继电保护实验指导书.docx

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继电保护实验指导书

实验一

电磁型电流继电器、电压继电器实验

一、实验目的：

1．熟悉电磁型电流继电器和电压继电器的构造，规范。

2．掌握继电器基本参数的测试方法。

二、电磁型电流继电器实验：

1．实验内容：

（1）观察继电器的构造,熟悉其动作原理，了解整定方法。

（2）测量继电器的起动电流，返回电流，返回系数的意义。

2．实验接线：

3．实验步骤：

（1）观察继电器构造及铭牌上规范，线圈连接情况及整定把手与整定电流之间关系。

（2）将两个线圈顺向串联，整定把手置于刻度最小、最中、最大三个位置时，分别读取继电器起动电流值（常开接点刚好闭合时最小电流为起动电流）和返回电流（接点闭合后逐渐减小电流，使接点刚好打开时电流即为返回电流）。

（3）计算返回系数：

（4）将继电器两个线圈并联，重复上述

（2）步骤，并与其比较。

（5）记录实验读数并计算返回系数。

4．注意事项：

（1）起动电流测量值与整定值误差不应大于±5％，如不符合要求时，可先将整定把手放在最大刻度位置，当测量值小于刻度值时，将Ｚ形舌片起始位置向远离电磁铁的磁极位置调节，反之则反，然后再将把手放在最小位置，调节弹簧拉力，使在最小时亦满足，此时应注意接点接触的可靠性。

（2）返回系数应在0.85~0.95之间。

调整静接点片弹力及舌片弹力及舌片终置位置，限位螺杆的位置改变返回系数。

（3）在1.05倍起动电流使接点闭合时，接点不应抖动。

三、电磁型电压继电器实验：

1．实验内容：

（1）观察继电器的构造及线圈特点，理解其动作原理整定方法。

（2）测量继电器的动作电压、返回电压，求出返回系数，理解低电压继电器上述数据的不同点。

2．实验接线：

3．实验步骤：

（1）观察继电器构造及铬牌上规范，线圈连接情况及整定把手与整定电压之间关系。

（2）观察继电器线圈并用万能表测量线圈直流电阻。

（3）根据试验电源电压，选用试验设备及继电器整定电压范围，将继电器线圈串联或并联，分别在最小、中间、最大三个位置，读取动作电压与返回电压。

对于低电压继电器来说，当通入继电器长期允许电压时，其常闭接点处于打开位置，缓慢降低电压，使常闭接点刚好闭合时，最大电压值即为动作电压值，在电压由零缓慢增加，常闭接点刚好打开时，最低电压即为返回电压值。

对于过电压继电器，当电压升高至整定值（或大于整定值时，继电器立即动作，常开接点闭合，常闭接点打开。

当电压降低至0.8倍整定值时,继电器立即返回，常开接点断开，常闭接点闭合。

（4）记录读取并计算返回系数。

4．注意事项：

（1）误差不应大于±5％。

（2）低电压继电器返回系数在1.05~1.25之间。

（3）当电压降低到0.9倍动作值时，接点应无鸟啄现象。

当电压突然上升到1.1倍动作值时，接点不应闭合。

（4）继电器的接点和游丝禁止去动。

四、实验报告要求：

（1）记录有关数据，分析实验结果，如误差偏大，提出调整方法。

（2）说明电流、电压继电器的选择要求。

（3）分析返回系数偏大或偏小对保护的影响。

五、思考题：

为什么电流继电器的线圈并联时的整定值为串联时整定值的2倍，而电压继电器则相反。

实验二

电磁式时间继电器及其它辅助继电器实验

一、实验目的：

1．熟悉时间继电器的构造，规范。

2．掌握时间继电器的基本测试方法。

3．了解电磁型中间、信号继电器的构造，工作原理和特性。

4．了解继电器的各种参数的意义。

5．了解有关实验仪器的选择原则，使用方法。

二、电磁式时间继电器实验：

1．实验内容：

（1）测量起动电压和返回电压。

（2）动作时间的测量。

2．实验接线：

3．实验步骤：

（1）起动电压和返回电压的测定：

合上QK2、QK刀闸，调节Ｒ使输入继电器的电压逐渐加大当继电器的衔铁被吸入，拉开刀闸QK2，使衔铁释放，然后再合上刀闸QK2，对继电器加上一个冲击电压能使继电器衔铁立刻吸入的最小电压即为起动电压。

再减小电压使继电器的衔铁返回原来位置时的最高电压即为返回电压，试验完毕，拉开QK2、QK刀闸。

记录上述读数，并与下述要求值比较。

要求时间继电器的起动电压不大于70%倍额定电压，返回电压不小于3%倍额定电压。

若起动电压过高，则应检查弹簧是否过硬，衔铁是否生锈或受阻力，线圈是否层间短路

若返回电压过低，则应检查摩擦是否过大或弹簧过软。

（2）动作时间测定：

先合QK、QK2刀闸，使通入继电器电压为额定值，然后拉开QK、QK2刀闸，整定时间继电器的时间，把电秒表指示恢复到零位。

并合上电源刀闸QK1、QK2，再合刀闸QK，此时

继电器动作，同时电秒表开始计时，直到继电器常开接点延时闭合，计时结束，记录读数。

4．注意事项：

检查时间继电器的钟表机构是否灵活，可以压下衔铁试验，禁止拨动延时动接点把手。

三、观察中间继电器、信号继电器

1．实验内容：

（1）打开外壳，仔细观察继电器的构造、原理，并记录牌上的主要参数。

（2）观察中间、信号继电器。

（3）了解中间继电器的动作电压、返回电压的测定。

2．中间继电器DZ-31B的主要参数：

（1）动作电压小于70％额定电压。

（2）返回电压大于5％额定电压。

（3）动作时间小0.05s

3．信号继电器DXM-2A的主要参数：

（1）电流起动的继电器动作值不超过额定电流。

（2）电压起动的继电器动作值不超过70％额定电压。

（3）继电器的释放电压不超过70％额定电压。

（4）对于继电器的工作绕组和释放绕组加额定电压值时其动作时间与返回时间不超过5毫秒。

四、实验报告要求：

1．记录时间继电器起动电压、返回电压、整定时间、实际时间，并计算有关误差与要求值比较。

2．说明时间继电器型号、时限整定范围、额定电压类别。

实验三

三段式电流保护装置实验

一、实验目的：

1．了解电流Ⅰ段（瞬时电流速断）、Ⅱ段（带时限电流速断）、Ⅲ（定时限）保护的组成及基本接线方式。

2．熟悉三段电流保护起动值的整定，保护范围及动作上的相互配合。

3．掌握继电器的调试、整定及保护的整组调试。

二、实验内容：

1．对照实物熟悉摸拟线路的一次、二次接线图。

2．摸拟过负合、Ⅲ段、Ⅱ段、Ⅰ段范围内的故障。

3．摸拟Ⅰ段拒动、Ⅱ段拒动时保护装置的动作过程。

三、实验接线：

四、实验步骤：

1．起动值整定：

过负合Ｉ=0.5At=1.5s

定时限Ｉ=0.7At=1s

带时限Ｉ=1At=0.5s

瞬时电流速断Ｉ=1.6t=0s

2．摸拟故障

（1）摸拟过负合

调压器调零，滑线电阻放在阻值最大位置，合QK1按下SB2按钮，使线路投入运行调整调压器和滑线电阻，使通入继电器的电流Ｉ=0.5A，使KA7动作，按下SB1按钮，使线路跳闸，合直流电源QK2，按下SB2按钮观察保护装置的动作过程（KA7动作，起动KT3，经1.5S后KS4动作发出过负合信号）按下SB1按钮，使线路跳闸，再按下复归按钮按钮使KS4复归之后可重复作。

（2）摸拟Ⅲ段范围内的故障

拉开QK2断开直流电源，按下SB2按钮使线路投入动行，调整调压器和滑线电阻使通入继电器的电流Ｉ=0.7A，使KA7、KA5动作，按下SB1按钮使线路跳闸，合直流电源QK2，按下SB2按钮使线路投入运行，观察保护装置的动作过程（KA5、KA7动作，起动KT2、KT3经1S后由KT2起动中间继电器KOM使线路跳闸，起动KS3给出三段动作信号），按下复归按钮，使KS3复归后可重复再作。

（3）摸似Ⅱ段范围内的故障

拉下QK2断开电源开关，按下SB2按钮，使线路投入运行，调整调压器和滑线电阻使通入继电器的电流Ｉ=1A，使KA7、KA5、KA3动作，按下SB1按钮使线路合闸，合直流电源QK2，按下SB2按钮使线路投入运行，观察保护装置的动作过程（KA3、KA5、KA7动作，起动KT1、KT2、KT3经0.5s后由KT1起动KOM，线路跳闸，起动2XJ给出二段信号），按下复归按钮复归按钮使KS2复归之后可重复再作。

（4）摸似Ⅰ段范围内的故障

拉下QK2断开直流电源,按下SB2按钮使线路投入运行,调整调压器和滑线电阻使通入继电器的电流Ｉ=1.6A使KA1、KA3、KA5、KA7动作，按下SB1按钮使线路跳闸，合直流电源QK2，按下SB2按钮使线路投入运行，观察保护装置的动作过程（KA1、KA3、KA5、KA7动作，起动KT1、KT2、KT3、KOM经0.04~0.08s后线路跳闸，即KOM动作的固有时限，起动KS1给出一段动作信号），按下复归按钮复归按钮使KS1复归后可重复再作。

（5）摸似Ⅰ段拒动

拉下QK2断开直流电源，按下SB2按钮使线路投入运行，调整调压器和滑线电阻使通入继电器的电流Ｉ=1.6A使KA1、KA3、KA5、KA7动作，按下SB1按钮断开XB1使Ⅰ段不能起动跳闸回路，合直流电源QK2，按下SB2按钮使线路投入运行，观察保护装置的动作过程（KA1、KA3、KA5、KA7动作，起动KT1、KT2、KT3经0.5s后，由KT1起动中间继电器KOM使线路跳闸，起动KS2给出Ⅱ段动作信号），按下复归按钮复归按钮使KS2之后可重复再作

（6）摸似Ⅰ、Ⅱ段拒动

输入继电器的电流不变Ｉ=1.6A，拉下QK2断开直流电源，断开XB1、XB2使Ⅰ、Ⅱ段不能起动跳闸回路，合直流电源QK2，按下SB2按钮使线路投入运行，观察保护装置的动作过程（KA1、KA3、KA5、KA7动作，起动KT1、KT2、KT3经1s后由KT2起动中间继电器KOM，使线路跳闸，起动KS3给出Ⅲ段动作信号），按下复归按钮复归按钮使KS3复归之后可重复再作。

五思考题：

1．根据原理图画出展开图。

实验四

整流型功率方向继电器实验

一、实验目的：

1．熟悉整流型功率方向继电器的构造、原理及技术数据。

2．掌握工作特性测试方法。

二、LG-11型功率方向继电器原理接线：

三、实验接线：

四、实验设备与仪表：

（1）LG-11型功率方向继电器

（2）移相器

（3）滑线电阻（500Ω1A）

（5Ω10A）

（4）调压器（2KVA）

（0.5KVA）

（5）相位表

（6）电流表

（7）毫伏表

五、实验内容：

（1）观察继电器构造及内部接线。

（2）熟悉继电器工作原理。

1．潜动实验：

电压回路经20Ω电阻短接，电流回路通入额定电流，测极化继电器线圈，即⑨⑩端子上的电压调整Ｒ1，使电压为零，然后在电压回路加电压100V，电流回路开路测量极化继电器线圈电压，调整Ｒ2使电压为零，反复调整电压电流潜动，使极化继电器线圈电压为零。

2．动作区与灵敏角没定：

按图2接线，继电器加入额定电流5A额定电压100V，转动移相器把手改变相角，可读取继电器动作时在电流滞后电压φ1角和电流超前电压φ2角的两个角度，读三次平均值，然后按下式计算最大灵敏角

Φsen＝（φ1＋φ2）/2

要求动作区│φ1│＋│φ2│≥170，其中φ2为负值。

3．角度特性实验：

（1）选继电器灵敏角-45度,Ｉ＝ＩN＝5A

（2）转动移相器把手改变相角φ1开始每隔20度读取在此相角下对应的继电器动作电压值（如果电压升至继电器额定电压100V时仍不动作说明已进入制动区）。

（3）根据表中的数据绘出角度特性曲线，找出最大灵敏角和动作区。

4．伏安特性及最小动作功率变化特性实验：

（1）用移相器调节相角调至最大灵敏角并保持不变。

（2）调整通入继电器的电流分别为1、2、3、4、5、6、7A，记录对应的动作电压值。

（3）绘出Ｕ＝ｆ（I）和Ｓ＝ｆ（I）的关系曲线。

注意作此项实验时动作要快，实验设备不宜长时间过流。

实验五

LJH-11F型阻抗继电器实验

一、LJH-11F阻抗元件内部接线：

二、实验目的：

了解和掌握LJH-11F型阻抗继电器的构造、原理、工作特性、调试的基本方法。

三、实验内容：

1．实验接线：

2．实验设备与仪表：

（1）移相器

（2）LJH-11F型阻抗继电器

（3）滑线电阻（500Ω0.8A）

（5Ω10A）

（4）调压器（1KVA）

（2KVA）

（5）相位表

（6）电流表

（7）电子管毫伏表

3．实验内容：

（1）测LJH-11F型阻抗继电器特性Ｚ=ｆ（φ）曲线

①按图5接线。

②TM整定在99.5％位置，TX=2灵敏角整定在80°。

③调整TY1，使输出电压为100伏并保持不变。

④调整TY2，使通入LJH-11F的电流等于5安培并保持不变。

⑤用移相器改变电流与电压之间的相位角φ，在不同的φ时调整电阻R1，将加入继电器的电压由100伏缓慢减小到继电器动作时的电压Ｕcl并记录。

⑥计算出阻抗值Ｚm=Ｕm/Ｉm=Ｕm/5（Ω）记于表中。

⑦绘出特性曲线。

（2）最大灵敏角φsen测试

①按图5接线。

②TM=99.5％，TX=2位置。

③继电器电流回路通入Ｉm=5A并保持不变。

④选灵敏角φsen=80°，应先找出在φsen=80°时继电器的动作电压Ｕm是多少伏？

⑤电压回路通入0.9倍动作电压，即Ｕ=0.9Ｕm保持不变。

⑥用两点法测最大灵敏角，即用移相器改变电流与电压之间的相角，当φ>80°时，增大相位角直到继电器返回（指示灯熄灭）时的角度φ1=？

。

当φ<80°时，减小相位角，直到继电器返回（指示灯熄灭）时的角度φ2=？

⑦计算最大灵敏角：

φsen=（φ1＋φ2）/2允许误差为±5°。

同上检查灵敏角60°和70°。

（3）最小动作电压测定

①按图5接线

②TM=99.5％，TX=2位置。

③保持电流、电压之间的相位角φ=80°。

④保持电流回路Ｉ=5A。

⑤加入继电器的电压由零缓慢上升，直到继电器动作（指示灯亮）此电压为最小动作电压，应小于2.5V。

实验六

BCH-2差动继电器实验

一、实验目的：

1．了解BCH-2型差动继电器的结构及螺丝插头的使用方法。

2．由直流助磁特性曲线的测定，进一步了解继电器躲过非周期分量的性能。

3．掌握校验继电器的部分特性实验接线与实验方法。

二、实验内容及步骤：

1．观察BCH-2型差动继电器的结构，铁蕊线圈的位置及螺丝插头的使用方法，例如：

Ｗcd=20匝、ＷphⅠ=8匝、ＷphⅡ=8匝、Ｗd1=A1Ｗd2=A2时，哪些插孔中应插入螺丝？

2．BCH-2型继电器动作安匝检查

实验接线：

实验方法：

（1）差动线圈整定到20匝,短路线圈Ｗd1整定到A1，Ｗd2整定到A2，电阻Ｒ放在最大位置，平衡线圈ＷphⅠ、ＷphⅡ插孔中的螺丝全部拿下或断开LP使②和④端子断开。

（2）经允许后合电源开关，逐渐增加通入继电器的电流，当灯亮时，将此动作电流记入表中。

（3）再将差动线圈Ｗcd分别整定到13、10、8匝，重复

（2）。

（4）将短路线圈整定到B1-B2，重复

（1）、

（2）、（3）可以验证在不同短路匝数时，不会改变继电器的动作电流。

3．差动线圈与平衡线圈极性检查

实验接线

实验方法：

（1）各线圈整定位置Ｗcd=20、Ｗph1Ⅰ=ＷphⅡ=19匝，Ｗd在A1-A2。

（2）按图接线测出动作电流与表１所对应的动作电流比，如果小说明线圈是顺向串联的，①、⑥为非同名端。

（3）断开①点使它与③号端子相连接，重复测动作电流可以判断③和⑥为非同名端，则①和③为同名端。

4．直流助磁特性

直流助磁特性曲线是反映继电器躲避电力变压器励磁电流的能力，用ε=（f）表示。

偏移系数Ｋ=Ｉzl/Ｉdj表示直流成分大小的系数。

相对动作电流ε=Ｉdj/Ｉdj.0表示有直流助磁时，交流动作电流被提高的系数。

其中：

Ｉzl─直流助磁电流

Ｉdj─是有直流助磁时交流动作电流

Ｉdj.0─无直流助磁时交流动作电流

实验接线：

实验方法：

（1）取Ｗd为A1-A2，Ｗcd=20匝，ＷphⅠ=19匝，合Ｋ2使ＩZL=0.5A，然后合QK1，调Ｒ1使接点闭合，记录交流动作电流Ｉdj（将读得的电流乘以19/20=0.95方为计算的

电流Ｉdj值）。

（2）ＩZL分别取1A、1.5A、2A、3A、4A依次测出对应的Ｉdj，记入表中，每次调直流前应将交流电流调到零。

（3）取Ｗd为C1-C2，ＩZL分别取0.5A、1A、2A、3A、4A，依次测得Ｉdj。

（4）计算k、ε，绘出直流助特性曲线。

三、实验用仪器设备

1．调压器220V/0￣250V

2．滑线电阻5Ω、10A，8Ω、10.5A

3．电流表5A

10A

四、思考题

通过实验你认为验证了哪些理论？

有何心得体会？