华北电力大学：《电气工程》实验教学资源（PPT课件讲稿）电力系统继电保护原理——实验二 单侧电源辐射线路电流保护实验

实验二、单侧电源辐射线路电流保护实验。 一、 实验目的： 1、掌握常用电流继电器、时间继电器动作值的整定。 2、熟悉单侧电源辐射网线路各阶段式电流保护相互配合工 作

实验二、单侧电源辐射线路电流保护实验。 一、实验目的： 1、 掌握常用电流继电器、时间继电器动作值的整定。 2、熟悉单侧电源辐射网线路各阶段式电流保护相互配合工 作

二、实验原理说明 当供电网络中任意一点发生三相短路时，流过短路点与电 源间线路中的电流急剧增大（相对负荷电流），短路电流 中包含短路工频周期分量、暂态高频分量、和衰减直流分 量。 E E Z 三K+ 式中E0 系统等效电源的相电势； Zk 短路点至保护安装处之间的阻抗； Zs 安装处至系统等效电源之间的阻抗； 短路类型系数，三相短路取1，两相短路取。√

二、实验原理说明 ◼ 当供电网络中任意一点发生三相短路时，流过短路点与电 源间线路中的电流急剧增大（相对负荷电流），短路电流 中包含短路工频周期分量、暂态高频分量、和衰减直流分 量。 ◼ 式中 ——系统等效电源的相电势； ◼ ——短路点至保护安装处之间的阻抗； ◼ ——安装处至系统等效电源之间的阻抗； ◼ ——短路类型系数，三相短路取1，两相短路取。 。 S K K Z Z E K Z E I + = =     E ZkZS K 2 3

电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反映于电流升高而动作的保 护装置，它们之间的区别主要在于按不同的原则来选择启动电流。即 速断是按躲过线路末端的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开 前方相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照 躲过最大负荷电流来整定。为了保证保护的选择性，各段保护还需在 动作时限上有所配合。 下图为一35KV单侧电源输电网，线路X-1的继电保护为三段式电流保 护 B D1 POWER D2 ×-1 ×-2 三相短路 两相短路 L

电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反映于电流升高而动作的保 护装置，它们之间的区别主要在于按不同的原则来选择启动电流。即 速断是按躲过线路末端的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开 前方相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照 躲过最大负荷电流来整定。为了保证保护的选择性，各段保护还需在 动作时限上有所配合。 下图为一35KV单侧电源输电网，线路X-1的继电保护为三段式电流保 护

2、各段定值整定 ·已知线路X-1在正常时负荷电流为170安培，电流互感器变比800/5，保护 采用两相不完全星形接线，线路X-2过流保护的动作时限为2秒。试计算各 段保护的动作电流并确定动作时限，如下表： 保护类型 动作电流（安)》 时限（秒） 电流速断(I段) 5.40 03 限时电流速断（Ⅱ段） 2.7 0.5 过电流保护（Ⅲ段） 1.5 2.5

2、各段定值整定 ◼ 已知线路X-1在正常时负荷电流为170安培，电流互感器变比800/5，保护 采用两相不完全星形接线，线路X-2过流保护的动作时限为2秒。试计算各 段保护的动作电流 并确定动作时限，如下表： 保护类型 动作电流（安） 时限（秒） 电流速断（Ⅰ段） 5.40 0” 限时电流速断（Ⅱ段） 2.7 0.5” 过电流保护（Ⅲ段） 1.5 2.5

3、实验方法与步骤 3,1、实验接线：三段式电流保护原理图 继电保护测试仪 Ia In 跳A OAQ公共 +220VO +220VQ +220W0 3LJ 2LJ 1LJ 28 28 +220WQ +220V0 3SJ 2SJ -220V -220Vo 1 2XJ ZJ 2 220V

3、实验方法与步骤 3.1、实验接线：三段式电流保护原理图

3.2实验内容 表(3) 故障 短路电流 电流继电器状 时间继电器状态 信号继电器状态 中间继电器状态 保护类 动作时限 类型 (安) 态（动作） (启动) (动作) (动作) 型 (秒) L 1XJ 三相 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 三相 短路 3 2LJ 2SJ 2XJ Z」 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 4 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 5 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 后翻 6 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ

3.2 实验内容 故障 类型 短路电流 （安） 电流继电器状 态(动作) 时间继电器状态 （启动） 信号继电器状态 （动作） 中间继电器状态 （动作） 保护类 型 动作时限 （秒） 三相 短路 2 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 三相 短路 3 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 三相 短路 4 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 三相 短路 5 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 三相 短路 6 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 表（3)

表(4) 故障 短路电流 电流继电器状态 时间继电器状态 信号继电器状态 中间继电器状态 保护类 动作时限 类型 (安) (动作) (启动) (动作) (动作) 型 (秒) 1LJ 1XJ 两相 短路 2LJ 2SJ 2XJ J 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 两相 短路 2LJ 2SJ 2XJ 3LJ 3SJ 3XJ L 1X) 两相 短路 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 两相 短路 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 1LJ 1XJ 两相 2LJ 2SJ 2XJ 短路 ZJ 3LJ 3SJ 3XJ

表（4） 故障 类型 短路电流 （安） 电流继电器状态 (动作) 时间继电器状态 （启动） 信号继电器状态 （动作） 中间继电器状态 （动作） 保护类 型 动作时限 （秒） 两相 短路 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 两相 短路 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 两相 短路 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 两相 短路 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ 两相 短路 1LJ 1XJ 2LJ 2SJ 2XJ ZJ 3LJ 3SJ 3XJ

思考题： 1、请简述三段式电流保护的适用范围 。 2、在三段式电流保护中，如果在」段保护范 围内发生了相间短路：①如果「段的启动 元件拒动，将如何切出故障？②如果是保 护的出口中间继电器拒动，将如何切出故 障？

思考题： 1、请简述三段式电流保护的适用范围。 2、在三段式电流保护中，如果在Ⅰ段保护范 围内发生了相间短路：①如果Ⅰ段的启动 元件拒动，将如何切出故障？②如果是保 护的出口中间继电器拒动，将如何切出故 障？