输电线路电流微机保护实验报告

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1、实验报告姓名：班级：学号：实验二输电线路电流微机保护实验一、实验目的1．学习电力系统中微机型电流、电压保护时间、电流、电压整定值的调整方法。2．了解电磁式保护与微机型保护的区别。二、基本原理1．试验台一次系统原理图试验台一次系统原理图如图3-1所示。12,4,5W测量孔1KM1CTTM220/127VRS最小最大区内区外PT测量2KM2CTK11R2W3KMRd10W2R45WDXK3移相器图3-1电流、电压保护实验一次系统图电流、电压保护2．电流电压保护基本原理1）三段式电流保护当网络发生短路时，电源与故障点之间的电流会增大。根据这个特点可以构成电流保护。电流保护分无时限电流速断保护（简

2、称I段）、带时限速断保护（简称II段）和过电流保护（简称III段）。下面分别讨论它们的作用原理和整定计算方法。（1）无时限电流速断保护（I段）单侧电源线路上无时限电流速断保护的作用原理可用图3-2来说明。短路电流的大小Ik和短路点至电源间的总电阻RS及短路类型有关。三相短路和两相短路时，短路电流Ik与RS的关系可分别表示如下：式中，Es——电源的等值计算相电势；Rs——归算到保护安装处网络电压的系统等值电阻；R0——线路单位长度的正序电阻；l——短路点至保护安装处的距离。由上两式可以看到，短路点距电源愈远（l愈长）短路电流Lk愈小；系统运行方式小（Rs愈大的运行方式）Ik亦小。Ik与l的关

3、系曲线如图3-2曲线1和2所示。曲线1为最大运行方式(Rs最小的运行方式)下的IK=f(l)曲线，曲线2为最小运行方式(Rs最大的运行方式)下的IK=f(l)曲线。线路AB和BC上均装有仅反应电流增大而瞬时动作的电流速断保护，则当线路AB上发生故障时，希望保护KA2能瞬时动作，而当线路BC上故障时，希望保护KA1能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本路线全长的100%。但是这种愿望是否能实现，需要作具体分析。以保护KA2为例，当本线路末端k1点短路时，希望速断保护KA2能够瞬时动作切除故障，而当相邻线路BC的始端（习惯上又称为出口处）k2点短路时，按照选择性的要求，速断保护KA2就不应该

4、动作，因为该处的故障应由速断保护KA1动作切除。但是实际上，k1和k2点短点时，从保护KA2安装处所流过短路电流的数值几乎是一样的，因此，希望k1点短路时速断保护KA2能动作，而k2点短点时又不动作的要求就不可能同时得到满足。~I>KA2KA1ABCk1k2I>IIkBmaxlmaxlminIop213lO图3-2单侧电源线路上无时限电流速断保护的计算图为了获得选择性，保护装置KA2的动作电流Iop2必须大于被保护线路AB外部（k2点）短路时的最大短路电流Ikmax。实际上k2点与母线B之间的阻抗非常小，因此，可以认为母线B上短路时的最大短路电流IkBmax=Ikmax。根据这个条件得到：

5、式中，——可靠系数，考虑到整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等，可取为1.2～1.3。由于无时限电流速断保护不反应外部短路，因此，可以构成无时限的速动保护（没有时间元件，保护仅以本身固有动作时间动作）。它完全依靠提高整定值来获得选择性。由于动作电流整定后是不变的，在图3-2上可用直线3来表示。直线3与曲线1和2分别有一个交点。在曲线交点至保护装置安装处的一段线路上短路时，Ik>Iop2保护动作。在交点以后的线路上短路时，Ik

6、解析法求得。无时限电流速断保护的灵敏度用保护范围来表示，规程规定，其最小保护范围一般不应小于被保护线路全长的15%～20%。实验时可调节滑线电阻，找寻保护范围。电流速断保护的主要优点是简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛应用。它的缺点是不可能保护线路AB的全长，并且保护范围直接受系统运行方式变化影响很大，当被保护线路的长度较短时，速断保护就可能没有保护范围，因而不能采用。~ABCkIABIBCII3Il12lO4t(a)(b)(c)图3-3带时电流速断保护计算图(a)网络图（b）Ik=f（l）关系及保护范围（c）延时特性图中：1—Ik=f（l）关系；2—线；3—线；4—线由于无时限电流速断不

7、能保护全长线路，即有相当长的非保护区，在非保护区短路时，如不采取措施，故障便不能切除，这是不允许的。为此必须加装带时限电流速断保护，以便在这种情况下用它切除故障。（2）带时限电流速断保护（II段）对这个新设保护的要求，首先应在任何故障情况下都能保护本线路的全长范围，并具有足够的灵敏性。其次是在满足上述要求的前提下，力求具有最小的动作时限。正是由于它能以较小的时限切除全线路范围以内的故障，因此，称之为带时限速断保护。带时限