【正文】 壓器，變流器，限流電阻，交流電流表等連接組成電流形成回路，將電流輸出端接入電流繼電器的線圈。檢查上述接線和設(shè)備，確定無(wú)誤后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明加入電流，進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn)，并認(rèn)真觀察動(dòng)作過(guò)程，做好記錄，深入理解各個(gè)繼電器在該保護(hù)電路中的作用和動(dòng)作次序。六、注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)詳見(jiàn)操作規(guī)程，希望每一位學(xué)生集中思想，注意觀察，確保實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)的正確性和安全性。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告本內(nèi)容安裝調(diào)試及動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真進(jìn)行分析總結(jié)，按實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求及時(shí)寫(xiě)出過(guò)電流保護(hù)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。敘述過(guò)電流保護(hù)整定，試驗(yàn)的操作步驟。分析說(shuō)明過(guò)電流保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用和保護(hù)范圍。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)談?wù)勀銓?duì)實(shí)際設(shè)備與原理接線圖和展開(kāi)接線圖對(duì)應(yīng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)。書(shū)面解答本實(shí)驗(yàn)的思考題。表51序號(hào)代號(hào)型號(hào)規(guī)洛整定范圍實(shí)驗(yàn)整定值或額定工作值線圈接法過(guò)電流時(shí)的工作狀態(tài)用途1LJ2SJ3XJ4BCJ5GP6R(a)模擬主線路（一相）交流電流回路圖53 610KV線路過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖九、單側(cè)電源輻射式輸電線路三段式電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌、掌握無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)及過(guò)電流保護(hù)的電路原理、工作特性及整定原則。理解輸電線路階段式電流保護(hù)的原理圖、展開(kāi)圖及保護(hù)裝置中各繼電器的功用。掌握階段式電流保護(hù)的電氣接線和操作實(shí)驗(yàn)技術(shù)。二、預(yù)習(xí)與思考l、三段式電流保護(hù)為什么要使各段的保護(hù)范圍和時(shí)限特性相配合?由指導(dǎo)教師提供有關(guān)技術(shù)參數(shù)，你能對(duì)三段式電流保護(hù)進(jìn)行計(jì)算與整定嗎?為什么在實(shí)驗(yàn)中，采用單相接線三段式保護(hù)能滿足教學(xué)要求?你能將圖222正確改繪成單相式接線圖嗎?為什么可取消電流互感器，直接將各段電流繼電器的電流線圈串入一次側(cè)的模擬接線中?三段式保護(hù)模擬動(dòng)作操作前，是否必須對(duì)每個(gè)繼電器進(jìn)行參數(shù)整定?為什么?在輻射式輸電線故障模擬接線中，“R、RRRf、Rf180?！备鞔硎裁?Sl的設(shè)置可分別模擬什么性質(zhì)的短路故障?斷路器QF是用什么元件模擬的?寫(xiě)出控制回路合閘時(shí)及保護(hù)動(dòng)作后跳閘時(shí)的電路工作原理?三、原理說(shuō)明：l、階段式電流保護(hù)的構(gòu)成無(wú)時(shí)限電流速斷只能保護(hù)線路的—部分，帶時(shí)限電流速斷只能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，但卻不能作為下一線路的后備保護(hù)，還必須采用過(guò)電流保護(hù)作為本線路和下一線路的后備保護(hù)：由無(wú)時(shí)限電流速斷、帶時(shí)限電流速斷與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相配合可構(gòu)成的一整套輸電線路階段式電流保護(hù)，叫做三段式電流保護(hù)。輸電線路并不一定都要裝三段式電流保護(hù)；有時(shí)只裝其中的兩段就可以了。例如用于“線路一變壓器組”保護(hù)時(shí)，無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)按保護(hù)全線路考慮后，此時(shí)，可不裝設(shè)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，只裝設(shè)無(wú)時(shí)限電流速斷和過(guò)電流保護(hù)裝置。又如在很短的線路上，裝設(shè)無(wú)時(shí)限電流速斷往往其保護(hù)區(qū)很短，甚至沒(méi)有保護(hù)區(qū)，這時(shí)就只需裝設(shè)帶時(shí)限電流速斷和過(guò)電流保護(hù)裝置，叫做二段式電流保護(hù)。圖221 三段式電流保護(hù)各段的保護(hù)范圍及時(shí)限配合在只有—個(gè)電源的輻射式單側(cè)電源供電線路上，三段式電流保護(hù)裝置各段的保護(hù)范圍和時(shí)限特性見(jiàn)圖221。XJ1線路保護(hù)的第1段為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍為線路XL1的前—部分即線路首端，動(dòng)作時(shí)限為tl180。，它由繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間決定。第Ⅱ段為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍為線路XL1的全部并延伸至線路XL2的—部分，其動(dòng)作時(shí)限為tl185。185。=t2185。+△t。無(wú)時(shí)限電流速斷和帶時(shí)限電流速斷是線路XL1的主保護(hù)。第m段為定時(shí)限過(guò)電流治保護(hù)，保護(hù)范圍包括XL1及XL2全部，其動(dòng)作時(shí)限為tlⅢ，它是按照階梯原則來(lái)選擇的，即t1Ⅲ=t2Ⅲ+△t，t2為線路XL2的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限。當(dāng)線路XL2短路而XL的保護(hù)拒動(dòng)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，線路XL1的過(guò)電流可起后備作用使斷路器l跳閘而切除故障，這種后備作用稱遠(yuǎn)后備。線路XL1本身故障，其主保護(hù)速斷與帶時(shí)限速斷拒動(dòng)時(shí)，XL1的過(guò)電流保護(hù)也可起后備作用，這種后備作用稱近后備。綜上所述，電流保護(hù)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生短路時(shí)，電源與故障點(diǎn)之間電流增大的特點(diǎn)構(gòu)成的。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)是以避開(kāi)被保護(hù)線路外部最大短路電流為整定的原則，它是靠動(dòng)作電流的整定獲得選擇性。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)則同時(shí)依靠動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間獲得選擇性，并要與下一線路的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)相配合。過(guò)電流保護(hù)以躲開(kāi)線路最大負(fù)荷電流和外部短路切除后電流繼電器能可靠返回為整定原則。它依靠動(dòng)作電濟(jì)汲時(shí)間元件的配合獲得選擇性。階段式電流保護(hù)的電氣接線圖222為三段式電流保護(hù)接線圖，其中l(wèi)LJ、2LJ、1XJ、BCJ。構(gòu)成第1段無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)：3LJ、4LJ、lSJ、2XJ、BCJ構(gòu)成第1I段帶時(shí)限電流速斷保護(hù)；5LJ、6LI、7LJ(兩相三繼電器式接線)、2SJ、3XJ、BCJ構(gòu)成l第Ⅲ段定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。BCJ為保護(hù)出口中間繼電器，任何一段保護(hù)動(dòng)作時(shí)，均有相應(yīng)的信號(hào)繼電器動(dòng)作指示，從指示可知道哪段保護(hù)曾動(dòng)作過(guò)，從而可分析故障的大概范圍。圖222 三段式電流保護(hù)接線圖 一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線單側(cè)電源輻射網(wǎng)紹見(jiàn)圖221，在母線A和母線B上都裝有三段式電流保護(hù)。由于正常時(shí)，系統(tǒng)三相是對(duì)稱的，所以在實(shí)驗(yàn)室中可采用單相一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線圖，如圖223所示。繪制三段式電流保護(hù)單相式接線圖本實(shí)驗(yàn)安裝調(diào)試內(nèi)容為線路XL1上的三段式電流保護(hù)裝置，但要考慮與線路XL2上的三段式電流保護(hù)配合，可參考圖221。實(shí)驗(yàn)中采用DL20C系列電流繼電器，組合型DXM2A信號(hào)繼電器，DS20時(shí)間繼電器和DZB10B中間繼電器，為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)接線，每一段保護(hù)中電流繼電器只裝—個(gè)。要求每—位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前參照?qǐng)D222繪制—張完整的三段式電流保護(hù)單相式展開(kāi)圖。四、三段式電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)整定計(jì)算如圖224所示35千伏單側(cè)電源輻射式線路XL1的繼電保護(hù)方案擬定為三段式電流保護(hù)，保護(hù)采用兩相不完全星形接線。選定線路XL1的正常最大工作電流為0．25安，(設(shè)計(jì)模擬一次電流等于二次電流，因此電流互感器采用一比一，也可將電流繼電器線圈直接串入)在最大運(yùn)行方式下及最小運(yùn)行方式下DD2及D3點(diǎn)三相。短路電流值見(jiàn)表221。圖224 三段電流保護(hù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖(一)、一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線中各點(diǎn)短路電流及負(fù)荷電流表221短路點(diǎn)D1D2D3XLl的正常最大工作電流并I垢的負(fù)荷電流最大運(yùn)行方式下三相短路電流(安)4．51．750．6950．250．5最小運(yùn)行方式下三相短路電流(安)31．4650．645//(二)、三段保護(hù)動(dòng)作值的整定計(jì)算l、線路XL1的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作值按大于本線路末端D2點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大短路電流Idl2．Zd來(lái)整定，即保護(hù)的一次動(dòng)作電流為： IⅠ=KⅠ== (221)式中 Kk—可靠系數(shù)，．3：繼電器的動(dòng)作電流為： Kj 1IⅠ=IⅠ== nL 1/1 (22．2)式中：Kj=1，電流互感器變比nl采用1：1。選用DL24C／6型電流繼電器，本段保護(hù)整定2．28安。圖223（a） 三段式電流保護(hù)交流電流部分（一次網(wǎng)絡(luò)模擬接線）實(shí)驗(yàn)接線圖圖223（b） 三段式電流保護(hù)直流部分實(shí)驗(yàn)接線圖線路XL1的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)要計(jì)算線路XL1的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，必須首先計(jì)算出線路XL2無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流IⅠ IⅠ== x =(223) 線路XL1的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的一次動(dòng)作電流為： IdⅡ=KkIⅠ==(224) 繼電器的動(dòng)作電流為： 選用DL24C/2型電流繼電器，本保護(hù)整定0．9936安。動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與線路XL2無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)配合，即： 選用DS22型時(shí)間繼電器。，為了便于學(xué)生在操作中觀察，本保護(hù)整定為3秒。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)應(yīng)保證在線路XL1末端短路時(shí)可靠動(dòng)作，為此以D2點(diǎn)最小短路電流來(lái)校驗(yàn)靈敏度。最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流為：則在線路XL1末端短路時(shí)，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)為線路XL1的過(guò)電流保護(hù)裝置(1)、過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定原則：a、只有在被保護(hù)線路過(guò)流時(shí)它才起動(dòng)。即： (22．9)b、當(dāng)外部短路時(shí)，如本線路過(guò)電流繼電器已起動(dòng)，但由于下一線路上2號(hào)保護(hù)的時(shí)限短而首先動(dòng)作，使2QF跳閘，短路電流消失，當(dāng)電流降低到最大負(fù)荷電流后，本線路的過(guò)電流繼電器應(yīng)能可靠地返回。同時(shí)應(yīng)考慮由于故障切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，可能出現(xiàn)最大負(fù)荷電流，為使1號(hào)保護(hù)的過(guò)電流繼電器能可靠返回，它的返回電流應(yīng)大于故障切除后線路XL1的最大負(fù)荷電流，即： (22l0)(2)、過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算過(guò)電流保護(hù)的一次動(dòng)作電流為：式中KK可靠系數(shù)。 Kzq自起動(dòng)系數(shù)，： Kf返回系數(shù)。繼電器動(dòng)作電流為：選用DL24C/2型電流繼電器。(3)、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定為了保證選擇性，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按階梯原則整定，這個(gè)原則是從用戶到電源的各保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限逐級(jí)增長(zhǎng)一個(gè)△t。所以動(dòng)作時(shí)限tlⅢ應(yīng)與線路XL2過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限t2Ⅲ相配合。如：XL2過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為2．5秒時(shí)，XL1過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為本實(shí)驗(yàn)為了便于觀察可取7秒。選用DS23型時(shí)間繼電器，其時(shí)限調(diào)整范圍為2．510秒。(4)過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn) a、為了保證被保護(hù)線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，過(guò)電流保護(hù)均能可靠地動(dòng)作，選擇被保護(hù)線路末端D2點(diǎn)作為線路XL1過(guò)電流保護(hù)的靈鏇校驗(yàn)點(diǎn)，應(yīng)用D2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小短路電流計(jì)算靈敏度系數(shù)。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，這個(gè)靈敏度數(shù)的最小允許值為1．5。b、對(duì)于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)不僅要求它在本段線路上發(fā)生短路時(shí)能可靠地動(dòng)作，而且相鄰元件的繼電?；驍嗦菲骶芙^動(dòng)作時(shí)也能可靠動(dòng)作，起到相鄰元件后備保護(hù)的作用，故選擇相鄰元件末端D3點(diǎn)作為后備保護(hù)時(shí)的靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)，用D3點(diǎn)短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小短路電流計(jì)算靈敏度系數(shù)，根據(jù)規(guī)程要求，這個(gè)靈敏良系數(shù)應(yīng)大于l2。根據(jù)以上要求過(guò)電流分別對(duì)本線路XL1末端D2短路及下一線路XL2末端D3短路時(shí)校驗(yàn)靈敏度得：在線路XL1末端D2點(diǎn)短路時(shí)，過(guò)流保護(hù)的靈敏系數(shù)為： 滿足要求在線路XL2末端D3點(diǎn)短路時(shí)，過(guò)流保護(hù)的靈敏系數(shù)為：滿足要求根據(jù)以上各項(xiàng)計(jì)算值首先對(duì)各段保護(hù)的繼電器進(jìn)行整定，然后進(jìn)行整組實(shí)驗(yàn)及動(dòng)作分析。(三)、三段式電流保護(hù)選用的繼電器規(guī)格及整定值總表表22—2編號(hào)用途型號(hào)規(guī)格整定范圍實(shí)驗(yàn)整定值線圈接法1LJ無(wú)時(shí)限電流速斷DL24C／61．56安2．28安串聯(lián)1XJ電流速斷信號(hào)DXM2A0．015安220伏3LJ帶時(shí)限電流速斷DL24C／2O．52安0．994安串聯(lián)lSJ限時(shí)速斷時(shí)間DS221．2～5秒3秒2XJ限時(shí)速斷信號(hào)DXM2A0．015安220伏5LJ定時(shí)限過(guò)電流DL24C／20．150．6安0．459安并聯(lián)2SJ過(guò)電流時(shí)間DS232．510秒7秒3XJ過(guò)電流信號(hào)DXM2A0．015安220伏BO出口中間DZB12B220伏0．5安五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：序號(hào)設(shè)備名稱使用儀器名稱數(shù)量1ZB01斷路器觸點(diǎn)及控制回路模擬箱1只2ZB03數(shù)字式電秒表及開(kāi)關(guān)組件1只3ZB04空氣開(kāi)關(guān)組件1只4ZB06光字牌1個(gè)ZBllDL24C／6電流繼電器1只5DZB12 B出口中間繼電器1只DXM2A信號(hào)繼電器1只ZB12DL24C／2電流繼電器1只6DS22時(shí)間繼電器1只DXM2A信號(hào)繼電器1只ZBl3DL24C／1只7DS23時(shí)間繼電器1只DXM2A信號(hào)繼電器1只ZB44可調(diào)電阻器16Ω2個(gè)8 Q1個(gè)9ZB35存儲(chǔ)式智能真有效值交流電流表1只10DZB01—1變流器1只復(fù)歸按鈕1路交流電源l路單相自耦調(diào)壓器1只可調(diào)電阻Rl 1只11DZB01—2可調(diào)電阻Rf 220Q4個(gè)12DZB01直流操作電源l路六、實(shí)驗(yàn)步驟與操作方法：三段式電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線和單電源輻射網(wǎng)絡(luò)故障模擬接線的實(shí)驗(yàn)總圖見(jiàn)圖223(a)和圖223(b)，按