继电保护实验报告
Revised as of 23 November 2020
继电保护及微机保护实验报告
实验一 DL-31型电流继电器特性实验
一、实验目的：
1、了解常规电流继电器的构造及工作原理。 2、掌握设置电流继电器动作定值的方法。
3、学习微机型继电保护试验测试仪的测试原理和方法，并测试DL-31型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。 二、实验方法：
（1）、按照实验指导接好连线；
（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件； （3）、设置测试仪的控制参数，本实验是动态改变Ia的幅值，以“Ia幅值”为控制量，步长 设置为，整定值为3A，起始值设置为0A。 （4）、重复手动测试继电器动作值及返回值，记录数据。 三、实验结果 1 2 3 4 平均值（A） 误差（A） 变差（%） 返回系数 整定值（A）
动作值（A） 返回值（A） 0 3 返回系数
四、思考题
1、电磁型电流继电器的动作电流与电流的整定值有关，也就是舌片的上方的止位螺钉的位置有关系，动作电流也与舌片的Z字型的舌片的Z的角度有关。还与铁芯上的线圈的粗细，匝数、游丝的松紧程度有关。
2、返回系数的大小主要是继电器断开的时间长断，返回系数是指返回电流IreK re I re 与动作电流IOP的比值称为返回系数Kre，即：I OP 。
实验二 DY-36型电压继电器特性实验
一、实验目的：
1、了解常规电压继电器的构造及工作原理。 2、掌握设置电压继电器动作定值的方法。
3、测试DY-36型电压继电器的动作值、返回值和返回系数 二、 实验方法：
（1）、按照实验指导接好连线；
（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件； （3）、设置测试仪的控制参数，本实验是动态改变Ua的幅值，以“Ua幅值”为控制量，步长设置为，整定值为50v，起始值设置为40v。 4）、重复手动测试继电器动作值及返回值，记录数据。
三、实验结果
1 2 3 平均值（V） 误差（V） 变差（%） 返回系数 整定值（V）
四、思考题
1、电磁型电压继电器的动作电压与电压的整定值有关，和相关磁路的磁阻有关（具体包括铁芯材料的磁导率、铁芯的尺寸、空气气隙的长度），也和线圈的匝数有关。
U K re re 2、电压继电器的返回系数是 U OP
实验三 LG-11型功率方向继电器特性实验
一、实验目的：1、掌握功率方向继电器的动作特性试验方法 2、测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围；
3、测试LG-11型功率方向继电器的角度特性和伏安特性，考虑出现“电压死区”的原因。
4、研究介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。 二、实验内容:
（1）、按照实验指导接好连线；
（2）、打开测试仪，在PC机上运行“继电保护特性测试”系统软件；
动作值（V） 返回值（V） 50 返回系数
测试LG-11型功率方向继电器的最大灵敏角和动作范围；
（1）、以加入到继电器中的电流为参考向量，设置IA=5A/0o，固定加入到继电器中的UA的大小， 改变电压相角，通过测试功率方向的动作区从而得到继电器的完整的动作区域。
（2）、测试完成后记录实验结果中显示的“始角度”和“终角度”，计算最大灵敏角?m??j1??j22，填入表中。
（3）、改变灵敏角为-45o，重复实验。 （4）实验结果：
灵敏角 -30o -45o ?j1 ?j2最大灵敏角 29o -42o -114o -125o 56o 41o ?m 测试LG-11型功率方向继电器的角度特性Udz.J?f(?J)
(1)、整定功率方向继电器的灵敏角为-45o.设置IA固定为5A/0o，UB的角度为
?j。
（2）、在功率方向继电器的动作区设置不同的动作的最小起动电压
Udz.J?j，测出每一个?J下使继电器
，填入表2-6。并根据测得的数据绘制功率方向继电
。功率方向继电器角度特性测试数据
-85 -25 38 -95 -15 40 无 -105 -5 42 无 -115 5 -125 15 -127 无 25 器的角度特
?J Udz.J(V) -45 -129 无 30 -55 -131 无 32 Udz.J?f(?J)-65 -133 无 34 -75 -135 无 36 ?J Udz.J(V) ?J Udz.J(V)
角度特性曲线：
测试LG-11型功率方向继电器的角度特性Udz.J?f(IJ)
(1)、整定功率方向继电器的灵敏角为-45°。固定加入到继电器中的电压和电流
的相角，使?J＝-42o（该最大灵敏角为上述实验实测值），即IA相角设为0°，
UB相角固定为?J。
(2)、5A开始依次减小IA，测出每一个不同电流下使继电器动作的最小起动电压Udz.J（即Ub幅值）。
伏安特性实验数据(保持?m不变)
IJ(A) Udz.J(V) 5 4 3 2 1 伏安特性曲线
三、思考题：
（1）LG-11型功率方向继电器的动作区是否等于180度为什么
答：不一定，因为当加入继电器的电压低于功率继电器的启动电压是，即使是在工作区内也无法动作。
（2） 功率方向继电器采用90度接线方式具有什么优点
答：功率方向继电器的内角采用45°，要求90度接线，即IA与Ubc、IB与Uca、IC与Uab，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高。
（3）用相量图分析加入功率方向继电器的电压、电流极性变化对其动作特性的影响。
实验四 微机保护实验：三段式电流保护
一、实验目的：
1. 掌握三段式保护的基本原理 2. 熟悉三段式保护的接线方式 3. 掌握三段式电流保护的整定方法 4. 了解运行方式对灵敏度的影响 5. 了解三段电流保护的动作过程 二、实验内容 1. 按图实验接线；
2.设置多功能微机保护实验参数；按照模型参数进行整定值计算，我们组采用的是模型3，整定计算值如下：
IIset.1?KrelEQzsmin?zAB IIIset.1I I?Krel2Iset.1IIIset.3IIIKrel.KSS?ILmax
Kret可靠系数都取，自启动系数为1，返回系数为;
参数：EQ=11/√3Kv, Zsmin=ZG+ZT=+Ω , ZAB=Ω,代入公式计算得：
选定实验模型3 一次整定值（A） 二次整定值（A） 动作时间（mS） 3、
不同地点发生时保护动作记录表
动作情况 故障点及故障类型 I段 动作值(A) AB线路上距离A点30%处发生三相短路 AB线路上距离A点50%处发生三相短路 AB线路上距离A点70%处发生三相短路 AB线路上距离A点99%处发生三相短路 AB线路上距离A点30%处发生AB相间短路 AB线路上距离A点50%处发生AB相间短路 AB线路上距离A点70%处发生AB相间短路 II段 动作值(A) III段 动作值(A) 电流速断 10kV线路模型 3 限时电流速断 296．7 定时限过电流保护
AB线路上距离A点99%处发生AB相间短路 BC线路上距离B点30%处发生三相短路 BC线路上距离B点50%处发生三相短路 BC线路上距离B点70%处发生三相短路 BC线路上距离B点99%处发生三相短路 BC线路上距离B点30%处发生AB相间短路 BC线路上距离B点50%处发生AB相间短路 BC线路上距离B点70%处发生AB相间短路 BC线路上距离B点99%处发生AB相间短路
三段式电流保护动作范围测试实验
设置不同的短路点，测试电流保护在不同短路类型的情况下的保护范围，并将结果填入下表。
保护类型 电流速断 三相短路 限时电流速断 定时限过电流保护 电流速断 两相短路 限时电流速断 定时限过电流保护 保护范围 AB线路全长 50 %+BC线路全长 0 % AB线路全长 100 %+BC线路全长 50 % AB线路全长 100 %+BC线路全长 50 % AB线路全长 30 %+BC线路全长 0 % AB线路全长 100 %+BC线路全长 30 % AB线路全长 100%+BC线路全长 100 %
录波数据分析
每次实验后，通过内置录波器观察发生故障时的波形(在“设备管理”中打开“设备录波”，在“文件”中点击“新建”就可以打开当次故障发生时的录波情况)。观测正常运行时、三相短路和两相短路故障情况下以及保护动作后电流、电压信号的不同，并选取其中三次保护的动作情况读取录波时间。
10kV线路保护录波数据记录表
电流1段动作 电流2段动作 电流3段动作 故障后保护动作时间(ms) 动作继电器保持时间(ms) 三、思考题
(1) 三段式电流保护的保护范围是如何确定的，在输电线路上是否一定要用三段式保护，用两段可以吗
答：一般情况下按照最小运行方式下两相短路时整定最小保护范围；可以用两段，根据具体情况来确定。
(2) 三段式电流保护，哪段最灵敏哪段最不灵敏采用什么措施来保证选择性 答：三段最灵敏，一段最不灵敏，第一段的整定值为保护选择性，动作电流按躲过本线路末端短时是的最大电流整定，采用保证选择性的措施就是动作电流及时间的差别化设定。
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