工厂供电与节能实验指导书

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实验设备简介

一次接线概述:

下图为实验装置的一次接线图,且在以后的保护整定中作为计算模型。

131619AQF1BVQF2C20KMAB1aSB1bSB1cSB50KMBCSB2aSB2bSB2c 最大运行方式——系统阻抗13Ω; 最小运行方式——系统阻抗19Ω; 正常运行方式——系统阻抗16Ω; AB站间阻抗20Ω,BC站间阻抗50Ω。

A站采用微机保护装置进行保护(线已接好),B站可选用微机装置或电磁继电器保护。以后将A站微机保护装置称为保护装置A,B站的称为微机保护装置B。可用导线将跳﹑合闸压板接通或断开,控制其跳闸或合闸出口。线路故障类型设置中,黄色带灯自锁按钮发光表示对应触点闭合,任意两个触点闭合可模拟两相短路,三个触点全闭合可模拟三相短路。红色带灯自锁按钮发光表示短路接触器动作。

实验中,由于电源内阻﹑开关接触电阻﹑仪表内阻等,线路短路时的短路电流可能稍低于理论值,但相差不大。如果等效成附加电阻,超过3Ω,应查明原因。对第二回线进行短路实验时,注意电流互感器不能开路,因为此时的一次电流全部成为励磁电流,将使原边等效电抗值增大;导致实际电流值与计算值相差较大。由于一次线路电压取自隔离变压器副边,且线电压不会超过140V,实验装置电流互感器副边开路不会导致过电压。对人身﹑设备基本没有危害。

保护实验中,可将系统电势调至105V(比输电线路额定值高5%),整定时按一次电压100V来计算。

各电压表接于A﹑C相。实验中,注意保持系统电势不变。

实验一 微机过电流保护

一﹑实验目的

1﹑掌握过电流保护的原理和整定计算的方法。 2﹑熟悉过电流保护的特点。 二﹑基本原理

在图5-1所示的单侧电源辐射形电网中,线路L1﹑L2﹑L3正常运行时都通过负荷电流。当d3处发生短路时,电源送出短路电流至d3处。保护装置1﹑2﹑3中通过的电流都超过正常值,但是根据电网运行的要求,只希望装置3动作,使断路器3QF跳闸,切除故障线路L3,而不希望保护装置1和2动作使断路器1QF和2QF跳闸,这样可以使线路L1

A1QF1B2QF2C3QF3L1d1L2

d2L3d3图 5-1 单侧电源辐射形电网中过电流保护装置的配置

和L2继续送电至变电所B和C。为了达到这一要求,应该使保护装置1﹑2﹑3的动作时限t1﹑t2﹑t3需满足以下条件,即

t1﹥t2﹥t3

三﹑整定计算

1.动作电流

在图5-1所示的电网中,对线路L2来讲,正常运行时,L2可能通过的最大电流称为最大负荷电流Ifh?max,这时过电流保护装置2的起动元件不应该起动,即动作电流IdZ﹥Ifh?max

L3上发生短路时,L2通过短路电流Id,过电流保护装置2的起动元件虽然会起动,但是由于它的动作时限大于保护装置3的动作时限,保护装置3首先动作于3QF跳闸,切除短路故障。

故障线路L3被切除后,保护装置2的起动元件和时限元件应立即返回,否则保护装置2会使QF2跳闸,造成无选择性动作。故障线路L3被切除后再投入运行时,线路L2继续向变电所C供电,由于变电所C的负荷中电动机自起动的原因,L2中通过的电流为KzqIfh·max(Kzq为自起动系数,它大于1,其数值根据变电所供电负荷的具体情况而定),因而起动元件的返回电流If应大于这一电流,即

If>KzqIfh·max (5-1)

由于电流继电器(即过流保护装置的起动元件)的返回电流小于起动电流,所以只要If>KzqIfh·max的条件能得到满足,Idz>Ifh·max的条件也必然能得到满足。 不等式(5-1)可以改写成为以下的等式

If=KkKzqIfh·max (5-2)

在式(5-2)中,Kk为可靠系

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