自动复归。

在断路器合闸时，信号继电器KS得电，其触点接通预告信号装置的光字牌，将光字牌闪灯点亮，表明自动重合闸装置已经动作。

（4）如果线路是永久性故障时，断路器在AAR动作合闸后被继电保护装置动作再次跳闸，此时虽然继电器KCT和KT又重复启动，但中间继电器KM不能动作，因为电容C两端电压未充电到KM的动作值，此时即使持续时间再久，C两端电压也不会充到LM动作值，因为当KT延时触点闭合后，电阻R4和KM串联分压后加到电容C两端电压只能达到几伏，保证了AAR只能动作一次。

（5）断路器控制回路中采用了防跳继电器KFJ，即使DH-3的中间继电器KM的触点粘住，也不会发生多次重合闸，因为在断路器跳闸的同时，启动了防跳继电器KFJ的电流线圈，其动断触点断开，动合触点闭合。

且通过粘住的KM触点使KFJ电压线圈自保持，KFJ动断触点一直处于断开状态，切除了重合闸回路，从而防止了多次重合闸。

（6）有些情况不允许重合闸，应将AAR装置闭锁。

如母线发生短路，母线保护装置动作，或自动按频率减负荷装置动作，线路短路跳闸后，此时不允许在合闸，而应将AAR闭锁。

通常利用或自动减负荷装置的出口闭锁继电器KL触点，接通电容器C的放电回路，放掉所存储的电能，使断路器跳闸后无法再重合。

防跳继电器的作用：

投入防跳继电器使线路出现永久性故障，而KM1、KM2触点不能自动断开时（即使继电器处于动作状态）；切除防跳继电器使线路出现永久性故障而KM1、KM2触电不能自动断开时。

2.3.3变电所事故及预告信号装置柜

（一）目的要求

通过本实习加深理解目前变电所普遍应用的重复动作集中解除的中央信号装置。

（二）变电所事故及预告信号装置柜原理图

图9事故信号装置接线图

图10预告事故信号实验接线图

（三）变电所事故及预告信号装置柜原理分析

如图9所示，首先将SA1打在分位置，则1-2、5-6接通，9-10、11-12断开，此时白炽灯全亮说明灯完好（+WS—SA1—SB1处两灯串联—再与下方串联的两灯并联—5-6—-WS）。

手动按下SB1时，上面小灯由正电源（或下面小灯，两个灯其一是备用灯）经11-12、8、16到负电源，KSH1得电（因电流变换起作用使1KDR电流线圈得电动合触点闭合，1KM电压线圈得电得电动合触点闭合并形成自锁），KM3线圈得电动合触点闭合，使喇叭HA一直响，直到手动按下1SBR是停止响声。

如果是线路故障时，经13……20再经11-12、8、16到负电源，结果和手动按SB1一样。

图中稳压管是单向导通的，当线路突然有故障时，电流正向流过（同极性），形成顺时针电流环，1KDR电流线圈得电，而不经过稳压管；当撤除故障时，电流反向流回，形成逆时针电流环经过稳压管，1KDR电流线圈不得电，喇叭此时不会响。

图10原理与图9相类似。

2.4灯光监视的断路器控制回路

（一）目的要求

掌握具有灯光监视的断路器控制回路的工作原理，电路的功能特点。

理解为使断路器控制回路能安全可靠地工作，所必须满足对合闸及分闸监视的基本要求及其重要性。

结合ZB02挂箱（实验设备中的一个小的集成部分，具体内容及功能在实验课中会得到讲授）控制开关的触点图表,学会开关的使用、控制回路的接线和动作试验方法。

（二）灯光监视的断路器控制回路原理图

图11灯光监视的断路器控制回路接线图

（三）灯光监视的断路器控制回路原理分析

具有灯光监视的断路器控制回路接线如图2—1。

其控制开关为封闭式万能转换开关SA。

断路器及控制回路工作情况的监视及操作控制过程如下：

（1）手动合闸动作过程：

手动预合闸：

将控制开关的手柄旋转至预备合闸位置，其触点9—10接通，绿灯闪光，表明合闸回路完好合闸：

将控制开关手柄转至合闸位置，其触点5—8闭合，使合闸线圈通电，断路器合闸。

合闸后：

SA16—13接点接通,则红灯发平光。

一方面指示断路器处于合闸状态，另一方面表明跳闸回路完好。

（2）手动跳闸动作过程：

手动分闸：

将控制开关的手柄旋转至预备分闸位置，其触点13—14接通，红灯闪光，表明分闸回路完好分闸：

将控制开关手柄转至分闸位置，其触点6—7闭合，使分闸线圈通电，断路器分闸。

分闸后：

SA11—10接点接通，则绿灯发平光。

它一方面表示明断路器处于跳闸状态，另一方面表明KM线圈回路完好。

（3）自动合闸动作过程：

K1闭合，完成自动合闸，自动合闸后，SA仍处于跳闸后，SA14-15接通，红灯接与闪光电源，红灯闪光，说明是自动合闸。

（4）自动跳闸动作过程：

KCO闭合，完成自动跳闸，自动跳闸后，SA仍处于合闸后，SA9-10接通，绿灯接与闪光电源，绿灯闪光，告知运行人员是自动跳闸。

（5）防跳措施：

合闸中，如遇到永久性故障，且SA5-8触点或K1粘连，则可能发生多次跳合闸。

为避免加防跳措施,专设了防跳继电器KCF，这种继电器有两个线圈KCFI：

一个是供启动用的电流线圈，接在跳闸回路中；另一个十字保持用的电压线圈KCFV，通过本身的动合触点接入合闸回路。

三、实习思考题

1、什么是是临时性故障、永久性故障？

答：

临时性故障：

在较短时间内能自动脱离的故障；

永久性故障：

在较短时间内不能自动脱离的故障。

2、什么是后加速？

答：

首先是有选择的跳闸，然后无选择的跳闸。

第二次跳闸比第一次快

3、举例说明什么是预告事故、什么是事故？

答：

预告事故：

轻瓦斯、过负荷；

事故：

重瓦斯、过电流

4、防跳措施是使用条件是什么？

答：

1）发生永久性故障；

2）5~8触点或KM常开触点粘连。

5、实验室中变压器有哪几种保护？

答：

1）过电流保护2）差动保护（主保护）

3）过负荷保护4）瓦斯保护（内部保护）

6、手动分闸为什么重合闸不重合？

答：

手动分闸后，万能转换开关处于分闸后位置，SA②—④断开，切断电容器C放电，此时虽然KCT启动，KT启动，但由于KM电压绕组两端电压很低达不到动作电压；同时SA21-23触点断开使AAR失去正电源，故AAR不能动作。

7、为什么要设置一次重合闸？

答：

一次重合闸的成功率高达70%以上，而二次合闸成功率才3%-4%。

8﹑防跳现象产生的条件

答：

出现永久性故障，KM1、KM2粘连或SA5-8粘连

9﹑备用电源自动投入的种类

答：

明备用与暗备用

10﹑什么是前加速？

答：

第一次由无选择性的电流速断保护瞬时切除故障，然后在重合闸，如果是暂时性故障，则重合闸后恢复供电；若为永久性故障，第二次由有选择的定时限保护切断故障

四、实习心得

一周的实习时间转眼间就过去了，时间虽然不长，但我收获了不少。

通过这次实习，使我对继电保护这门课有了进一步的认识，对继电保护原理进一步的理解，理论与实际相结合，才能真正的学到技能。

周一进实验室时，看到实验挂板上连了很多线，以前做的继电电保护实验没有这么多线，感觉有点乱，不知从何下手。

实习过程中通过老师对我们的讲解和帮助，让我对于专业知识又有了进一步的了解和掌握，实习过程中老师生动的讲解丰富了我们的专业知识；同学们互相帮助一起研究讨论实习过程中遇到的问题，一起思考一起解决问题，增强了我们在实际过程中遇到问题、处理问题以及解决问题的能力。

通过这次实习，是我对继电保护有了深刻的认识，继电保护在我们的国民生产中起到很大的作用。

继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性；继电保护装置是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全和可靠性的重要技术之一。

也让我深深的感觉到我们搞强电的容不得一丁点的马虎与大意，如果由于我们的一时疏忽与大意，都有可能给国家、公司、企业造成重大经济损失，以及涉及到自己或他人的人身安全；对高压电一定要有清晰的认识，几万伏的电压是很危险的，操作时一定要格外的小心，按操作规程进行操作。

安全才是第一位。

由于没有真正意义上的读懂原理图就开始接线，在接线过程中遇到了困难，接完线后带电操作没有到到实验的目的；说明线接的不对，检查好几遍都没有发现错误，最后仔细对原理图进行了分析，找到了我错误的原因是对一个开关的几对触点弄混淆了，这就是不注重细