电力系统_继电保护报告

电力系统继电保护

学院：核技术与自动化工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：电气(4)班 姓名：

学号：201106050424 老师：顾民

一、常规继电器特性实验

（一）电磁型电压、电流继电器的特性实验

1．实验目的

1）了解继电器基本分类方法及其结构。

2）熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。

3）学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。 4）测量继电器的基本特性。 5）学习和设计多种继电器配合实验。 2．继电器的类型与原理

继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。 3．实验内容

1）电流继电器特性实验

电流继电器动作、返回电流值测试实验。 实验电路原理图如图2-2所示：

实验步骤如下：

（1）按图接线，将电流继电器的动作值整定为1.2A，使调压器输出指示为0V，滑线电阻的滑动触头放在中间位置。

（2）查线路无误后，先合上三相电源开关（对应指示灯亮），再合上单相电源开关和直流电源开关。 （3）慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高，记下继电器刚动作（动作信号灯XD1亮）时的最小电流值，即为动作值。

（4）继电器动作后，再调节调压器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（指示灯XD1灭）的最大

电流值，即为返回值。

（5）重复步骤（2）至（4），测三组数据。

（6）实验完成后，使调压器输出为0V，断开所有电源开关。

（7）分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。 （8）计算整定值的误差、变差及返回系数。

误差＝［ 动作最小值－整定值 ]／整定值

变差＝［ 动作最大值－动作最小值 ］／动作平均值  100% 返回系数＝返回平均值／动作平均值

表2-1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表

1 2 3 平均值 误差 变差 2）电流继电器动作时间测试实验

电流继电器动作时间测试实验原理图如图2-3所示：

KA 停输入2 止 公共端

多功能表 启输入1 动 公共端

BK 动作值/A 1.21 1.19 1.19 1.197 0.8% 1.6% 返回值/A 1.12 1.12 1.12 1.12 整定值Izd 返回系数 1.2 0.93 a ~220V TY1 R A o 图2-3 电流继电器动作时间测试实验电路原理图

4、实验步骤如下：

（1）按图接线，将电流继电器的常开触点接在多功能表的“输出2”和“公共端”，将开关BK的一条支路接在多功能表的“输入1”和“公共端”，使调压器输出为0V，将电流继电器动作值整定为1.2A，滑线电阻的滑动触头置于其中间位置。

（2）检查线路无误后，先合上三相电源开关，再合上单相电源开关。

（3）打开多功能表电源开关，使用其时间测量功能（对应“时间”指示灯亮），工作方式选择开关置

“连续”位置，按“清零”按钮使多功能表显示清零。

（4）合上操作开关BK，慢慢调节调压器使其输出电压匀速升高，使加入继电器的电流为1.2A。 （5）先拉开操作开关（BK），按“清零”按钮清零多功能表，使其显示为零，然后再迅速合上BK，多功能表显示的时间即为动作时间，将时间测量值记录于表2-2中。

（6）重复步骤（5）的过程，测三组数据，计算平均值，结果填入表2-2中。

表2-2 电流继电器动作时间测试实验数据记录表

1.2A I 1 T/ms 148 2 165 3 147 平均 153 1 100 2 102 3 95 平均 99 1 70 2 53 3 70 平均 1.4A 1.6A （7）先重复步骤（4），使加入继电器的电流分别为1.4A、1.6A，再重复步骤（5）和（6），测量此种情况下的继电器动作时间，将实验结果记录于表2-2。

（8）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。 （9）分析四种电流情况时读数是否相同，为什么？ 3）电压继电器特性实验

电压继电器动作、返回电压值测试实验（以低电压继电器为例）。 低电压继电器动作值测试实验电路原理图如下图2-4所示：

~220V +220 220

KV TY1 V a 动作信号灯

o 图2-4 低电压继电器动作值测试实验电路原理图

实验步骤如下：

（1）按图接线，检查线路无误后，将低电压继电器的动作值整定为36V，使调压器的输出电压为0V，合上三相电源开关和单相电源开关及直流电源开关（对应指示灯亮），这时动作信号灯XD1亮。

（2）调节调压器输出，使其电压从0V慢慢升高，直至低电压继电器常闭触点打开（XD1熄灭）。 （3）调节调压器使其电压缓慢降低，记下继电器刚动作（动作信号灯XD1刚亮）时的最大电压值，即为动作值，将数据记录于表2-3中。

表2-3 低电压继电器动作值、返回值测试实验数据记录表 1 2 3 平均值 误差 变差 动作值/V 36.1 35.7 35.7 35.8 0.8% 0.2% 整定值Uset 返回系数 返回值/V 41.3 41.4 41.3 41.3 36 1.15 （4）继电器动作后，再慢慢调节调压器使其输出电压平滑地升高，记下继电器常闭触点刚打开，XD1刚熄灭时的最小电压值，即为继电器的返回值。

（5）重复步骤（3）和（4），测三组数据。分别计算动作值和返回值的平均值，即为低电压继电器的动作值和返回值。

（6）实验完成后，将调压器输出调为0V，断开所有电源开关。 （7）计算整定值的误差、变差及返回系数。 4）时间继电器特性测试实验

时间继电器特性测试实验电路原理接线图如图2-5所示：

+ 220V KT 停止 多功能表 启动 BK － 图2-5 时间继电器动作时间测试实验电路原理图

实验步骤如下：

（1）按图接好线路，将时间继电器的常开触点接在多功能表的“输入2”和“公共线”，将开关BK的一条支路接在多功能表的“输入1”和“公共线”，调整时间整定值，将静触点时间整定指针对准一刻度中心位置，例如可对准2秒位置。

（2）合上三相电源开关，打开多功能表电源开关，使用其时间测量功能（对应“时间”指示灯亮），使多功能表时间测量工作方式选择开关置“连续”位置，按“清零”按钮使多功能表显示清零。

（3）先断开BK开关，合上直流电源开关，再迅速合上BK，采用迅速加压的方法测量动作时间。 （4）重复步骤（2）和（3），测量三次，将测量时间值记录于表2-4中，且第一次动作时间测 量不计入测量

结果中。

表2-4 时间继电器动作时间测试

T/ms 整定值 5000 1 4911 2 4902 3 4916 平均 4909 误差 1.7% 变差 0.3% （5）实验完成后，断开所有电源开关。 （6）计算动作时间误差。 5）多种继电器配合实验 （1）过电流保护实验

该实验内容为将电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器、调压器、滑线变阻器等组合构成一个过电流保护。要求当电流继电器动作后，启动时间继电器延时，经过一定时间后，启动信号继电器发信号和中间继电器动作跳闸（指示灯亮）。

+

KA + KT KS + KM - 动作信号灯

a ~ 220V o

R A - 图2-6 过电流保护实验原理接线图

- 实验步骤如下：

①图2-6为多个继电器配合的过电流保护实验原理接线图。

②按图接线，将滑线变阻器的滑动触头放置在中间位置，实验开始后可以通过改变滑线变阻器的阻值来改变流入继电器电流的大小。将电流继电器动作值整定为2A，时间继电器动作值整定为3秒。

③经检查无误后，依次合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开关。（各电源对应指示灯均亮。） ④调节单相调压器输出电压，逐步增加电流，当电流表电流约为1.8A时，停止调节单相调压器，改为慢慢调节滑线电阻的滑动触头位置，使电流表数值增大直至电流继电器动作。仔细观察各种继电器的动作关系。

⑤调节滑线变压器的滑动触头，逐步减小电流，直至信号指示灯熄灭。仔细观察各种继电器的返回关系。

⑥实验结束后，将调压器调回零，断开直流电源开关，最后断开单相电源开关和三相电源开关。 （2）低电压闭锁的过电流保护实验

过电流保护按躲开可能出现的最大负荷电流整定，启动值比较大，往往不能满足灵敏度的要求。为

此，可以采用低电压启动的过电流保护，以提高保护的灵敏度。

+ KA KV + KT KS + KM - 动作信号灯

a ~220V

TY1 R A TY2 o

- - 图2-7 低电压闭锁过流保护实验原理接线图

实验步骤如下：

①图2-7为多个继电器配合的低电压闭锁过流保护实验原理接线图。

②按图接线；试验台上单相调压器TY1输出端的接法与上个实验电流回路接法相同；单相调压器TY2的输出端a、0接到电压继电器的线圈端子上，同时并上一块交流电压表。整定电流继电器为1.2A，电压继电器为36V(也可以在量程0-60任意选择)。

③经检查无误后，依次合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开关。（各电源对应指示灯均亮） ④先调TY2使电压表读数为60伏；再调TY1，逐步增加电流，使电流表读数为表2-5中的给定值，然后调TY2减小调压器的输出电压至表2-5中的给定值。观察各种继电器的动作关系，对信号指示灯在给出的电压、电流值下亮、灭情况进行分析。也可自行设定电压、电流值进行实验。

⑤实验完毕后，注意将调压器调回零，断开直流电源开关，最后断开单相电源开关和三相电源开关。

表2-5 低电压闭锁过流保护实验数据记录表

I/A 0.5 1.5 1.5 U/V 50 40 20 动作信号灯亮熄情况 熄 熄 亮 实验心得:

通过实验让我多各种继电器的认识更加清楚,也了解了许多的使用技巧: 电压继电器，线圈多线截面积

细 电流继电器相反 连接的方法功能也不一样 ，电流继电器是串接可以用作电流表使用 用以观察电流 。

电压继电器则是并联的可以用作电压表用来监查电压量。时间继电器是要经过时间的而动作不会马上动作的继电器 ，要经过一段时间 才会使内部发生变化，使其发生动作。

电压继电器一般接于电压互感器二次侧，与电流互感器相比较，由于电压高，所以继电器线圈匝数多、导线细、阻抗大，且线圈的电抗增大，以至电流减小；另一方面使磁路磁抗减小，而电流的减小和阻抗的减小互相补偿，使继电器在动作过程中电磁力矩不变，失去继电特性。

二、LG-11型功率方向继电器特性实验

1．实验目的

（1）学会运用相位测试仪器测量电流和电压之间相角的方法。

（2）掌握功率方向继电器的动作特性、接线方式及动作特性的试验方法。

（3）研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。 2．实验原理

在单侧电源的电网中，电流保护能满足线路保护的需要。但是，在两侧电源的电网（包括单电源环形电网）中，只靠简单电流保护的电流定值和动作时限不能完全取得动作的选择性，为此，必须在保护回路中加方向闭锁，构成方向性电流保护，要求只有在流过断路器的电流的方向从母线流向线路侧时才允许保护动作。保护动作的方向性，可以利用功率方向继电器来实现。

3．实验内容

1）功率方向继电器电压潜动现象检查实验

LG-11功率方向继电器实验原理接线如图2-14所示。图中，380V交流电源经移相器和调压器调整后，由bc相分别输入功率方向继电器的电压线圈，A相电流输入至继电器的电流线圈，注意同名端方向。

LG-11+220V动作信号灯-220V合闸电流测量B相A移B相器Cb电流测量B相30Ω/5A分闸电流测量B相c3Ω/15AaTY1oR30Ω5A BK电压线圈电流线圈V电压输入ZNB-II电流输入A

图2-14 LG-11功率方向继电器实验原理接线图

实验步骤如下：

（1）熟悉LG-11功率方向继电器的原理接线和ZNB-II智能式多功能表的操作方法及试验原理。 认真阅读LG-11功率方向继电器原理图（图2-9）和实验原理接线图（图2-14），在图2-14上画出功率方向继电器LG-11中的接线端子号和所需测量仪表接法。

（2）按实验原理线路图接线。

（3）调节三相调压器和单相调压器，使其输出电压为0V，将移相器调至0度，将滑线电阻滑动触头移到其中间位置。

（4）合上三相电源开关、单相电源开关。

（5）打开多功能表电源开关，将其功能选择开关置于相位测量位置（“相位”指示灯亮），相位频率测量单元的开关拔到“外接频率”位置。

（6）调节三相调压器使移相器输出电压为20V，调节单相调压器使电流表读数为1A，观察分析多功能表读数是否正确。若不正确，则说明输入电流和电压相位不正确，分析原因，并加以改正。

（7）在多功能表读数正确时，使三相调压器和单相调压器输出均为0V，断开单相电源开关。 检查功率继电器是否有潜动现象。电压潜动测量：将电流回路开路，对电压回路加入110V电压；测量极化继电器JJ两端之间电压，若小于0.1V，则说明无电压潜动。

2）用实验法测LG-11整流型功率方向继电器角度特性Upu = f（），并找出继电器的最大灵敏角和最小动作电压。 实验步骤如下：

（1）按图2-14所示原理接线图接线。

（2）检查线路无误后，合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开关。 （3）调节单相调压器的输出电压使电流表的读数为1A，并保护此电流值不变。 （4）在操作开关断开状态下，调节三相调压器的输出电压，使电压表读数为60V。

（5）调节移相器，在电压表为给定值的条件下找到使继电器动作（动作信号灯由不亮变亮）的两个临界角度1、2 ，将测量数据记录于表2-6中。

（6）保持电流为1A不变，调节三相调压器，依次降低电压值，重复步骤（5）的过程，给定电压为30V、20V情况下，使继电器动作的1、2，并记录在表2-6中。

（7）保持电流为1A不变，将两个滑线电阻的滑动触点移到靠近移相器输出bc接线端，调节三相调压器使其输出电压为30V。

（8）合上操作开关BK，调节两个滑线电阻的滑动触点使电压表读数为10V。 （9）断开操作开关BK。 （10）改变移相器的位置。

（11）迅速合上开关BK，检查继电器动作情况。

（12）重复步骤（9）至（11），找到使继电器动作的两个临界角度1、2 ，在断开开关BK的情况下，将多功能表的读数记录于表2-6中。

表2-6 角度特性Upu = f（）实验数据记录表 U/V 60 11 -90 50 8 -92 30 2 -98 20 0 -101 10 -4 -105 1/度 2/度 （13）重复步骤（8）的过程，使电压表的读数分别为5、2.5、2、1和0.5V，再重复步骤（9）至（12）的过程，找出使继电器动作的最小动作电压值。

（14）实验完成后，使调压器输出为0，断开所有电源开关。 （15）计算继电器的最大灵敏角sen122，绘制角度特性曲线，并标明动作区。

3）用实验法作出功率方向继电器的伏安特性Upu = f（Ir）和最小动作电压 实验步骤如下：

（1）调整功率方向继电器的内角=30，调节移相器使 = sen，并保持不变。

（2）实验接线与图2-14相同，检查线路无误后，合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开

关。

（3）按照实验5）中步骤（7）和（8）介绍的方法将电压表读数调至表2-6中的某一给定值。 （4）调节单相调压器的输出，改变继电器输入电流的大小，当继电器动作时，记录此时电流表的读数。

（5）重点步骤（3）和（4），在依次给出不同的电压时，找出使继电器动作（指示灯由不亮到亮）的相应的电流值，记入表2-7中。注意找出使继电器动作的最小电压和电流。

表2-7 伏安特性Upu = f（Ir）实验数据记录表

Upu/V Ir/A 10 0．44 5 0．45 2 0．44 1.5 1 0.5 （6）实验完成后，使所有调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。 （7）绘出Upu = f（Ir）特性曲线。 实验心得：

功率方向继电器用于电力系统方向保护线路中，作为方向判别元件。此类继电器包括用于相间短路的功率方向继电器，用于接地故障保护的功率方向继电器，用于平行线路保护的双方向功率方向继电器，以及用于反映不对称故障的负序功率方向继电器。继电器的灵敏角 LG-11型为-30 或-45 LG-12型为+70 灵敏角的误差为5在灵敏角下通入额定电流时继电器的动作电压不大于2V。对LG-11 型在灵敏角下电压由额定电压突然降至4 倍最小动作电压，电流同时由0 升至额定电流时动作时间不大于30ms，对于LG-12型在灵敏角下，同时突然加入额定电流和4 倍最小动作电压时 动作时间不大于40ms。灵敏角为出厂前已调好，主要是调整其动作值的。

潜动就是指,过去有时限功能的电磁型继电器的时间延时是靠铝盘和游丝来完成,铝盘经经电磁感应后产生一个动作力，游丝则给铝盘施加一个制动力，但继电器本身的动作条件不满足时，铝盘就不应该动，如果动了就叫潜动。

功率方向继电器保护的是逆功率，这是一般用于两个不同电源但又并网运行，保证功率向一个方向输送，出现逆向功率报警信号或者保护动作。实际可以加载任何线路上，来测量电能输送方向，或者作为保护。

（三）方向阻抗继电器特性实验

阻抗继电器是距离保护中不可缺少的元件，它是低动作量的继电器，它有多种特性，LZ-21整流型方向阻抗继电器在电力系统中应用相当广泛。

1．实验目的

（1）熟悉整流型LZ-21型方向阻抗继电器的原理接线图，了解其动作特性。 （2）测量方向阻抗继电器的静态Zpu（3）测量方向阻抗继电器的静态Zpuf特性，求取最大灵敏角。

fIr特性，求取最小精工电流。

（4）研究方向阻抗继电器记忆回路和引入第三相电压的作用。

呢？其要求是： 但是，如何引入极化电压Up都应该存在。 （1）无论是保护安装处正向，反向出口短路，Up的相位应与测量电压一致并保持一定的数值。 （2）Up的电路如图2-16所示： LZ-21方向阻抗继电器引入Up UUmABJYB UpAUpUCA RJ UpRJ IRJ CJ UpEUCLJ CJ RJIRJ90 o LJ EBUpEUmABR5 IR5UBUUA0EAAB的原理接线图和相量图 图2-19 通过高值电阻接于第三相电压获取Up（a）原理接线图 (b) AB两相短路的等效电路 (c)相量图

获取极化电压的原理接线图。图图2-19(a)为AB相阻抗继电器通过高值电阻R5接于第三相电压UC中RJ、CJ和LJ构成谐振记忆回路，辅助电压变换器JYB的一次绕组接于RJ两端，由JYB二次侧两个相同

。由于谐振回路中容抗和感抗相等，即的绕组获得极化电压Up同。

相与测量电压UXLJXCJ，故Ump=0，记忆回路以当保护安装处正、反向出口发生三相短路时Umf0为谐振频率自由振荡。若电网频

率

f与谐振频率

的相位维持不变，使阻抗继电器动作。 f0相等，Up=0，当保护安装处正、反相出口发生AB两相短路时，测量电压U这时极化电压回路如图2-19（b）AB所示，各电压的相量图如图2-19（c）所示。通过电阻RJ的电流为：

IRJUjXLJCA jXLJ(RJjXCJ)RJj(XLJXCJ)R5RJ(XLJXCJ)由于xLJxCJ，R5RJ则上式可以写为：

IRJUjXXLJCA LJjUCAXLJXCJRJR5RJXLJXCJR5RJ90相角，考虑到电压RI超前U由上式可见，通过RJ的电流I极化电压UCARJpJRJ与IRJ同相。

相位相反，则可得： 与电压RJIRJ(IR) =KUpJYBRJJ =KJYB(jXLJRJ) UCAR5RJXLJXCJ

 jmUCA式中，KJYB—JYB的变压比；

m—系数，且mKJYBXLJRJR5RJXLJXCJ

90，与测量电压U同相。极化电压的数值可由选择适当的参数CJ、LJ、滞后U由式可见，UmpCARJ和变比KJYB来获得，以使方向阻抗继电器正确动作，消除正向出口短路时的死区和防止反向出口短路时可能的误动作。

Zpu Zset0.9Zset 5．实验内容

1）整流型阻抗继电器的阻抗整定值定和调整

Zpu.min 的整

前述可知，当方向阻抗继电器处在动作状态时，推证的整定阻抗表达式如式所示，显然，阻抗继电器的整定与LZ-21电抗变压器DKB的模拟阻抗ZI、电压变

O Ipu.min Iac.min Im 临界（2-8）中的换器

图2-23 LZ-21方向阻抗与测量电流的关系曲线

YB的变比nYB、电压互感器变比nPT和电流互感器nCT有关。

例如，若要求整定阻抗为Zset=15，当nPT=100，nCT=20，ZI=2（即DKB原方匝数为20匝时），则nyb151，即10nYB=0.67。也就是说电压变换器YB副方线圈匝数是原方匝数的67%，这时插头应插

入60、5、2三个位置，如图2-24所示。

0.5 0 80 5 60 10 40 15 20 0 5 10 15 0 0 0 80 60 40 20 0 0 4 3 2 1 (a) YB整定板示意图

0.5 0 4 3 2 1 (b) YB副方线圈内部接线

图2-24 LZ-21型阻抗继电器整定面板说明图

整定值整定和调整实验的步骤如下：

（1）要求阻抗继电器阻抗整定值为Zset=5，实验时设nPT=1，nCT=1，检查电抗变压器DKB原方匝数应为16匝。（ZI=1.6）

（2）计算电压变换器YB的变比nyb51.6，YB副方线圈对应的匝数为原方匝数的32%。

（3）在参考图2-24阻抗继电器面板上选择20匝、10匝，2匝插孔插入螺钉。

表2-10 DKB最小整定阻抗范围与原方线圈对应接线

最小整定阻抗范围 DKB原方绕组匝数 DKB原方绕组接线示意图 （欧相） 0.2 0.4 0.6 2 4 2 （一个绕组） 14 2 4 14 4 6 2 14 4 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 8 2 14 4 10 2 14 4 12 14 16 18 20 2 14 4 2 4 14 4 14 2 2 2 14 4 （4）改变DKB原方匝数为20匝（ZI=2）重复步骤（1）、（2），在阻抗继电器面板上选择40匝、0匝，0匝插孔插入螺钉。

（5）上述步骤完成后，保持整定值不变，继续做下一个实验。 2）方向阻抗继电器的静态特性Zpu=f（）测试实验 实验步骤如下：

（1）熟悉LZ-21方向阻抗继电器和ZNB-Ⅱ智能多功能表的操作接线及实验原理。

认真阅读LZ-21方向阻抗继电器原理接线图（图2-16）和实验原理接线图（图2-25） （2）按实验原理图接线，具体接线方法可参阅LG-11功率方向继电器实验中所介绍的内容。 （3）逆时针方向将所有调压器调到0V，将移相器调到0°，将滑线电阻的滑动触头移至其中间位置，将继电器灵敏角度整定为72°，整定阻抗设置为5。

LZ-21+220V动作信号灯-220V合闸电流测量B相A移B相器Ca电流测量B相30Ω/5A分闸电流测量B相b3Ω/15AaTY1oR30Ω/5A BKI段接通或II段接通I段II段电压线圈1电流线圈1电流线圈2V电压输入ZNB-II电流输入A

图2-25 LZ-21方向阻抗继电器实验原理接线图

（4）合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开关。

（5）打开多功能表电源开关，将其功能选择开关置于相位测量位置（“相位”指示灯亮），相位频率测量单元的开关拔到“外接频率”位置。

（6）调节三相调压器使电压表读数为20V，调节单相调压器使电流表读数为1A，检查多功能表，看其读数是否正确，分析继电器接线极性是否正确。

（7）调节单相调压器的输出电压，保持方向阻抗继电器的电流回路通过的电流为Im=2.0A； （8）按照LG-11功率方向继电器角度特性实验中步骤（7）至（12）介绍的方法，测量给定电压分别为表2-11中所确定数值下使继电器动作的两个角度1、2，并将实验测得数据记录于表2-11中相应位置。

表2-11 方向阻抗继电器静态特性Zpu = f（）测试

（条件为：内=72，Im=2A，Zset=5）

Upu/V 20 66 81 16 41 94 12 24 110 10 17 116 5 -1 126 2 -0.7 123 1.5 4.9 119 1.0  1  2 Zpu1 Zpu2 （9）实验完成后，将所有调压器输出调至0V，断开所有电源开关。

（10）作出静态特性Zpu=f（）图，求出整定灵敏度。

3）测量方向阻抗继电器的静态特性Zpu=f（Im），求最小精工电流

实验步骤如下：

（1）保持上述接线及阻抗继电器的整定值不变，调整输入电压和电流的相角差为=sen=72并保持不变。

（2）将电流回路的输入电流Im调到某一值（按表2-12中给定值进行）。 （3）断开开关BK，将三相调压器的输出电压调至30V.

（4）合上开关BK，调节两个滑线电阻的滑动触头使电压表的读数由小到大，直到方向阻抗继电器动作，记录相应的动作电压值。再逐渐增大电压值，直到方向阻抗继电器返回，然后再减小电压值，直到继电器动作，并记下动作电压值。改变输入电流Im，重复上述操作，测量结果填入表2-11中。

表2-12 方向阻抗继电器的静态特性Zpu = f（Im）测试

（条件为：内=72，Zset=5）

Im/A U/V Zpu =U  U Zpu Zpu 1.5 13.6 0.9 4.5 0.3 1.0 8.6 1 4.3 0.5 0.8 6.1 0.8 4 0.5 0.6 4.9 0.8 4 0.6 0.4 2.8 0.9 3.5 1.1 0.3 0.2 U 2Im （5）实验完成后，使所有调压器输出为0V，断开所有电源开关。 （6）绘制方向阻抗继电器静态特性Zpu=f（Im）的曲线。 （7）在特性曲线上确定最小精工电流和最小动作电流Ipumin。 实验心得：

方向阻抗继电器，是指它不但能测量阻抗的大小，而且能判断故障方向。换句话说，这种阻抗继电器

不但能反应输入到继电器的工作电流(测量电流)和工作电压(测量电压)的大小，而且能反应它们之间的相角关系。由于在多电源的复杂电网中，要求测量元件应能反应短路故障点的方向，所以方向阻抗继电器就成为距离保护装置中的一种最常用的测量元件。从原理上讲，不管继电器在阻抗复平面上是何种动作特性，只要能判断出短路阻抗的大小和短路方向，都可称之为方向阻抗继电器。但是，习惯上是指在阻抗复平面上过坐标原点并具有圆形特性的阻抗继电器。

在使用阻抗继电器时要注意“死区”问题，在“死区”内无法正确动作。方向阻抗继电器的特性圆经过原点，当在保护出口上发生短路时，线路上的残余电压为0，此时不能进行幅值和相位的比较，所以保护不能动

作，即存在死区。

（四）LCD-4差动继电器特性实验

1．实验目的

掌握整流型LCD-4型差动继电器的工作原理、结构、特点和实验调试方法。 2．LCD-4型差动继电器简介

LCD-4型差动继电器用于电力变压器的差动保护。差动继电器的结构原理内部接线如图2-26所示。

1 C6 W3 JH 3 LP ZJC9 5 R15 图2-26 LCD-4差动继电器原理图

8 1LB 220kV 7 9 11 10 12 14 2 DKB 17 19 R3 21 3L23 R2 2L1C4 CL2 C5 15 5BZ R13 3BZ 1Dwy 6BZ R14 4BZ 2Dwy R4 R5 R6 1QP 2BZ R12 W2 1BZ R7 R8 W1 2QP C7 JH R9 R10 R11 4 6 R1 C2 C1 L1 7BZ 3DWY 4DWY ZJ2 C8 ZJ 继电器由差动元件和瞬动元件两部分构成。差动元件由差动工作回路、谐波制动回路、比率制动回路、直流比较回路组成。

差动回路是由差动工作回路和谐波制动回路串联构成。差动工作回路由变流器1LB、m型低通滤波器，它包括电感Ll、电容器C1和C2、整流桥1BZ等组成。m型低通滤波器使50Hz及以下的分量顺利通过，

100Hz谐波分量得到极大的抑制，其输出通过整流桥1BZ加到直流比较回路作为工作量。

谐波制动回路由带气隙非常小的电抗变压器DKB、m型高通滤波器、整流桥2BZ所组成；其中m型高通滤波器是由电感L2、电容器C3、C4、C5所组成．实现使100Hz以上分量顺利通过，而对50Hz谐波分量极大的抑制，其输出通过整流桥2BZ加到直流比较回路作为制动量，其谐波制动量的大小通过电位器w2进行调整。为了和时间特性配合，通常希望把谐波制动系数调整在0.2~0.25之间，一般不希望制动太强，为了适应各种不同涌流波形．考虑到由于继电器灵敏度较高．而在三相涌流中有一相涌流的二次谐波很小的情况下不误动，故谐波制动回路通过端子(17、19)、(21、23)，把其它二相谐波量引来，通过整流桥5BZ、6BZ来制动本相；而本相谐波制动量通过端子(13，15)引出来去制动其他两相。

比率制动回路由变压器2LB、3LB，整流桥3BZ、4BZ，稳压管1Dwy、2Dwy所组成。2LB、3LB带有中心抽头，其始端、末端分别接入两侧电流回路，中心抽头接到差回路，其输出接到整流桥3BZ、4BZ，作为制动量接到直流比较回路，稳压管1Dwy、2Dwy保证制动特性在5~6安培下无制动作用，而大于5~6安时，才实现制动功能，保证在短路故障电流较小时，保证有较高的灵敏度。在两个稳压管后接有电阻R4、R5、R6。通过切换片1QP实现0.4、0.5、0.6三种不同比率制动系数。比率制动特性如图2-27所示。

Iop 25 Kyd=0.20 Kyd=0.15 Kyd=0.10 5 2.5 1 5 10 20 30 40 Ires

图2-27 =0°时，比率制动特性

由于每侧CT变比不一致，引起的不平衡电流，是通过制造厂配套供给的专用自耦变流器进行补偿消除的，故在LCD型继电器内部没有设置平衡绕组和平衡抽头。

直流比较回路由环流电阻R7、R8、极化继电器JH、整定电阻R9、R10、R11，微调电位器W1所组成，其简化图如图2-28所示。直流比较回路采用环流比较方式供电给极化继电器，使继电器在较小的功耗条件下，获得较高的灵敏度。通过切换片2QP切至不同的电阻值，继电器可获得1、1.5、2、2.5A四个不同整

定值。

为防止在较高的短路电流水平时，由于CT饱和高次谐波量增加，产生极大的制动力矩而使差动元件拒动，设置了瞬动元件，它由C6、整流桥7BZ、电位器W3、密封中间继电器ZJ、稳压管3Dwy、4Dwy所组成。其定值大小通过电位器W3均匀调整，当短路电流达到4~10倍额定电流时，瞬动元件快速动作，稳压管3~4Dwy是提高继电器返回系数用的。

1BZ R7 (b)

（b）

(a)

图2-28 直流比较回路简化图

3．实验内容

（1）熟悉LCD-4型差动继电器的结构原理和内部接线，认真阅读LCD-4型差动继电器使用说明书。 （2）继电器的差动定值检查。主要检查差动继电器的动作值1A、1.5A、2A、2.5A和测定动作时间。 1）电流动作值检查实验步骤

（1）按图2-29接线，将差动继电器的①端子，接指示灯回路的端子D2；继电器端子⑤，接指示灯回路的端子D1，ZNB多功能表不接入（即公共端、输入2悬空）。

注意：

接线时不能将指示灯和ZNB多功能表同时接在继电器端子①和⑤上，否则将损坏ZNB多功能表。 （2）继电器动作值压板放在1A位置。

（3）合上三相电源开关、单相电源开关及直流电源和操作开关BK调节单相调压器TY2，使电流增大到1A位置。

R9 R10 R11

W1 JH 2QP R8 2BZ R12 W2 W1 JH 2BZ 3BZ 1Dwy 1BZ R7 R8 4BZ 2Dwy R4 1QP 3、4BZ

（4）观察继电器是否动作，若有误差，可调节动作值微调W1。实验完成后使调压器输出为0V，断开所有电源开关。

（5）改变继电器动作值压板位置分别在1.5A、2A、2.5A位置。重复上述步骤（3）和（4）。

D1测动作时间接线公共端输入1BK公共端ZNB输入2AaTY1oAI130/Ω5AI230/Ω5A 动作信号灯D2直流220VLCD-451动作电流

图2-29 差动继电器动作值及谐波制动系数测试接线图

2）继电器动作时间检查实验步骤

（1）按图2-29接线，接入ZNB多功能表，并将公共端接差动继电器端子①，输入2接端子⑤；动作信号灯的D1、D2悬空。

（2）继电器动作值压板放在1A位置，并调节好整定值。

（3）先合上BK开关，调节TY1使继电器动作，打开多功能表电源，将其功能选择开关置于时间测量档（“时间”指示灯亮），选“连续”工作方式，按“清零”按钮使显示为0。

（4）先断开操作开关BK再快速合上BK开关，记录差动继电器动作时间于表2-13中。

（5）调TY2使电流分别增大到1.5A，2A，3A；重复步骤（3）、（4）重做试验，并将测定的时间记录于表2-13中。

表2-13 差动继电器的动作时间测定记录

动作电流/A 动作时间/ms 1 231 1.5 67 2 43 3 33 （6）实验完成后，将调压器输出调至0V，断开所有电源开关。

（7）绘制差动继电器动作时间特性曲线。 4）谐波制动系数测试 实验步骤如下：

接线如图2-29所示。

（1）将继电器的电流整定在最小1A位置。

（2）合三相电源开关、单相电源开关、直流电源开关及K2，调I2为I2=(0.8~1)IN，读取I2。 （3）合K1，加电流I1使继电器刚好动作，读取I1； （4）减I1使继电器刚好返回；

（5）拉合单相电源开关继电器不应动作； （6）计算谐波制动系数：

Kresf=

Ires1000.3I2 Iop500.7I2I1（7）Kresf应为0.15~0.25之间，若不符要求，可调节电位器W2。 5）比率制动系数测量 实验接线如图2-30所示。 实验步骤如下：

（1）将差动电流动作整定值固定在1A位置，按图分别接通制动回路和差动电流回路，将制动系数设置为0.4。

（2）合上三相电源开关、单相电源开关和直流电源开关。

（3）先调TY2使制动回路电流为0，调TY1增加差动回路电流，使继电器动作，记录此时的动作电流，填入表2-14中；然后调TY1为0。

LCD-4+220V动作信号灯-220VaTY1oaTY2oA30Ω/5A动作电流制动电流A3Ω/15A

图2-30 比率制动特性实验接线图 表2-14 比率制动系数测量实验数据记录表

I2/A Iop/A 0 0.99 2 0.99 5 0.99 6 1.21 7 1.31 10 2.51 Kres KresIop2Iop1Ires2Ires1=0.4 （4）调TY2逐渐增加制动电流，使制动电流分别为表2-14中的数值，再调TY1，增加差动回路电流使继电器动作，记下相应的起动电流，填入表2-14中。

（5）按下式计算制动系数：

KresIop2Iop1Ires2Ires1

式中Iop2 —制动电流为Ires2时的动作电流；Iop1—制动电流为Ires1时的动作电流。 （6）更换压板1QP位置，分别改变制动系数为0.5或0.6，重复以上实验步骤。 （7）绘制出比率制动曲线。

（8）更换差动电流动作整定值，重复上述步骤，可得到不同的比率制动曲线。 6．复合电压启动的过电流保护实验 参见图2-8实验原理接线图。

具体实验步骤如下述：

（1）将变压器原方CT的二次侧短接，串入负序电压和低电压继电器, 调整I段三个电流继电器的整定值为4.3A。电压继电器整定值为56V，负序电压继电器整定值为6V。

（2）重复实验3（三相短路实验）中步骤（2）至（12），将实验数据记录于3-4中。

（3）根据实验数据求出复合电压启动的过电流保护的最大保护范围，分析复合电压启动的过电流保护的敏感性，并与低压闭锁速断保护、无时限电流速断保护的范围进行比较。

表3-4 复合电压启动的过电流保护实验数据记录表

短路电阻/ 运行方式 最大 最小 正常 77.8/6.23A 57.3/4.59A 62.6/4.98A 81/5.59A 61.5/4.26A 66.4/4.A 83.5/5.07A .8/3.95A 69.7/4.24A 91.6/4.5A 73.7/3.63A 78.3/3.85A 0.8 4.4 3.3 4 5 6 8 范围 7．保护动作配合实验

（1）按完全星形接线图完成实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接。 （2）将三段式电流继电器的整定值整定：

II=5.16A，tpu=0秒 IpuIIII=2.78A，tpu=0.5秒 IpuIIIIII=1.62A，tpu=1秒 Ipu（3）系统运行方式选择为“最大”，将重合闸开关切换至“OFF”位置，转换开关选择在“线路”。退出连接片，使保护动作后不能够跳闸。

（4）合三相电源开关，合直流电源开关，合上变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM，调节调压器输出，使线路上的线电压不超过100V，负载灯亮，合上模拟断路器。

（5）根据前面实验所介绍的方法产生三相短路或两相短路故障。 （6）检查保护动作情况。保护应按I段—II段—III段顺序动作。 （7）实验结束，将调压器输出调为0V，断开所有电源开关。

注意：由于保护出口连接片已退出（断开），保护动作后不能使模拟断路器分断，所以故障持续时间不易太长，即要在故障开始后，当所有保护均已经动作时，人为断开故障模拟断路器。

实验心得：

复合电压过电流保护常使用在变电站10KV出线，35KV及以上变压器后备保护中；常规用户一般只投单纯过流保护；发生过电流时，母线电压降低，这时候复压保护动作，逻辑条件为发生过流并且母线电压低，这样可以避免由于电流互感器故障、保护装置故障引起的保护误动作，假如过流保护启动，但是电压依旧正常，这时候保护就不会动作；还有一种为复压方向过流保护，这个在判断电压的情况下还判断功率方向，依此判断故障是否发生在保护范围之外，如果功率角为反方向则保护不动作。

它普遍应用于电力系统中的变压器和母线的继电保护中,简单的说就是采用比较被保护设备两端电流,正常时,两端电流一进一出相互抵消,内部发生短路等故障时,同时流入内部,启动该继电器,出口使开关跳闸起到保护变压器等设备的作用。高压侧流变差动绕组和低压侧流变差动绕组的电流不平衡，流入功率不等于流出功率，差动就应该动作。

差动保护是指在变压器或高压电机两侧安装电流互感器，其二次绕组串联成环路，差动继电器并接在环路上，流入继电器的电流等于变压器或高压电机两侧电流互感器的二次绕组电流之差。变压器或高压电机正常运行或差动保护的保护区外短路时，流入差动继电器的不平衡电流小于继电器的动作电流，保护不动作。在保护区内短路时，流入差动继电器的电流远大于继电器的动作电流，继电器瞬时动作。跳开断路器，切除故障。

四、电磁型三相一次重合闸实验

（一）实验目的

1．熟悉电磁型三相一次自动重合闸装置的组成及原理接线图。 2．观察重合闸装置在各种情况下的工作情况。 3．了解自动重合闸与继电保护之间如何配合工作。

（二）基本原理

1．DCH-1重合闸继电器构成部件及作用

运行经验表明，在电力系统中，输电线路是发生故障最多的元件，并且它的故障大都属于暂时性的，这些故障当被继电保护迅速断电后，故障点绝缘可恢复，故障可自行消除。若重合闸将断路器重新合上电源，往往能很快恢复供电，因此自动重合闸在输电线路中得到极其广泛的应用。

在我国电力系统中，由电阻电容放电原理组成的重合闸继电器所构成的三相一次重合闸装置应用十分普遍。图4-1为DCH-1重合闸继电器的内部接线图。

12 7 KT2 5R KAM2 10 3 3R 5 KAM KT1 6R 6 4R KT 8 1 KAM 17R HL KAM3 KAM1 KAM4 4 2 I C V

图4-1 DCH-1型重合闸继电器内部接线图

继电器内各元件的作用如下：

（1）时间元件KT 用来整定重合闸装置的动作时间。

（2）中间继电器KAM 装置的出口元件，用于发出接通断路器合闸回路的脉冲，继电器有两个线圈，电压线圈（用字母V表示）靠电容放电时起动，电流线圈（用字母I表示）与断路器合闸回路串联，起自保持作用，直到断路器合闸完毕，继电器才失磁复归。

（3）其他用于保证重合闸装置只动作一次的电容器C。

用于电容器C的充电速度，防止一次重合闸不成功时而发生多次重合的充电电阻器4R。 在不需要重合闸时（如手动断开断路器），电容器C可通过放电电阻6R放电。 用于保证时间元件KT的热稳定电阻5R。

用于监视中间元件KAM和控制开关的触点是否良好的信号灯HL。 用于信号灯HL上电压的电阻17R。

继电器内与KAM电压线圈串联的附加电阻3R（电位器），用于调整充电时间。

由于重合闸装置的使用类型不一样，故其动作原理亦各有不同。如单侧电源和两侧电源重合闸，在两侧电源重合闸中又可分同步检定、检查线路或母线电压的重合闸等。

2．重合闸的动作原理

现以图4-2为例说明重合闸的工作过程及原理，图中触点的位置相当于输电线路正常工作情况，断路器在合闸位置，辅助触点QF1断开，QF2闭合。DCH-1中的电容C经按钮触点SB1（EF）和电阻4R已充电，整个装置准备动作，装置动作原理分几个方面加以说明。

（1）断路器由保护动作或其他原因（触点1KAM闭合）而跳闸 此时断路器辅助触点QF1返回，中间继电器9KAM起动（利用10R电流，以防止断路器合闸线圈KC(L)同时起动）其触点闭合后，起动重合闸装置的时间元件KT经过延时后触点KT1闭合，电容器C通过KT1对KAM（V）放电。KAM起动后接通了断路器合闸回路（由＋→SB(EF)→②→KAM1→KAM(I)→①→KS→XB→11KAM2→KC(L)→QF1→－）KC(L)通电后，实现一次重合闸，与此同时，信号继电器KS发出信号，由于KAM(I)的作用，使触点KAM1、KAM2能自保持到断路器完成合闸，其触点QF1断开为止。如果线路上发生的是暂时性故障，则合闸成功后，电容器自动充电，装置重新处于准备动作的状态。

（2）如果线路上存在有永久性故障 此时重合闸不成功，断路器第二次跳闸，9KAM与KT仍同前而起动，但是由于这一段时间是远远小于电容器充电到使KAM（V）起动所必需的时间（15～25s）因而保证了装置只动作一次。

（3）重合闸装置中间元件的触点KAM1发生卡住或者熔接，为了防止在这种情况下断路器多次合闸到永久性故障的线路上去，用中间继电器11KAM，因为断路器合闸于永久性故障时，触点1KAM再次闭合跳闸回路（由＋→1KAM→11KAM(I)→QF2→KT(R)→－）11KAM(I)起动，如果KAM1已熔接或卡住，则中间继电器通过11KAM（V）自保持，并通过11KAM3发出信号，其动断触点11KAM2断开了合闸线圈回路，从而防止了断路器多次合闸。

A B SB 11KAM9KAM 2 KAM1 KAM3 KAM4 KAM 4 保护加速 KS 1 接信号 11KAM 11KAM12 E F E F SB A + A C 6 10 KAM2 11 HL 17R 4R 8 6R KAM KT1 3R + SDCH-1 KT KT2 5R 7 C 3 9KAM - V 5 9 I XB V 11KAM2 KC(L) QF1

接信号 10R 11KAM A C QF2 KT(R)

（4）手动跳闸 当按下SB(AC)，断路器跳闸。由于SB(EF)已断开，切断了装置的起动回路，避免了断路器发生合闸。

（5）手动合闸 （在投入前应先将装置中电容器C放电完毕）当按下SB，接通电容器C的充电回路（由＋→SB(EF)→⑧→4R→③→－）此时如果在输电线路上存在有永久性故障，则断路器很快又被切除，因为电容器来不及充电到使KAM（V）起动所必需的电压，从而避免了断路器发生合闸。当用于双端供电的一次重合闸装置时，应该在回路中串入检查同期及检查无压的接点。

3．自动重合闸之前加速保护动作

自动重合闸前加速保护动作简称为“前加速”。其意义可用图4-3所示单电源辐射网络来解释。图中每一条线路上均装有过流保护

It，当其动作时限按阶梯形选择时，断路器1DL处的继电保护时限最长。

为了加速切除故障，在1QF处可采用自动重合闸前加速保护动作方式。即在1QF处不仅有过流保护,还装设有能保护到L3的电流速断保护I和自动重合闸装置ARV.这时不论是在线路L1、 L2或L3上发生故障，1QF处的电流速断保护都无延时地断开断路器1QF，然后自动重合闸装置将断路器重合一次。如果是暂时性故障，则重合成功，恢复正常供电。如果是永久性故障，则在1QF重合之后，过流保护将按时限有选择性地将相应的断路器跳开。即当K3点故障时，由3QF的保护跳开3QF；若3QF保护拒动,则由2QF保护跳开断路器2QF。“前加速”方式主要用于35千伏以下的网络。

t I I t I t I ARV 1QF L1 2QF L2 3QF L3 图4-3 重合闸前加速保护动作的原理说明图

4．自动重合闸后加速保护动作

重合闸后加速保护动作简称为“后加速”。采用这种方式时，就是第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸。如果重合于永久故障，则加速保护动作，瞬时切除故障。

采用“后加速”方式时，必须在每条线路上都设有选择性的保护和自动重合闸装置。如图4-4所示，当任一线路上发生故障时,首先由故障线的选择性保护动作将故障切除,然后由故障线路的ARV进行重合,同时将选择性保护的延时部分退出工作.如果是暂时性故障,则重合成功,恢复正常供电.如果是永久性故障,故障线的保护便瞬时将故障再次切除。

1QF 2QF 3QF t I ARV t I ARV I ARV 图4-4 重合闸后加速保护动作的原理说明图 在35千伏以上的高压网络中，由于通常都装有性能较好的保护(如距离保护等)，所以第一次有选择性动作的时限不会很长(瞬动或延时0.5秒)，故“后加速”方式在这种网络中广泛采用。

5．断路器防止“跳跃”的基本概念

DJZ-Ⅲ型试验台的跳闸回路原理图如图4-5所示。当断路器合闸后，如果由于某种原因造成控制开关K2的触点或自动装置的触点5KM2未复归，此时如发生短路故障，继电保护动作使断路器跳闸，则会出现多次的“跳—合”现象，此现象称为“跳跃”，所谓防跳就是采取措施防止断路器出现多次跳合现象的发生。

防止跳跃采取的措施是增加一个防跳中间继电器KM2，它有两个线圈，一个电流启动线圈串于跳闸回路中，另一个是电压自保持线圈，经过自身的常开触点并联于合闸接触器中，此外在合闸回路上还串接了一个KM2的常闭触点。

原理图见DJZ-IIIC接线图纸。

当利用手动合闸开关SAV2或自动装置5KM2进行合闸时，如合闸于短路故障上，继电保护动作，使断路器跳闸，此时，跳闸电流流过KM2的电流启动线圈，使KM2动作，其常闭接点断开合闸回路，常开接点接通3KM的电压线圈。若由于某种原因使SAV2或5KM1不能断开，合闸脉冲不能解除，则KM2电压线圈通过SAV2或5KM2实现自保持，长期断开合闸回路KM2断开，使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除KM2电压自保持线圈断电后，才能恢复正常状态。

（三）实验内容

2．三段式电流保护与自动重合闸装置综合实验 1) 自动重合闸前加速保护动作实验

实验时请参阅图3-1及第三章的有关实验内容。 具体实验步骤如下：

（1）按完全星形实验接线完成实验连线，将变压器原方CT的二次侧短接，调整I段整定值为5.16A，II段整定值为2.78A，III段整定值为1.62A。

（2）把重合闸开关切换至“ON”，使其投入；再把加速方式选择开关切换至“前加速”的位置，也

就选择好了重合闸前加速保护动作的方式。

（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档。(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用。)

（4）合三相电源开关，三相电源指示灯亮。（如果不亮，则停止下面的实验，检查电源接线，找出原因。）

（5）合上直流电源开关，直流电源指示灯亮(如果不亮，则停止下面的实验，检查电源接线找出原因)。 （6）合上变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM。

（7）缓慢调节调压器输出，使并入的线路中的电压数显示值从0V上升到100V为止，此时负载灯全亮。

（8）将常规出口连接片投入(连接LP2)，微机出口连接片退出(断开LP1)。 （9）在重合闸继电器充电完成后，合上短路选择开关SA、SB、SC按钮。

（10）将短路电阻调节到20%处，短时间合上故障模拟断路器，模拟系统发生暂时性三相短路故障。将实验过程现象记录于表4-1中。

（11）待系统稳定运行一段时间后，长时间合上短路开关，模拟系统发生永久性故障，将实验现象记录于表4-1中。

表4-1 自动重合闸前/后加速保护实验数据记录

故障类型 加速方式 重合闸前加速保护动作情况 重合闸后加速保护动作情况 分析重合闸前、后加速保护的不同点 后加速方式在线路上都设有选择性的保护和自动重合闸装置 永久性故障时 I段动作-重合-II段动作 II段动作-重合-I段动作 暂时性故障时 I段动作-重合 II段动作-重合 （12）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。 2）自动重合闸后加速保护动作实验

本实验步骤与前述实验1）的步骤完全一样，只须在实验开始通电前将加速方式选择开关切换至“后加速”的位置，将短路电阻调节到80%处。

3．电流电压联锁保护与自动重合闸装置综合实验

按前述常规电流电压实验接线的完全星形实验接线，接好三段式电流保护接线，将变压器原方CT的二次侧短接，再接好电压继电器，电压继电器出口串上电流继电器出口，调整I段三个电流继电器的整定值为4.3A。电压继电器整定值为56V。重复实验2中的步骤，将实验现象记录于表4-2中。

表4-2 电流电压联锁保护与重合闸装置综合实验数据记录表

故障类型 加速方式 重合闸前加速保护动作情况 重合闸后加速保护动作情况 分析重合闸前后加速保护的不同点 同表4-1 永久性故障时 暂时性故障时 4．复合电压启动的过电流保护与自动重合闸装置综合实验

按前述完全星形实验接线，接好三段式电流保护接线，串入负序电压和低电压继电器，将变压器原方CT的二次侧短接， 调整I段整定值为4.3A，电压继电器整定值为56V，负序电压继电器整定值为6V，重复实验2中的步骤，将实验数据记录于表4-3中。

表4-3 复合电压启动的过流保护与重合闸装置综合实验记录表

故障类型 加速方式 重合闸前加速保护动作情况 重合闸后加速保护动作情况 分析重合闸前后加速保护的不同点 同表4-1 永久性故障时 暂时性故障时 5．断路器防止“跳跃”动作实验 实验步骤如下：

（1）按前述完全星形实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接，调整I段三个电流继电器的整定值为1A。II段整定值为0.8A或者III段整定值为0.8A。

（2）把防跳开关切换到“ON”档，即投入防跳继电器。

（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档。(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，线路保护中不使用。)

（4）合三相电源开关，三相电源指示灯亮(如果不亮则停止下面的实验)。合上直流电源开关，直流电源指示灯亮（如果不亮则停止下面的实验）。

（5）合上变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM。

（6）缓慢调节调压器输出，使并入线路中的电压表显示从0V上升到50V为止。 （7）将常规出口连接片投入(连接LP2)，微机出口连接片退出(断开LP1)。 （8）将模拟线路电阻调到50%处。

表4-4 断路器防止“跳跃”实验数据记录表

防跳状态 投入防跳时 动作情况 合闸-分闸 （9）合上短路选择开关SA、SB、SC按钮，并合上故障模拟断路器。 （10）短路故障存在，中间继电器发命令跳开模拟断路器2KM。

（11）顺时针钮动SAV2不放，使其在手动合闸位置。将观察到的实验现象记录于表4-4中。 （12）SAV2在手动合闸位置待续一段时间后，松开SAV2开关，将防跳开关切换至“OFF”位置，重复步骤（11），记录实验现象。

(13)实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。

“跳-合”现象 防跳中间 继电器 不投入防跳时 分析实验结果 实验心得:

当被保护线路发生故障时，保护装置有选择地将故障线路切除，与此同时重合闸动作，重合一次，若重合于永久性故障时，保护装置立即以不带时限、无选择地动作再次断开断路器。这种保护装置叫做重合闸后加速，一般多加一块中间继电器即可实现。 同时检定同期重合闸时不采用后加速,可以避免合闸冲击电流引起误动。

当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行—次重合以恢复供电。若重合于永久

性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这冲方式称为重合闸后加速。

前加速：先加速切除故障，重合故障后按选择性切除故障。 后加速：先选择性切除故障，重合故障加速切除。