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时间:2019-08-14
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1、方向阻抗继电器特性实验报告 实验三方向阻抗继电器特性实验 1.实验目的 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。测量方向阻抗继电器的静态Zpuf特性,求取最大灵敏角。测量方向阻抗继电器的静态ZpufIr特性,求取最小精工电流。 2.LZ-21型方向阻抗继电器简介 1)LZ-21型方向阻抗继电器构成原理及整定方法 距离保护能否正确动作,取决于保护能否正确地测量从短路点到保护安装处的阻抗,并使该阻抗与整定阻抗比较,这个任务阻抗继电器来完成。 阻抗继电器的构成原理可以用图3-1来说明。图中,若K点三相短路,短路电流为IK,PT
2、回路和CT回路引至比较电路的电压分别为测量电压Um和整 那么定电压UsetUm11IKZKImZm(3-1)nPTnYBnPTnYB式中:nPT、nYB—电压互感器和电压变换器的变比; ZK—母线至短路点的短路阻抗。当认为比较回路的阻抗无穷大时,则: Uset11IKZIImZInCTnCT式中:ZI—人为给定的模拟阻抗。 比较式和式可见,若假设 ZKIKZIUsetnPTnYBnCT,则短路时,于线路上流过同一电的大小,和Um流IK,因此在比较电路上比较Uset1KUset,则表就等于比较ZI和Zm的大小。如果UmUset,则表明ZmZI,保护应不
3、动作;如果Um明ZmZI,保护应动作。阻抗继电器就是根据这一原理工作的。 UmYB2Um图3-1阻抗继电器的构成原理说明图 1—比较电路2—输出 与原方电流I成线性关系,KI电抗变压器DKB的副方电势E即E2I1,KI21是一个具有阻抗量纲的量,当改变DKB原方绕组的匝数或其它参数时,可以改 的大小。电抗变压器的K值即为模拟阻抗Z。变KIII在图3-1中,若在保护范围的末端发生短路,即ZKZset,那么比较电路将 Uset,这时式和式可得处于临界动作状态,即Um11IKZsetIKZInPTnYBnCTnnZZII∴ZsetPTYBZIKunCTKu
4、n1式中KuCT。 nPTnYBKu式表明,整定阻抗Zset是一个与DKB的模拟阻抗ZI和电压变换器YB的变比有关的阻抗。当调节DKB原方绕组的匝数和调节nYB的大小时,可以得到不同的整定阻抗值。例如:当nPT=1,nCT=1,ZI=2时,若要整定阻抗为Zset=20,则YB抽头可选10匝。 2)LZ-21型方向阻抗继电器原理图分析图3-2为其原理接线图。CT引入的电流ICTIm接于电抗变压器DKBnCTYBUA 5的原方端子1、2、3、4。在它的副方,得到正比于原方电流的电压, 1I123I24I段12DKB13UB614II段VD3*** *
5、*VD1R1*mR2VD2R3nKPKPR4VD4**UC*8072XT609 KP1110JYBR67图3-2LZ-21型方向阻抗继电器原理接线图 DKB的原方有几个抽头,当改变抽头位置时,即可改变ZI值。PT引入的电压UPTUm接于电压变换器YB的原方端子5、6、7,用于引入电压UA、UB、UC,nPTYB副方每一定匝数就有一个抽头,改变抽头的位置即可改变nYB,也可改变Zset的大小。JJ为具有方向性的直流继电器。端子9、10、11为极化继电器触点桥的输出。端子12、13、14为继电器I、II段切换的触点。当12、13连通时,I段接通。当12、14连
6、通时,II段接通。 LZ-21型方向阻抗继电器面板上有压板Y用于调整最大灵敏角。3)LZ-21阻抗继电器比相电路分析 LZ-21阻抗继电器执行元件的环形整形比相电路,如图3-3所示,它实际是一相敏整流电流,其输入端分别接入比相的两电气量UC、UD,输出电压Umn平均值的大小和极性与输入端电压UC、UD的相位有关。为了提高比相回路的输出电压,在二极管支路中串入相同的电阻R1~R4,适当选取它们的电阻值,有利于提高继电器的动作速度。滤波电容C1~C4,是为了滤去交流分量,以防止执行元件抖动,保证阻抗继电器动作特性圆的边界明确,同时提高了继电器的灵敏度,电容C的
7、数值,也要适当选取。这一电路的等效电路如图3-3所示,图中 UU,EUU。E112212UDYB2D1C1C1D2 D1D2 U21KR11KJJ11KJJ21K R3 1KR1E1RJJ21K I1R3 I1RJJ1U21KR12K1KD221m1KC21KC41nK R14K1K D4 1mKR21K1K1K1K1K1K n 1K I2R4 1K U1JJ1KD2I21K D4 1KE21K YB1 UC图3-3用极化继电器作执行元件的环形整流比相回路 (a)原理图 (b)等效电路 和E分别产生电流I和I,并分别
8、通过电阻RJJ1和RJJ2;负正半周时
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