微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、微機(jī)保護(hù)（演示）實(shí)驗(yàn)提綱（暫用）實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容：l 微機(jī)保護(hù)裝置硬件結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)與基本接線l 微機(jī)保護(hù)操作界面熟悉與整定操作l 微機(jī)保護(hù)定值檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目l 三段式微機(jī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)l 微機(jī)重合閘實(shí)驗(yàn)l 微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：l 南瑞繼電保護(hù)屏l LHDJZ-B試驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：電力實(shí)訓(xùn)中心9318，9227南京工程學(xué)院電力學(xué)院繼電保護(hù)教研室1 觀察微機(jī)保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu)1.1觀察對(duì)象：220kV線路保護(hù)屏，110kV線路保護(hù)屏，主變保護(hù)屏，母線保護(hù)屏2.2內(nèi)容及步驟：觀察各保護(hù)屏外部結(jié)構(gòu)；觀察保護(hù)裝置的面板及部件；背板插件插拔，觀察插件上的內(nèi)容；端子排，接口及連接片（壓板）等。2 三段式電流微

2、機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜のC(jī)保護(hù)調(diào)試過程和操作方法；學(xué)習(xí)微機(jī)電流保護(hù)定值調(diào)整的方法；研究系統(tǒng)運(yùn)行方式對(duì)保護(hù)的影響；熟悉重合閘與保護(hù)配合方式。2.2電流保護(hù)流程初始化Pu初數(shù)據(jù)采集及電量參數(shù)計(jì)算I段保護(hù)投入？有過電流故障？低壓閉鎖投入？測(cè)量電壓低于整定值？故障時(shí)間到？有鍵入信號(hào)？Y段出口段保護(hù)模塊段保護(hù)模塊讀鍵盤信息顯 示重合閘投入？重合閘條件滿足？重合閘時(shí)間到？發(fā)重合閘指令讀鍵盤信息YNYNNNNYNNNY 2.3實(shí)驗(yàn)接線電流、電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)一次系統(tǒng)圖12,4,5W測(cè)量孔1KO1CTTB220/127VRS最小最大區(qū)內(nèi)區(qū)外PT測(cè)量2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3移相

3、器微機(jī)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖微機(jī)保護(hù)裝置2A2B2Cbco（來自PT測(cè)量）（來自2CT互感器二次側(cè)） 2.4實(shí)驗(yàn)步驟（1） 按圖接線，同時(shí)將變壓器原方CT（TA）的二次側(cè)短接。（2）將模擬線路電阻滑動(dòng)頭移動(dòng)到0歐姆處。（3）運(yùn)行方式選擇，置為“最小”處。（4）合上三相電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使臺(tái)上電壓表指示從0V慢慢升到100V，注意此時(shí)的電壓應(yīng)為變壓器二次側(cè)電壓，其值為100V。（5）合上微機(jī)保護(hù)裝置電源開關(guān)，利用菜單整定有關(guān)定值。（6）微機(jī)電流保護(hù)段（速斷）、段投入，將LP1接通（微機(jī)出口連接片投入）。（7）合上直流電源開關(guān)，合上模擬斷路器，負(fù)荷燈全亮。（8）任意選擇兩相短路，如果選擇A

4、B相，合上AB相短路模似開關(guān)。（9）合上故障模擬斷路器3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生兩相短路故障，此時(shí)負(fù)荷燈部分熄滅，電流表讀數(shù)約為7.14A左右，大于速斷（段）保護(hù)整定值，I段保護(hù)動(dòng)作跳開模擬斷路器。將動(dòng)作情況和故障時(shí)電流值記錄于表1中。表1 電流保護(hù)檢查實(shí)驗(yàn)記錄表（各段定值分別為：I： A；II： A；III： A）短 路 阻 抗 /1245678910最大運(yùn)行方式AB相 短路段動(dòng)作情況短路電流/ABC相短路I段動(dòng)作情況短路電流/ACA相短路III段動(dòng)作情況短路電流/A1245678910正常運(yùn)行方式AB相 短路段動(dòng)作情況短路電流/ABC相短路II段動(dòng)作情況短路電流/ACA相短路III段動(dòng)作情況短路

5、電流/A1245678910最小運(yùn)行方式AB相 短路段動(dòng)作情況短路電流/ABC相短路II段動(dòng)作情況短路電流/ACA相短路III段動(dòng)作情況短路電流/A（10）斷開故障模擬斷路器，按微機(jī)保護(hù)箱上的“信號(hào)復(fù)位”按鈕，重新合上模擬斷路器，負(fù)荷燈全亮，即恢復(fù)模擬系統(tǒng)無故障運(yùn)行狀態(tài)。（11）按表1中給定的電阻值移動(dòng)短路電阻的滑動(dòng)接頭，重復(fù)步驟（9）和（10），觀察段、II段、III段的動(dòng)作情況。記錄相應(yīng)的短路電流和滑線變阻器的阻值于表1中。（12）改變系統(tǒng)運(yùn)行方式，分別置于“最大”、“正?！边\(yùn)行方式，重復(fù)步驟（6）至（11），記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1中。（13）分別改變短路形式為BC相和CA相，重復(fù)步驟（6）

6、至（12）。（14）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將調(diào)壓器輸出調(diào)回零，斷開各種短路模擬開關(guān)，斷開模擬斷路器，最后斷開所有實(shí)驗(yàn)電源開關(guān)。2.5思考題1）如何查看保護(hù)裝置的運(yùn)行參數(shù)和定值清單？2）如何修改電流保護(hù)各段的動(dòng)作電流值？3）解讀所做實(shí)驗(yàn)的故障報(bào)告。3 微機(jī)重合閘功能實(shí)驗(yàn)3.1實(shí)驗(yàn)接線：接線同上3.2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將LP1短接（微機(jī)出口連接片投入），LP2斷開。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇開關(guān)置于“最小”位置（3）將線路電阻滑動(dòng)頭移動(dòng)到3處。（4）合上三相電源開關(guān)，將調(diào)壓器輸出由0V慢慢上升到100V為。（5）合上微機(jī)保護(hù)裝置電源開關(guān)，將三段電流保護(hù)全部投入，利用菜單選擇合適的定值。（6）保護(hù)裝置的低電壓值設(shè)為

7、60V，并將低壓閉鎖和重合閘功能投入。（7）合上直流電源開關(guān)，合上模擬斷路器，負(fù)荷燈全亮，讓其在正常狀態(tài)下運(yùn)行約10秒鐘。（8）合上SA、SB、SC短路模擬開關(guān)。（9）短時(shí)間合上故障模擬斷路器3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障。此時(shí)現(xiàn)象：負(fù)荷燈全熄；電流段保護(hù)動(dòng)作，跳開模擬斷路器；顯示屏顯示“SdXXX”，并點(diǎn)亮“段動(dòng)作”指示燈；等待一會(huì)后（等待時(shí)間由裝置中設(shè)置的重合閘時(shí)間確定）：微機(jī)裝置會(huì)發(fā)命令將斷開的模擬斷路器再次合上，顯示屏顯示為“-CH-”；若此時(shí)故障模擬斷路器仍然處在合閘狀態(tài)（模擬永久性故障），則保護(hù)裝置會(huì)加速發(fā)出跳閘命令將模擬斷路器永久分開，并不再進(jìn)行重合閘操作，這時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置顯

8、示改為“GS-XXX”；若重合閘發(fā)生時(shí)，故障模擬斷路器已經(jīng)處于斷開狀態(tài)（瞬時(shí)性故障），則重合閘操作成功。（10）對(duì)永久性故障，在加速跳閘后，斷開故障模擬斷路器，復(fù)位微機(jī)裝置上的“信號(hào)復(fù)位”按鈕，重新合上模擬斷路器恢復(fù)無故障運(yùn)行。（11）根據(jù)表2中給定的短路電阻值重新設(shè)置短路電阻滑動(dòng)觸頭的位置，重復(fù)步驟（9）和（10），將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)記錄于表中。(12) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將調(diào)壓器輸出調(diào)回零，斷開短路模擬開關(guān)，斷開模擬斷路器，最后斷開所有實(shí)驗(yàn)電源開關(guān)。 表2 重合閘動(dòng)作情況記錄表短路電阻/W短路電流345678段動(dòng)作情況段動(dòng)作情況段動(dòng)作情況動(dòng)作電流Id/ A瞬時(shí)性故障時(shí)動(dòng)作情況永久性故障時(shí)動(dòng)作情況3.

9、2思考題1）如何模擬瞬時(shí)性短路故障和永久性短路故障？2）對(duì)于永久性故障的實(shí)驗(yàn)情況作出保護(hù)和重合閘動(dòng)作的時(shí)序圖。3）如何調(diào)閱故障報(bào)告？4 微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉變壓器縱差保護(hù)的組成原理及整定值的調(diào)整方法；(2)了解Yd接線的變壓器，其電流互感器二次接線方式對(duì)減少不平衡電流的影響；(3)了解差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)特性的特點(diǎn)。4.2 變壓器保護(hù)的功能和原理特性 變壓器保護(hù)功能差流速斷保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，非電量保護(hù)開關(guān)量輸入等。 變壓器差動(dòng)保護(hù)的特性（1）采用比率制動(dòng)特性克服外部短路時(shí)不平衡電流的影響動(dòng)作量： ID =| IH - IL|制動(dòng)量： IR =| IH + IL|動(dòng)

10、作判據(jù)： ID ³ Ipuo ID ³ Ipuo + K（IR - Ir ）其中IH 和 IL I分別為高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流相量。圖中陰影部分的區(qū)域?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)的動(dòng)作區(qū)；A點(diǎn)為差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流Ipu.0，一般取（0.250.5）IN；拐點(diǎn)B所對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流Ir，一般取（13）IN；斜線的斜率tga（K），視不平衡電流的大小程度確定，一般取tga=0.250.5之間。本試驗(yàn)臺(tái)微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)特性的A、B點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過整定進(jìn)行改變，調(diào)節(jié)A點(diǎn)或B可檢查制動(dòng)特性曲線對(duì)保護(hù)的影響。（2）利用二次諧波制動(dòng)躲開勵(lì)磁涌流的影響（I1-6I2）> 0判為內(nèi)部故障（I2/I

11、1 ³17%）（I1-6I2）< 0判為勵(lì)磁涌流（I2/I1 £17%）式中：I1為勵(lì)磁涌流的基波分量；I2為勵(lì)磁涌流的二次諧波分量。（3）變壓器差動(dòng)保護(hù)軟件流程LOOP差動(dòng)故障判斷開始計(jì)算差電流Ic差動(dòng)速斷否？是空載否I<0.1IN數(shù)字濾波算二次諧波電流I2有涌流否6I2-I1>0跳閘程序計(jì)算和電流IRIR>ID？IC>Ipuo？計(jì)算Iset2=Ipuo+tga(IS-Ir)IC>Iset2？跳閘程序返回YYNNYNNNYYYN4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)的一次系統(tǒng)圖12,4,5W測(cè)量孔1KO1CTTB220/127VRS最

12、小最大區(qū)內(nèi)區(qū)外PT測(cè)量移相器2KO2CTK11R2W3KORd10W2R45WDXK3 變壓器高壓側(cè)為Y形接法，線電壓為220V，低壓側(cè)為形接法，線電壓為127V。高、低壓側(cè)變比為：1；線路正常運(yùn)行方式下低壓側(cè)每相負(fù)荷電阻為61。4.3.1 模擬變壓器正常運(yùn)行方式（1）如圖接線，并將交流電壓表并接到PT測(cè)量插孔，將電流表串接在變壓器原方一次回路。1A微機(jī)保護(hù)箱1B1C1A1B1C2A2B2C2A2B2C（2）將調(diào)壓器電壓調(diào)至0V。（3）將系統(tǒng)阻抗切換開關(guān)K3置于“正?！蔽恢茫瑢⒐收限D(zhuǎn)換開關(guān)K1置于“線路”位置。（4）合上三相電源開關(guān)，合上微機(jī)裝置電源開關(guān)，修改有關(guān)定值為理論計(jì)算值，退出所有保護(hù)

13、功能。（5）合上直流電源開關(guān)；合上模擬斷路器1KO、2KO。（6）調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使變壓器副方電壓從0V慢慢上升到100V，模擬系統(tǒng)無故障運(yùn)行。（7）在表3中記錄有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（8）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。（9）對(duì)比計(jì)算值和實(shí)際值，分析誤差產(chǎn)生的原因。表3 微機(jī)差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表參 數(shù) 高壓側(cè)電流/A低壓側(cè)電流/AA相B相C相A相B相C相計(jì)算值一次電流二次電流測(cè)量值一次電流二次電流誤差計(jì)算一次電流誤差二次電流誤差4.3.2 變壓器內(nèi)部故障實(shí)驗(yàn)（1）變壓器在正常運(yùn)行方式下運(yùn)行。（2）保護(hù)裝置運(yùn)行在變壓器差動(dòng)保護(hù)程序下，將其有關(guān)整定值整定為理論計(jì)算值，將保護(hù)功能投入。

14、將故障轉(zhuǎn)換開關(guān)K1置于“區(qū)內(nèi)”位置。（3）從微機(jī)裝置上記錄變壓器兩側(cè)CT二次側(cè)測(cè)量電流幅值的大小。由于變壓器實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要故障轉(zhuǎn)換開關(guān)K1置于“區(qū)內(nèi)”位置，則從硬件電路上將變壓器付方CT一次回路短接了，因此這時(shí)變壓器付方CT二次側(cè)測(cè)量電流幅值基本為0A。（4）將短路電阻滑動(dòng)頭調(diào)至50處。（5）合上短路模擬開關(guān)SA、SB。（6）合上短路操作開關(guān)3KO，模擬系統(tǒng)發(fā)生兩相短路故障，此時(shí)負(fù)荷燈全熄，模擬斷路器1KO、2KO斷開，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表4中。（7）斷開短路操作開關(guān)3KO，合上1KO、2KO恢復(fù)無故障運(yùn)行。（8）改變步驟（4）中短路電阻的大小，如取值分別為8或10，或步驟（5）中短路模擬開關(guān)

15、的組合，重復(fù)步驟（6）和（7），將結(jié)果記錄于表4中。（9）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。表4 微機(jī)差動(dòng)保護(hù)變壓器內(nèi)部故障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 參 數(shù) 短路電阻/58105810高壓側(cè)電流/A低壓側(cè)電流/A三相短路計(jì)算值實(shí)驗(yàn)測(cè)量值兩相短路電流實(shí)驗(yàn)測(cè)量值A(chǔ)B相BC相CA相正常運(yùn)行時(shí)微機(jī)裝置電流測(cè)量幅值/A1A1B1C2A2B2C4.3.3 變壓器外部故障實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟與“變壓器內(nèi)部故障實(shí)驗(yàn)”完全一樣，只須先將故障轉(zhuǎn)換開關(guān)K1置于“區(qū)外”位置即可。實(shí)驗(yàn)記錄表格5表5 微機(jī)差動(dòng)保護(hù)變壓器外部故障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 參 數(shù) 短路電阻/58105810高壓側(cè)電流/A低壓側(cè)電流/A三相短路計(jì)算值

16、實(shí)驗(yàn)測(cè)量值兩相短路電流實(shí)驗(yàn)測(cè)量值A(chǔ)B相BC相CA相正常運(yùn)行時(shí)微機(jī)裝置電流測(cè)量幅值/A1A1B1C2A2B2C4.3.4 空載投入變壓器時(shí)，勵(lì)磁涌流對(duì)保護(hù)的影響實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)接線4.3.1。（2）變壓器在正常運(yùn)行方式運(yùn)行，然后斷開模擬短路器1KO、2KO。（3）將微機(jī)裝置中的保護(hù)功能全部投入。（4）再次投入模擬斷路器1KO，觀察差電流表的指示值，重復(fù)多次合1KO的程，觀察激磁涌流對(duì)保護(hù)的影響。（5）將差動(dòng)速切保護(hù)的整定值降低，重復(fù)步驟（4），觀察速斷保護(hù)是否誤動(dòng)。（6）實(shí)驗(yàn)完成后，使調(diào)壓器輸出電壓為0V，斷開所有電源開關(guān)。4.3.5改變差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)特性對(duì)保護(hù)靈敏度影響實(shí)驗(yàn)對(duì)差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)特性，A點(diǎn)上、下移動(dòng)，B點(diǎn)左右移動(dòng)都可以改變動(dòng)作區(qū)，但A點(diǎn)上、下移動(dòng)改變的是差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，B點(diǎn)左右移動(dòng)改變的是差動(dòng)保護(hù)躲不平衡電流的能力。在微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)整定值中，通過改變“C6”項(xiàng)取值的大小可改變A點(diǎn)