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继电保护实验指导书

来源：化拓教育网

电力系统继电保护原理部分

实验一电流继电器特性实验实验二功率方向继电器特性实验实验三重合闸继电器特性实验实验四差动继电器特性实验实验五发电机保护屏整组实验实验六变亚器保护屏整组实验

微机保护部分

实验七微机线路相间方向距离保护实验实验八微机接地方向距离保护特性实验

实验九微机零序方向电流保护特性实验

实验十微机线路保护屏整组试验

实验十一微机变压器差动速断//后备保护特性实验实验十二微机变压器比率差动//谐波制动特性实验实验十三微机变压器保护屏整组试验

实验十四系统振荡//PT失压微机线路保护暂态特性实验

附录一 THL200系列线路保护装置使用说明附录二 THT200系列变压器保护装置使用说明附录三 M2000微机保护综合测试仪使用手册

实验一电流继电器特性实验

一、实验目的

1、了解继电器的結构及工作原理。 2、掌握继电器的调试方法。

二、构造原理及用途

继电器由电磁铁、线圈、Z型舌片、弹簧、动触点、静触点、整定把手、刻度盘、轴承、限制螺杆等组成。

继电器动作的原理：当继电器线圈中的电流增加到一定值时，该电流产生的电磁力矩能够克服弹簧反作用力矩和摩擦力矩，使Z型舌片沿顺时针方向转动，动静接点接通，继电器动作。当线圈的电流中断或减小到一定值时，弹簧的反作用力矩使继电器返回。利用连接片可将继电器的线圈串联或并联，再加上改变调整把手的位置可使其动作值的调整范围变更四倍。

继电器的内部接线图如下：图一为动合触点，图二为动断触点，图三为一动合一动断触点。

电流继电器用于发电机、变压器、线路及电动机等的过负荷和短路保护装置。

三、实验内容

1. 外部检查

2. 内部及机械部分的检查 3. 绝缘检查 4. 刻度值检查

5. 接点工作可靠性检查

四、实验步骤

1、外部检查

检查外壳与底座间的接合应牢固、紧密；外罩应完好，继电器端子接线应牢固可靠。 1. 内部和机械部分的检查

a. 检查转轴纵向和横向的活动范围，该范围不得大于0.15~0.2mm，检查舌片与极间的间隙，舌片动作时不应与磁极相碰，且上下间隙应尽量相同，舌片上下端部弯曲的程度

亦相同，舌片的起始和终止位置应合适，舌片活动范围约为7度左右。

b. 检查刻度盘把手固定可靠性，当把手放在某一刻度值时，应不能自由活动。

c. 检查继电器的螺旋弹簧：弹簧的平面应与转轴严格垂直，弹簧由起始位置转至刻度最大位置时，其层间不应彼此接触且应保持相同的间隙。

d. 检查接点：动接点桥与静接点桥接触时所交的角度应为55~65度，且应在距静接点首端约1/3处开始接触，并在其中心线上以不大的摩擦阻力滑行，其终点距接点末端应小于1/3。接点间的距离不得小于2mm,两静接点片的倾斜应一致，并与动接点同时接触，动接点容许在其本身的转轴上旋转10~15度，并沿轴向移动0.2~0.3mm，继电器的静接点片装有一限制振动的防振片，防振片与静接点片刚能接触或两者之间有一不大于0.1~0.2mm的间隙。

2、电气特性的检验及调整（1）实验接线图如下：

（2）动作电流和返回电流的检查

a. 将继电器线圈串联，并将整定把手放在某一整定值上，调压器的手柄放在输出电压的最小位置（或将串入电路的滑线可变电阻放在电阻最大位置）。

b. 合上电源开关，调节调压器的输出电压（调节可变电阻），慢慢地增加继电器电流，直至继电器动作，停止调节，记下此时的电流数值，即为继电器的动作电流Idj,再重复二次，将其值填入表1-1，求其平均值。

c. 继电器动作后，均匀地减小调压器的输出电压（增加可变电阻阻值使流入继电器电流减小）直至继电器的常开接点刚刚打开，记下这时的电流，即为返回电流Ihj，重复二次将其值填入表1-1，求其平均值。根据动作电流和返回电流算出返回系数Kf：Kf=Ihj/Idj 动作值于返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值误差不超过±3%，否则应检查轴承和轴尖。

过电流继电器的返回系数应不小于0.85，当大于0.9时，应注意接点压力。 a. 将整定把手放在其它刻度时，重复上述试验。

b. 将继电器线圈改为并联接法，按上述步骤重新进行检验。

在运行中如需改变定值，除检验整定点外，还应进行刻度检验或检验所需改变的定值。用保护安装处最大故障电流进行冲击试验后，复试定值与整定值的误差不应超过±3%，否则，应检查可动部分的固定和调整是否有问题，或线圈内部有无层间短路等。（3）返回系数的调整

返回系数不满足要求时应予调整，影响返回系数的因素较多，如轴尖的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等，但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。 a. 改变舌片的起始角与终止角，填整继电器左上方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响，故用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小；

反之，返回系数愈大。

调整继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响，故用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。舌片终止位置与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。

a. 变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之，返回系数越小。

b. 适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。

（4）动作值的调整

a. 继电器的调整把手在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值。为此，可调整左上方的舌片起始位置限制螺杆，当动作值偏小时，使舌片的起始位置远离磁极；反之，则靠近磁极。

b. 继电器的调整把手在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。 c. 适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。

五、实验数据记录

表1-1 电流继电器实验数据记录表动作电流(A) 返回电流(A) 继电器刻度线圈连接返回系(A) 方式数一次二次三次平均一次二次三次平均六、实验报告

参加实验的人员，每人应写一份实验报告，内容应包括： 1. 检验电气特性的实验接线图。

2. 每点出(共三点)每次测量的起动值、返回值、误差及返回系数。 3. 刻度盘中点，冲击前后动作值和返回值及相差的百分数 4. 通过实验有何收获、体会及改进意见。七、技术数据

1. DL-30系列电流继电器的返回系数不应低于0.85。

2. 通入继电器的电流为整定值的1.2倍时，动作时间不大于0.15s；3倍时动作时间不大于0.03s。

3. 电压不大于250V及电流不大于2A时，在世界上间常数不超过5×10ˉ³s的直流有感负荷回路中，触点的遮断容量为50W，在交流回路中为250VA。

4. 电部分对外壳能承受50Hz交流电压2000V、历时1分钟的耐压试验。

实验二 LG_10系列功率方向继电器特性实验

一、实验目的

1. 了解继电器的原理及构造（采用整流式原理，嵌入式结构） 2. 掌握继电器的检验方法（主要部分） 3. 掌握移相器和相位表的使用方法

二、结构原理

继电器的原理接线图如下：

LG-11型继电器可作为相间故障保护中的方向元件。继电器采用嵌入式结构，全部元件安装在一个带透明盖子的金属外壳内。

继电器采用整流式原理比较电流电压综合量的绝对值，当继电器加入电流Ij与电压Uj以后，首先经过电压形成回路，该回路分成电流及电压回路两部分。

1. 电流回路：电流Ij通过DKB的一次绕组W1，在其两个二次绕组W2、W3上得到相等同的电压Ud=KiIj，KiIj超前Ij的相位角为γ，此γ可以用DKB的W4绕组回路电阻RΦ1和RΦ2来调节，γ的余角为α，称之为继电器的内角，LG-11型继电器的内角有两个数值，一个是30°、另一个是45°。

2. 电压回路：LG-11型继电器的电压Uj加到中间变压器YB，YB的一次绕组设有抽头，另外还有一附加绕组，改变 YB的6、7、8三个抽头位置，加入或减去9、10小绕组可以对谐振回路进行调整。YB的一次侧有一电容C1，C1与YB一次绕组构成对50Hz的串联谐振回路主要作用有二个：其一是经谐振回路在电感上取得电压，使电压移相90°，其二是在保护安装处正方向三相短路时，依靠谐振回路的记忆作用使继电器能可靠动作，从而消除了死区。

谐振回路谐振时，该回路的电抗与容性电抗相等（ωL=1/ωC1），电路呈现纯电阻性，Uc和Ul分别为电容器C1和绕组电感上的电压，故在YB一次绕组上的电压 Ul比Uj超前90°，通过YB后把Ul转化为二次电压U2=Kul，K是一实数，故U2=KuUj，Ku是综

合考虑了Uj与Ul大小的比例关系、考虑了Ul超前Uj为90°的相移关系，又考虑了YB一次、二次绕组间的变比。所以Ku是一个复数的比例常数。 3. 比较电压综合量的绝对值原理

根据下图所标的正方向，加到整流桥V1的电压为KiIj+KuUj，经整流后为

|KiIj+KuUj|，此量能驱使执行元件动作称为动作量。加到整流桥V2上的电压为KiIj-KuUj，经整流后为|KiIj-KuUj|，此量能制动执行元件称为制动量。这两个量送入回路比较，如果：

|KiIj+KuUj|=|KiIj-KuUj|，则继电器处于动作边界。

对于LG-11继电器，DKB的二次绕组W4接Rφ1(可改变整定位置)时，α=45º，接RΦ2时，α=30º。在上图中，Uj与Ij间的夹角Φj分别为(90º-α)、-(90º+α)、-α时继电器动作行为的相量图。

从图中可知直线AB就是LG-11型继电器的动作边界线。当Φj=–α，继电器动作量 |KiIj+KuUj|达到最大值，制动量|KiIj-KuUj|达到最小值，此时继电器处于最灵敏状。当 φj=90º-α和-(90º-α)时，继电器处于临界动作状态，AB线右边为继电器动作区(阴影部分)，左边为非动作区。如继电器内角为30º，则-120º≤Φj≤60º为动作。

比较回路采用环流式比较回路，执行元件采用JH_1Y极化继电器，由整流桥V1和V2的直流侧引到执行元件，该回路中的电阻R5、R6和C2、C3、C4均做滤波用，C3与执行元件JJ并联，以进一步滤掉JJ线圈中的交流分量，防止继电器动作时出现抖动现象，极化继电器触点上并联有电容与电阻串联的消弧回路以增加触点的断弧能力。

LG-11功率方向继电器与感应型功率方向继电器一样也存在电流潜动和电压潜动，这是由于比较回路里各元件参数不对称。致使在继电器上只加电流或只加电压时，执行元件JJ线圈上的电压出现，为了消除电压潜动可调整电阻Rp2，用Rp1作电流潜动调整，经反复调整可完全消除电流及电压潜动。

二、实验项目

1、潜动试验

2、动作区和最大灵敏角检查 3、动作电压检查 4、记忆特性检查

三、实验步骤及调试方法

1、按以下实验接线图接好线路：

2、电流潜动和电压潜动的检查，要求电流和电压均无潜动

a、电流潜动：电压回路⑦、⑧端经20Ω电阻端接，电流回路⑤、⑥端子通入额定电流5A，测量极化继电器线圈上的电压（即⑨、⑩端子上的电压），测得的电压应接近于0V（或不大于0.1v），如电压不为零，可调整电位器Rp1使电压为零。

b、电压潜动：电流回路⑤、⑥端开路，在电压回路⑦、⑧端子加电压100v，测量极化继电器线圈上的电压，测得的电压应接近于0v（或不大于0.1v），如电压不为0，可调整电位器Rp2，使电压为0。

反复调整电压及电流潜动，使极化继电器线圈上的电压均接近于0，然后突然

加入及切除额定电流5A及额定电压100v，继电器接点不应有短时动作现象。在电流回路开路情况下突然加入或切除(电压回路)100v，继电器触点同样要求不

应有瞬时闭合现象。若发现触点有瞬时接通现象，可更换比较回路的电阻核电容，使制动回路电容放电时间常数不小于工作回路电容放电时间常数。更换后应重新进行潜动调整。潜动调整结束后，将电位器锁紧。 3、动作区和最大灵敏角检查

在额定电流及额定电压下，用移相器改变电流和电压之间的相角，读出动作边界的两个角度θ1和θ2(即继电器接点闭合和断开的两个边界交度)如图一或图二所示，按下式求最大灵敏角：

φm=(θ1+θ)/2

式中：θ1、θ2——加在继电器端子上的电流和电压之间的相角，电流滞后电压时，

角度为正值，电流超前电压时，角度为负值。

对于LG-11型继电器，当连接片HP接到-45°位置时，要求Φm=-45°±5°,当HP改接到-30°位置时，要求Φm=－30°±5°。如上述要求达不到，可以改变谐振绕组的抽头及加减一小绕组来达到。如改变匝数仍达不到要求时，则应检查谐振回路。测量电容上电压和电感上电压，要求Uc-UL=10v~15v,如电压差过大则允许在电容C1上并联0.1uf ～0.47uf耐压为400v的电容。

4、动作电压检查在灵敏角及额定电流下，测量继电器的动作电压，要求动作电压不大于2v，返回系数不小于0.45，如发现动作电压过大，则应检查谐振回路电感线圈，有无短路匝存在，在正常情况下，在电压回路加100v电压时，电感线圈上电压UL应达到80v~90v，如发现返回系数过小，则应检查潜动是否调好，以及极化继电器的动作电流及返回电流。

5、记忆特性检查

在灵敏角下突然加0.5倍额定电流和10倍额定电流，电压自100v突然降到零，继电器应

可靠动作。做此项检验，模拟突然短路，因电流大，故需折除相位表，为能做到10倍的额定电流，可采用升流器来调节电流，可以减轻调压器负担。

四、实验报告

参加实验人员，每人应作一份实验报告，内容应包括： 1、检验电气特性的实际结线图 2、讨论： a、为了检验继电器在正方向出口短路时，是否能可靠动作，在灵敏角下，必须

使加入继电器的电流由某一电流（例如额定电流）突然增加至另一电流（例如10倍额定电流），与此同时，电压由100v突然降到零，继电器应可靠动作。

b、为了检验继电器在反方向出口短路时，是否能可靠不动作，在灵敏角反向处，

所加电流、电压同于a，继电器应可靠不动作。

为了能作到a和b的试验内容，试验结线图应如何修改。

c、对实验结果进行讨论，通过实验有何收获，体会及改进的意见。

五、技术数据

LG-11型功率方向继电器的技术数据见下表：

型式额定参数最大灵敏角动作电压功率消耗热稳定返回系数接点容量电流回路 DKB LG-11/5 LG-11/1 额定电流5A、额定电压100V -30° -45 ° 在最灵敏角下，通入额定电流与10倍额定电流时最低动作电压不大于2V 电流回路不大于6VA，电压回路不大于20VA 电压回路110V，电流回路1.1倍额定电流 Kf不小于0.45 当电压不大于220V，电流不超过1A时，接点能断开直流有感负荷20W W2=9000±10匝，QQ-0.178,W3=9100±10匝,在150匝抽头 W4=9500±10匝 QQ-0.170 W5(1A)=150±5, QQ-0.8 W6(5A)=30±1, QQ-0.8 RФ1：RXYD 8W 33Ω，RΦ2：XYD 8W 250Ω Rp1：WX3-11-100Ω, Rp2：WX3-11-56Ω W1=3000±20匝(在2700、2850匝处抽头)，QQ-0.18 W2=50±5匝，QQ-0.18 W3=W4=1500±10匝，QQ-0.16铁芯Ⅲ━15 C：CZJD━2 2uF400V 2CP23(BZ1~BZ8) C2、C3、C4：CJJD-24uF 400V R5、R6均由RXYD，8W250Ω与RXYD，3W270Ω二个串联 JH_1Y，RG4，521.106 R7：RJ_0.5_510Ω C5：CZJX 0.22uF 400V 5倍动作时间时，继电器动作时间不大于0.04s 出口短路且电流大于0.5倍额定电流时，记忆时间不小于500ms 灵敏角电阻消除潜动电位器电压回路 YB 电容C1 整流回路二极管电容电阻执行元件极化继电器电阻电容动作时间记忆作用

DCH-1型重合闸继电器特性实验

一、实验目的

1. 了解DCH系列重合闸继电器的结构及各元件的作用 2. 掌握DCH系列重合闸继电器的调试方法

二、继电器的构造及用途

1. 用途：DCH-1型重合闸继电器用于输电线路、变压器及母线的三相一次重合闸装置中，作为主要元件。

DCH-1型重合闸继电器的内部接线如下图所示：

2. 继电器各元件作用如下：

时间元件SJ：DCH-1型重合闸继电器内采用DS_32C/2型时间继电器作为时间元件，用于整定重合闸继电器的动作时间。中间元件ZJ：DCH-1型继电器内采用DZK_226型快速中间继电器作为装置的出口元件，用于发出接通断路器合闸回路的脉冲。继电器有二个线圈，电压线圈靠电容放电时起动，电流线圈与断路器合闸回路串联，起自保持作用，直到断路器合闸完毕，继电器才失磁复归。

电容器C：用于保证重合闸装置只动作一次。

充电电阻4R：用于限制电容器C的充电速度，防止一次重合闸不成功时而发生多次重合。

放电电阻6R：在不需要重合闸时，电容器C经6R放电，起放电作用。电阻5R：用于保证时间元件SJ线圈的热稳定。

信号灯XD：用于监视有无直流操作电源；用于监视重合闸继电器的所有元件及控制开关的接点是否完好。

电阻17R：用于限制信号灯XD上的电压。电位器3R：用于调整充电时间的大小。

三、实验内容

1、内外部及机械部分检查

2、时间元件的动作电压和返回电压检查

3、中间元件的动作电压和最小保持电流检查 4、充电时间的检查

5、检查放电电阻的作用

6、重合闸整组动作时间的检查

四、实验步骤

1. 内外部及机械部分检查

（1）检查所有螺丝、螺帽、连接线、导线和零件应完好并无松动现象。（2）时间元件检查：

①、衔铁部分检查：手按衔铁使其缓慢动作，应无明显摩擦。放手后靠弹力返回应灵活自如，返回时弹簧在任何位置不允许有重迭现象。

②、时间机构的检查：当衔铁压下时，时间机构开始走动，直至刻度盘终止位置接点闭合为止的整个动作过程应均匀走动，不能有忽快忽慢，跳动或中途卡住现象。（3）接点检查：

①、当手按下衔铁时，瞬时常闭接点应断开，瞬时常开接点应闭合。 ②、动接点桥上的银接点应在刻度盘上的零位，当衔铁按下时动接点应在距静接点首端约1/3处开始同时接触，并在其上滑动到1/2处停止。

（4）中间元件ZJ的检查

①、用手压动中间元件的可动衔铁，继电器动作应灵活。 ②、同一接点片上的两分接点应同时接触和同时离开，特别注意合闸回路的两对接点应同时闭合。

（5）检查电容器外壳及电阻的绝缘瓷表面应无损坏与过热现象。 2. 按以下实验接线图接好线路：

3. 时间元件的动作电压和返回电压检查

（1）按上图接好实验接线，检查滑线电阻R1在最小位置，R2在最大位置。

（2）合上K1开关，调节变阻器R1，使电压表的读数为额定电压，这时XD信号灯应发亮，个元件应无异常现象。

（3）合上K1、K2开关，调节变阻器R1，改变输出电压(增大)，直到SJ铁芯可靠吸下时的动作电压，要求动作电压不大于70%的额定电压。

（4）在调节R1改变输出电压(减小)，直到SJ铁芯完全返回时的返回电压，要求返回电压不小于5%的额定电压。

4. 中间元件的动作电压和最小保持电流的检查

（1）动作电压的测试：将接线图中接到DCH-1的⑧、①端子的接线移到中间元件

ZJ的电压线圈两端。

（2）合上K1开关，调节R1以增大输出电压，然后操作开关K1，冲击加入电压，

记录能使中间继电器的衔铁完全吸合时的最低电压，即为中间元件的动作电压，应为20%~30%的额定电压，断开K1后，继电器应能可靠返回。

（3）最小保持电流的测试：合上开关K1，调节R1使输出电压为额定电压，手按

中间元件衔铁，使其在动作位置，调节R2看电流表，当电流略低于0.9倍额定电流时，松开衔铁，中间元件应自保持，然后断开K1，中间元件也复归。重复上述步骤，调节R2，测出中间元件电流线圈的最小保持电流。

5. 冲电时间的检查

（1）合上K1开关，调节R1使输出电压为额定电压，经15~25s后，再合上K2开关，时间元件SJ线圈励磁，中间元件ZJ电压线圈因时间元件的延时接点闭合，电容C对中间元件电压线圈放电，而使中间元件可靠动作并能自保持住。断开K1后，重合闸复归；再重复测定冲电时间（此时应短接③⑥端子放电）。（2）如充电时间不符合要求，则： ①、检查充电电阻4R，电容C是否完好或是否有旁路存在； ②、如回路参数正确时，则可调节3R电位器，若3R增大，则冲电时间加长；若3R减小，则冲电时间缩短。也可调节中间元件，改变其动作电压，使之达到所需冲电时间，调整完毕后应再次测定中间元件动作电压和自保持电流。根据实践经验，对220v的继电器ZJ动作电压可调至50v左右，对110v的继电器ZJ动作电压可调至20v~30v左右，此时充电时间一般在15~25s范围内。

6. 检查放电电阻作用合上K1开关，调节R1使输出电压为额定电压，充电60s后，瞬间短接③、⑥端子，使电容C放电，接着合上K2开关，此时中间元件ZJ不应动作。

7. 重合闸整组动作时间检查

合上K1开关，调节R1使输出电压为额定电压，待电容C充电25s后，再合上K2开关，电秒表起动并计时，待时间元件SJ的延时接点闭合，电容器C对中间元件的电压线圈放电，使中间元件ZJ动作，其常开接点闭合，短接电秒表，停止计时，即电秒表上的时间为重合闸的动作时间。试验应重复三次，要求每次实测值与整定值比较的误差不超过±0.1s。

五、实验记录

将试验记录填入下表：型号规动作时间（s）一次二次三次 11

重合闸继电器型号规范内、外部检查情况时间元件格规范动作电返回电压（V）压（V）整定值中间元件动作电压（V）自保持电流（A）电容器充

平均值 100%额定电压电时间(s) 放电回路情况 80%额定电压六、注意事项

1. 正确使用设备和选择滑线变阻器，注意防止滑线变阻器R1过热烧损现象。 2. 注意电秒表的使用。

七、实验报告

参加实验人员，实验后每人应作一份实验报告，内容包括：

1. 将实验所得数据填入表中。 2. 对实验结果进行分析。

3. 通过实验有何收获、体会及改进意见。

八、技术数据

1. 在额定电压下，当环境温度为±20℃，相对湿度不大于70%时，电容器充电到使中间元件动作的电压值所必须的时间为15~25s。

2. 在70%额定电压下，继电器应能可靠工作，但此时电容器充电时间需增加到1~2分钟。

3. 电压回路长期耐受110%额定电压（时间继电器附加电阻串入后）。 4. 中间元件的电流线圈中允许通过三倍额定电流，历时1分钟。 5. 中间元件的触点串联后，在额定电压下应保证能接通8A电流历时5秒钟，触点不应有熔化和焊接的痕迹。

6. 继电器导电部分对外壳的绝缘应能耐受50Hz、交流电压2000v、历时1分钟的耐压试验。

7. 信号灯的额定电压为24v。

实验四 DCD-2(A)型差动继电器特性实验

一、实验目的

1. 了解继电器原理及构造（由执行元件DL-11/0.2及速饱和变流器组成具有助磁特性）。

2. 了解继电器躲开非周期分量电流的能力。 3. 掌握差动继电器的调试方法。

二、继电器的用途、结构和原理

1. 用途：DCD-2(A)型差动继电器躲避电力变压器励磁涌流的性能比DCD-5(A)、DCD-4型差动继电器好，并且能提高保护装置躲过外部短暂态不平衡电流的性能，可作为双绕组和三绕组电力变压器、发电机以及母线的差动保护。

2. 结构和原理：继电器由执行元件(DL-11/0.2)和速饱和变流器两部分构成。其内部接线如下：

DCD-2(A)差动继电器的基本原理为：整个继电器由执元件和速饱和变流器两部分组成，继电器具有一对常开接点，所有部件都组装在一个壳里，速饱和变流器由三柱型硅钢片交错叠成，中间柱的截面大一倍。差动绕组Wc和两个平衡绕组Wp1、Wp2以相同的绕向绕在中间柱上，它们的作用是：由于两个平衡绕组与差动绕组的绕向一致，所以平衡绕组产生的磁通起着增强或削弱差动绕组产生的磁通的作用(两绕组内电流方向相同时起增强作用，方向相反时起削弱作用)。由于变压器各側电流互感器的变化不能完全配合，在变压器正常运行时，Wc中有不平衡电流流过，当把平衡线圈接入后，如果平衡绕组的匝数选得适当，就能完全或几乎完全使不平衡电流得到补偿，使得变压器在正常运行时，二次绕组W2内完全或几乎完全没有不平衡电流感应的电势，从而提高了保护装置的可靠性。在保护区内部发生故障时，流过平衡绕组内的电流所产生的磁通与差动绕组内电流所产生的磁通方向一致，于是就增加了使继电器动作的安匝数，从而提高了保护装置的灵敏度，此即Wc、Wp1、Wp2三个绕组绕向需要一致的原因。短路绕组分为Wd’、Wd”两部分，Wd”的匝数为Wd’匝数的两倍，Wd’绕在中间柱上，Wd”绕在左边柱上，在中间柱和左边柱所构成的闭合磁路内，Wd’与Wd”的绕向相同，二次绕组W2绕在右边柱上并接入

执行元件。除W2外其它绕组都有抽头可供整定之用，当差动绕组中有周期分量电流Ic流过时，产生的磁通Φc沿中间柱和两边柱形成闭合回路，并在短路绕组Wd’中产生感应电流Id，Id在Wd’和Wd”内流通，磁势IdWd’产生的磁通Φd’对Φc起去磁作用，力图减小中间柱及由中间柱通向右側边柱二次绕组的磁通。而磁势IdWd”在左側边柱产生通向右側边柱二次绕组的磁通。因此，电流Ic向W2的传变是通过两条路径实现的：一方面从Wc直接传变到W2中；另一方面由Wc先传变到Wd’,再由Wd”传变到WW2中。后一种传变称为二次传变。

速饱和变流器两边柱的截面为中间柱的一半，如Wd”的匝数保持为Wd’的两倍，则可认为在铁芯未饱和的情况下由于短路绕组的作用，使中间柱通向右側边柱的磁通减小的同时，左側边柱通向右側边柱的二次传变磁通产生助增作用，因此短路绕组整定位置的不同(保证Wd”=2Wd’)，基本上不影响正弦电流向二次绕组的传变，故继电器的动作电流在短路绕组的“A-A、B-B、C-C、D-D”四个整定位置下基本不变。当差动绕组中流过含有非周期分量的励磁涌流或不平衡电流时，非周期分量电流实际上不传变到短路绕组和二次绕组中去，而是作为励磁电流使铁芯迅速饱和。因此，在差动绕组中流过同样的周期分量电流时，由中间柱进入二次绕组的磁通减小了，二次传变到二次绕组的磁通减少得更加显著。因此，在具有非周期分量电流时，继电器的动作电流就大为增加，从而提高了躲避励磁涌流和外部短路时暂态不平衡电流的性能。

一般情况下，Wd’和Wd”应采用相同标号的插孔，这样继电器的动作安匝基本上保持不变，都在60±4安匝范围内，在这种情况下，短路绕组的匝数越多，意味着进入二次绕组的总磁通中二次传变的部分增加，因此直流助磁作用愈强，躲避励磁涌流的性能也就愈好。但是在保护范围内部发生故障时，故障电流初期也有非周期分量，差动继电器要等到该非周期分量衰减到一定程度后才能动作，所以继电器的动作时间就会增长一些，因此在作为发电机和母线的差动保护时，短路绕组匝数应少一些。

如果Wd’和Wd”采用不同标号的插孔，就不能保持Wd”的匝数为Wd’的二倍，这时继电器的动作安匝就有较大的变化。当采用Wd”插孔标号比Wd’小时，同采用和Wd’相同的插孔时相比较，继电器的动作安匝较大，直流助磁特性稍好或相接近，但可靠系数及动作速度则稍降低。

三、实验项目及要求

1. 起始动作安匝检验，要求动作安匝为60±4安匝。

2. 差动绕组、平衡绕组和短路绕组的极性正确性检查，要求差动绕组和平衡绕组面板插孔所标匝数与实际匝数相符合。

3. 录取直流助磁特性曲线，要求当偏移系数K=0.6时，短路绕组在各种整定位置下的相对动作电流系数ε应满足：

“A―A”位置 ε=1.6±0.13 “B―B”位置 ε=3±0.24 “C―C”位置 ε=5±0.38

“D―D”位置 ε=7±0.56

4. 整组伏安特性检查，要求录取整组伏安特性曲线。

5. 执行元件动作电压、动作电流和返回电流检查，要求动作电压为1.5~1.56伏,动作电流为220~230毫安，返回系数为0.7~0.85

四、实验步骤及调试方法

1. 动作安匝检查：实验接线图如图(一),将整定短路线圈插头插于B_B位置,差动线圈置于20匝位置,用变阻器调节电流至继电器动作.该动作电流乘以所置匝数即为动作安匝，要求其值为60±4安匝。

动作电流 Idj= (安) 动作安匝 AW=Idj×Wc(安匝)

如果动作安匝相差很多，必须拆出铁芯调整。动作安匝小于60±4，可将饱和变流器铁芯的硅钢片由较少片数相间对叠改为较多片数相间对叠，但铁芯的总厚度不变。为此应松开一部分底座上的接线端子，取出执行元件后，将速饱和变流器下部抽出一部分硅钢片，再按要求插入。反之，如动作安匝大于60±4，可将硅钢片由较多片数相间对叠改为较少片数相间对叠，这样就改变磁路的磁阻，使动作安匝增加或减少。但应注意铁芯组装后，不应把夹紧螺丝拧得太紧，并在参数确定后，不应再改变其松紧程度，铁芯不能压得过紧以防止磁化曲线降低，使励磁电流增加，从而导致动作安匝增加。

如动作安匝相差不大，即可稍拨执行元件刻度把手，使动作安匝满足要求，但调整范围以执行元件动作电压、直流助磁特性及可靠系数能满足要求为限。动作安匝过大的原因也可能是检验电源的波行引起的，在检验中所用的大电流发生器若容量小，大电流发生器铁芯易饱和、波行畸变，可改用水电阻做动作安匝检验。

2. 差动绕组、平衡绕组和短路绕组接线正确性检查。试验接线图如图(二)：

试验方法；将差动线圈Wc分别与平衡线圈Wp1、Wp2串联，在各抽头下测出动作电流，并计算出动作安匝。按下表测出各种匝数下的动作电流：接线端插孔位置动作电流Idj(A) 动作安匝 AW 子 Wc Wp1 Wp2 A相 B相 C相 A相 B相 C相 20 0+0 13 0+16 10 2+12 8 3+8 6 0+0 5 0+0 ⑨～① 5 1+16 5 0+12 15 ⑦～① 5 5 5 5 5 20 6 5 5 0+8 0+4 3+0 2+0 1+0 3+16 12+3 16+1 1+0 3. 录取直流助磁特性曲线，试验接线图如图(三)所示：

试验方法：断开端子③⑤连片，置短路绕组于A-A位置。Wp1为19匝，Wp2为0匝，Wc为20匝，试验时先加直流IzL,再加交流至继电器动作，读出动作电流并计算出偏移系数K及相对动作系数ε，画出ε=f(K)曲线。实验数据记入表一：

表一 Wc=＿匝 Wp1=＿匝 Wp2=＿匝

A-A 直流IzL(A) 动作电流Idj K=IzL/Idj ε=Idj/Idj0 直流 IzL(A) 动作电流B-B Idj K=IzL/Idj ε=Idj/Idj0 直流 IzL(A)

0 0 0 0.5 0.5 0.5 0.75 0.75 0.75 1 1 1 1.5 1.5 1.5 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 16

C-C 动作电流Idj K=IzL/Idj ε=Idj/Idj0 直流 IzL(A) 动作电流D-D Idj K=IzL/Idj ε=Idj/Idj0 0 0.5 0.75 1 1.5 2 3 4 5 直流助磁特性曲线是反应继电器躲开直流分量的能力，录取直流助磁特性曲线是检查继电器躲开变压器励磁涌流和保护区外故障时的不平衡电流能力的主要检验。曲线是以相对动作系数ε和偏移系数K表示的，即用ε=f(K)表示。

偏移系数K=IzL/Idj表示直流成分大小的系数。

相对动作系数ε=Idj/Idj0表示有直流助磁时动作电流被提高的系数。式中 IzL—直流助磁电流，即检验时通入继电器的直流电流； Idj—具有直流助磁时，继电器的交流动作电流。 Idj0—无直流助磁时，继电器的交流动作电流。

在计算时应注意，由于Wc、Wp1所用匝数不同，故读得的交流动作电流应乘以匝数比19/20=0.95后，方为计算用的交流动作电流Idj。

根据实验测得的数据，算出K和ε的值，要求在K=0.6时，各短路绕组位置所对应的ε值应满足规程所规定的值。

4. 整组伏安特性试验：试验接线如图(四)所示，

试验方法为；将差动绕组置于20匝，并用非导磁物把执行元件(DL-11/0.2) 可动舌片卡在未动位置。调整调压器使电流逐渐增加，不允许来回摆动，力求快速以免设备过热，电流从低值到高值逐次读出相应的④⑥间交流电压值，计算安匝数并画出伏安特性曲线，即u=f(AW)曲线。数据记入表(二)：

表(二) Wc=▁匝

电流1(A) 2(A) 3(A) 4(A) 5(A) 6(A) 7(A) 8(A) 9(A) 10(A) 20(A) (A) 电压 (V) 动作安匝 5. 5、执行元件的动作电压、动作电流和返回电流的检验与调整，电气特性检验的目的，除了检查继电器结构是否正确、是否有缺陷外，还应检查动作磁通密度的选择是否恰当，为保证工作磁通密度取得合适，首先调整好执行元件的动作电压，使其满足要求。检验时应将继电器的⑥⑧端连接片断开，对执行元件单独进行检验。应特别注意，执行元件的动作电压是指执行元件动作后再用非导磁物质把动接点拨回到原位后的电压值。试验接线图如图(五)所示：

试验方法为：先调节调压器，再调节滑线变阻器R使继电器动作，读电流表的数值即为继电器的动作电流，这时用非导磁物质把动接点拨回原位，并读出电压表的读数即为继电器的动作电压(注意电压表应用高内阻的交流电压表)。测完后取出非导磁物质，使继电器的动接点恢复到动作位置；再调节滑线变阻器R减小电流，直到继电器常开接点刚好打开为止，读出电流表的读数即为继电器的返回电流；连续测量三次，记下每次的读数并记入表(三)中，求其三次的平均值。要求对铁芯厚度为2cm的执行元件的动作电压应满足1.5~1.56V，动作电流应满足220~230mA，返回系数为0.7~0.85。检验时发现舌片中途停止等不正常情况时，应按电流继电器检验导则检查轴承和轴尖。

当动作电压不满足要求时，可以拨动刻度把手，同时改变动作电流和电压，也可以向里或向外拧继电器左端的舌片限位螺丝，以提高动作电压(改变舌片铁芯间隙即改变线圈电抗)。但注意可动舌片不要过于接近铁芯，否则将使执行元件返回系数过高，导致继电器在动作值附近发生“鸟啄”现象。

表(三) 测量次数 1 2 3 平均动作电压(V) 动作电流(A) 返回电流(A) 返回系数七、实验报告

参加实验人员，实验后每人应作一份实验报告，内容包括： 1. 将实验所得数据填入表中。 2. 对实验结果进行分析。

3. 通过实验有何收获、体会及改进意见。

八、技术数据

1. 额定值：额定电流5A，额定频率50Hz。

2. 无直流分量时，继电器起始动作安匝AW0=60±4。

3. 当用于保护三绕组电力变压器时，其动作电流可在3~12A的范围内进行整定(AW0=60)对于动作电流的最小整定值，其最大平衡系数接近于2。 4. 当用于保护两绕组电力变压器或交流发电机时，其动作电流可以在1.55~12A的范围内进行整定。

5. 继电器的直流助磁特性ε=f(K)，可以用改变可变变阻器的阻值进行连续调整。当偏移系数K=0.6时，直流助磁特性在各整定位置下的相对动作电流系数的误差不应超过-8%~+20%。继电器的可靠系数应不小于1.35。

6. 3倍动作电流时，差动继电器的动作时间不应大于0.035S。

7. 当速饱和变流器的一个平衡绕组和工作绕组全部匝数接入时，在保护区内故障，且电流等于5A，继电器的单相功率消耗不超过16VA。

8. 在正常情况下，电流互感器的变比误差被全部补偿，工作绕组与平衡绕组能长期通过10A电流。

9. 工作绕组或每一个平衡绕组的直流电阻不应大于0.05Ω。

10. 继电器的触点应能断开电压不超过250V及直流不超过2A，容量为50W的有感负荷(时间常数为5±0.75ms)的直流回路，在触点带此规定负荷的条件下，继电器应可靠动作1000次。

11. 继电器的机械寿命为10000次。 12. 继电器的各绕组参数见表(四)：

表(四)

名称饱差动绕组和平衡绕组Wp1、Wp2 变短路绕组(中拄) 流短路绕组(边拄) 器二次绕组执行元件DL-1

绕组数据 20匝，MF-1.56 Wp1=Wp2=19匝，MF-1.56， 28匝,MF-1.45(3、8、16匝抽头) 56匝，MF-1.45(6、16、32匝抽头) 48匝，MF-1.0 2×340匝，Q-0.38 两线圈并联中间抽头匝数见内部接线图备注实验五发电机保护屏整组实验

一、实验目的

1. 熟悉发电机保护原理展开图及安装接线图

2. 掌握发电机整套保护检验方法及检查整套保护动作是否正确 3. 通过检验再次检验单个继电器电气特性的检验质量 4. 通过试验掌握微机保护综合测试仪的使用方法二、实验项目 1. 外部检查

2. 单个继电器的试验 3. 保护屏的绝缘检查 4. 保护屏的电气接线检查 5. 直流回路的通电检查

6. 发电机所有保护的整组模拟传动检查三、实验步骤

1. 外部检查：外部检查应包括以下几项，

①、保护屏上所安装的继电器应外壳清洁无灰尘。

②、保护屏上所安装的继电器的外壳、外罩应完整，嵌接要良好。

③、保护屏上所安装的继电器的外壳与底座接合应紧密牢固，防尘密封应良好，安

装要端正。

④、保护屏上所安装的继电器的端子接线应牢固可靠。

2. 单个继电器的试验：单个继电器的试验方法见《保护继电器调试方法》一书。 3. 保护屏的绝缘检查：

①、应对全部保护的接线回路用1000V摇表测定绝缘电阻，其值应不小于1兆欧

（注意：凡是有二极管必须短接，以免损坏）。

②、应对保护屏上的各个继电器应用1000V摇表或500V摇表测定绝缘电阻。

A、全部端子对底座和磁导体的绝缘电阻应小于50兆欧。 B、各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应小于50兆欧。 C、各线圈间的绝缘电阻应小于10兆欧。

③、耐压试验：应对保护屏作交流耐压试验，所加电压及耐压时间见《电气设备试验》

一书。

4. 保护屏的电气接线检查：

整组试验前，应先读懂保护屏的交直流回路原理图，并更据原理图对屏后接线进行查线，检查屏内各元件间的连接是否正确，并纠正其错误接线，反复仔细检查确证无误后方能进行整组试验。

5. 直流回路的通电检查，根据直流回路的展开图作如下的通电检查： ①、发电机保护屏的直流回路展开原理图如图一所示：

图一发电机保护屏的交、直流回路展开原理图

②、加入220v直流电源，投入直流回路操作电源的熔断器1RD、2RD，这时应只有YZJ动作，其它继电器均应可靠不动作。

③、使用一根短接线分别短接1CJ、2CJ、3CJ的常开接点，这时1XJ及1BCJ应可靠动作

④、使用一根短接线分别短接1LJ、2LJ、3LJ的①③常开接点，这时1SJ应可靠动作，待1SJ延时走到后，2XJ及1BCJ应可靠动作。同时待1SJ的延时滑动接点走到后，3XJ

及2BCJ应可靠动作。

⑤、用短接线短接1SJ的⑮⒄接点和HWJ的⑭⑿接点，这时1SJ应可靠动作。

⑥、用短接线短接2YJ的常开接点，这时2SJ应可靠动作，待2SJ延时接点走到后，4XJ及2BCJ应可靠动作。

⑦、用短接线短接端子33、53和HWJ的①⑨，这时5XJ及2BCJ应可靠动作。 ⑧、用短接线短接GJ的常开接点，同时使YZJ的⒀⒂闭合，这时3SJ应可靠动作。 ⑨、用短接线短接4SJ的⑭⑿，这时6XJ及2BCJ应可靠动作。 ⑩、用短接线短接CJJ的①③，这时CDJ应可靠动作。 ⑾、用短接线短接4LJ的①③，这时5SJ应可靠动作。 6. 发电机几个主要保护的整组试验 ①、试验接线图如下：

②、差动保护回路的检查

⑪、按试验接线图接好接线图，并将图中的n1端接到保护屏的A412端子，n2端接到B412端子，n5端接到101端子，n6端接到102端子，再将1LP连片投入，1CJ、2CJ、3CJ分别按整定值整定好，采用单相试验法，即一相一相地试验。

⑫、将试验接线图中的K3先投入，再投入K1，调节调压器，升电流直到1CJ的整定值为止，这时1CJ应可靠动作，引起1XJ及1BCJ动作，发出差动保护动作信号及跳闸信号。2CJ及3CJ的检查类似于1CJ，只是将试验接线图中的n1端分别接到保护屏的B412端子或C412端子，n2端接到C412端子或A412端子。

⑬、差动保护回路的断线检查：按试验接线图接好线，并将n1端接到保护屏的中的A412、B412、C412中的任意一个端子，n2端接到N412端子，且将CJJ按整定值整定好，投入K3后再投入K1，升电流直到CJJ的整定值为止。这时CJJ应可靠动作，并发出差动保护回路断线信号。

③、复压过流保护回路的检查

⑪、按试验接线图将线接好，其中将n1端连接到保护屏的A421端子，n2端连接到N421端子，n3端接到A612端子，n4端连接到C612端子，n5端连接到101端子，n6端连接到102端子，同时用一根短接线将负序电压继电器的③⑤端子和⑥⑧端子短接，并将2LP连片投入，且1LJ、2LJ、3LJ、1YJ、FYJ、1SJ分别按整定值整定好。

⑫、投入K3、K1、K2调节调压器，使电压表的读数为100V，电流表的读数为过电流保护的整定值，这时1LJ应可靠动作，负序电压继电器也应可靠动作，然后调节电压，使电

压逐渐降低，直到降到1YJ的动作电压值（即整定值）为止，这时1YJ应可靠动作，引起YZJ动作，因这时1LJ是动作的，即而引起1SJ动作，待1SJ整定时间走到时，它的延时接点闭合，引起2XJ及2BCJ动作，发出复压过电流保护动作的信号及跳闸信号。其余两相类似于此相的检查，只是将接线图中的n1端连接到B421端子或C421端子，其它的连接线不变。

⑬、按试验接线图将线接好，其中将n1端连接到保护屏的A421端子，n2端连接到N421端子，n3端接到A612端子，n4端连接到C612端子，n5端连接到101端子，n6端连接到102端子，并将2LP连片投入，用一根短接线将负序电压继电器的③⑤端子，且1LJ、2LJ、3LJ、1YJ、FYJ、1SJ分别按整定值整定好。投入K3、K1、K2，调节调电压的调压器，使其输出电压达到负序电压继电器整定值的1.732倍，观察负序电压继电器应刚好动作，其常闭接点打开，1YJ因失电而动作，再调节调电流的调压器，使输出电流达到1LJ、2LJ、3LJ整定值的两倍，观察1LJ～3LJ均应动作，即而引起1SJ动作，待1SJ整定时间走到时，它的延时接点闭合，引起2XJ及2BCJ动作，发出复压过电流保护动作的信号及跳闸信号。 ④、过负荷的检查

⑪、将接线图中的n1端连接到保护屏的A421端子，n2端连接到N421端子，n5端连接⑫、投入K3、K1，调节调电流的调压器，使电流达到过负荷4LJ的整定值，这时4LJ应

可靠动作，引起5SJ动作，待整定时间走到，发出过负荷保护动作信号。 ⑤、过电压检查

⑪、将接线图中的n3端连接到保护屏的A612端子，n4端连接到B612端子，n5端连接到101端子，n6端连接到102端子，且将2YJ、2SJ按给定的整定值整定好。

⑫、投入K3、K2，调节调电压的调压器，使其输出电压达到2YJ的整定值，这时2YJ应可靠动作，引起2SJ动作，待2SJ的整定时间走到，引起4XJ及2BCJ动作，发出过压保护动作信号及跳闸信号。

通过以上几个方面的检查，发电机保护屏的整组试验即已试验完毕，结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均符合要求，即此屏方能投入使用。

到101端子，n6端连接到102端子，并将4LJ和5SJ按给定的整定值整定好。

实验六变压器保护屏的整组试验

一、实验目的

1. 熟悉变压器保护原理展开图及安装接线图 2. 掌握变压器保护整组检验方法

3. 通过检验再次检验单个继电器电气特性试验的质量 4. 通过检验检查整套保护动作是否正确

5. 通过试验掌握微机保护综合测试仪的使用方法二、实验项目 1. 外部检查

2. 单个继电器的试验 3. 保护屏的绝缘检查 4. 保护屏的电气接线检查 5. 直流回路的通电检查

6. 变压器所有保护的整组模拟传动检查三、实验步骤

1. 外部检查：外部检查应包括以下几项， ①、保护屏上所安装的继电器应外壳清洁无灰尘。

②、保护屏上所安装的继电器的外壳、外罩应完整，嵌接要良好。

③、保护屏上所安装的继电器的外壳与底座接合应紧密牢固，防尘密封应良好，安装要端正。

④、保护屏上所安装的继电器的端子接线应牢固可靠。

2. 单个继电器的试验：单个继电器的试验方法见《保护继电器调试方法》一书。 3. 保护屏的绝缘检查：

①、应对全部保护的接线回路用1000V摇表测定绝缘电阻，其值应不小于1兆欧（注意：凡是有二极管必须短接，以免损坏）。

②、应对保护屏上的各个继电器应用1000V摇表或500V摇表测定绝缘电阻。 A、全部端子对底座和磁导体的绝缘电阻应小于50兆欧。 B、各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应小于50兆欧。 C、各线圈间的绝缘电阻应小于10兆欧。

③、耐压试验：应对保护屏作交流耐压试验，所加电压及耐压时间见《电气设备试验》一书。

4. 保护屏的电气接线检查：

5. 直流回路的通电检查，根据直流回路的展开图作如下的通电检查：

①、变压器保护屏的直流回路展开原理图如图一所示：

图一变压器保护屏的交、直流回路展开原理图

②、加入220v直流电源，投入直流回路操作电源的熔断器1RD、2RD，这时应只有

YZJ动作，其它继电器均应可靠不动作。

③、使用一根短接线分别短接1CJ、2CJ、3CJ的常开接点，这时1XJ及BCJ应可靠动作。

④、用一根短接线短接101端子和07端子，这时2XJ及BCJ应可靠动作。 ⑤、用一根短接线短接1SJ的⑭⑿接点，这时3XJ及BCJ应可靠动作。 ⑥、使用一根短接线分别短接1LJ、2LJ、3LJ的①③常开接点，这时1SJ应可靠动作，待1SJ延时走到后，3XJ及BCJ应可靠动作。

⑦、用短接线短接4LJ的①③常开接点，这时2SJ应可靠动作。

⑧、用一根短接线短接101端子和015端子，这时4XJ应可靠动作。 ⑨、用一根短接线短接101端子和017端子，这时5XJ应可靠动作。 6. 变压器几个主要保护的整组试验 ①、试验接线图如下：

②、差动保护回路的检查

⑪、按试验接线图接好接线图，并将图中的n1端接到保护屏的A441端子，n2端接到N411端子，n5端接到101端子，n6端接到102端子，再将1LP连片投入，1CJ、2CJ、3CJ分别按整定值整定好，采用单相试验法，即一相一相地试验。

⑫、将试验接线图中的K3先投入，再投入K1，调节调压器，升电流直到1CJ的整定值为止，这时1CJ应可靠动作，引起1XJ及BCJ动作，发出差动保护动作信号及跳闸信号。2CJ及3CJ的检查类似于1CJ，只是将试验接线图中的n1端分别接到保护屏的B441端子或C441端子，其它端子的连接线不变。

⑬、差动保护的另一侧检查类似于1CJ，只是将n1端分别连接到A411、B411、C411端子，n2端连接到N411端子。 ③、复压过流保护回路的检查

⑪、按试验接线图将线接好，其中将n1端连接到保护屏的A421端子，n2端连接到N421端子，n3端接到A622端子，n4端连接到C622端子，n5端连接到101端子，n6端连接到102端子，同时用一根短接线将负序电压继电器的③⑤端子和⑥⑧端子短接，并将2LP连片投入，且1LJ、2LJ、3LJ、YJ、FYJ、1SJ分别按整定值整定好。

⑫、投入K3、K1、K2，调节调压器，使电压表的读数为100V，电流表的读数为过电流保护的整定值，这时1LJ应可靠动作，负序电压继电器也应可靠动作，然后调节电压，

使电压逐渐降低，直到降到YJ的动作电压值（即整定值）为止，这时YJ应可靠动作，引起YZJ动作，因这时1LJ是动作的，即而引起1SJ动作，待1SJ整定时间走到时，它的延时接点闭合，引起3XJ及BCJ动作，发出复压过电流保护动作的信号及跳闸信号。其余两相类似于此相的检查，只是将接线图中的n1端连接到B421端子或C421端子，其它端子的连接线不变。

⑬、按试验接线图将线接好，其中将n1端连接到保护屏的A421端子，n2端连接到N411端子，n3端接到A622端子，n4端连接到C622端子，n5端连接到101端子，n6端连接到102端子，并将2LP连片投入，用一根短接线将负序电压继电器的③⑤端子，且1LJ、2LJ、3LJ、YJ、FYJ、1SJ分别按整定值整定好。投入K3、K1、K2，调节调电压的调压器，使其输出电压达到负序电压继电器整定值的1.732倍，观察负序电压继电器应刚好动作，其常闭接点打开， YJ因失电而动作，再调节调电流的调压器，使输出电流达到1LJ、2LJ、3LJ整定值的两倍，观察1LJ～3LJ均应动作，即而引起1SJ动作，待1SJ整定时间走到时，它的延时接点闭合，引起3XJ及BCJ动作，发出复压过电流保护动作的信号及跳闸信号。 ④、过负荷的检查

⑪、将接线图中的n1端连接到保护屏的B421端子，n2端连接到N421端子，n5端连接到101端子，n6端连接到102端子，并将4LJ和2SJ按给定的整定值整定好。 ⑫、投入K3、K1，调节调电流的调压器，使电流达到过负荷4LJ的整定值，这时4LJ应可靠动作，引起2SJ动作，待整定时间走到，发出过负荷保护动作信号。

通过以上几个方面的检查，变压器保护屏的整组试验即已试验完毕，结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均符合要求，即此屏方能投入使用。

实验七

一、实验目的

1、掌握微机相间方向距离保护特性的检验方法。

2、掌握微机相间方向距离保护一、二、三段定值的检验方法。 3、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

4、熟悉微机型相间方向距离保护的构成方法。

微机线路相间方向距离保护实验

二、实验项目

1、微机相间方向距离保护特性实验

2、微机相间方向距离保护一、二、三段定值实验三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

2、将接线图中的IA、IB、IC、IN分别接到保护屏端子排对应的15（I-7）、14（I-6）、13（I-5）、20（I-12）号端子；UA、UB、UC、UN分别接到保护屏端子排对应的1（I-15）、2（I-16）、3（I-17）、6（I-18）号端子；K1、K2分别接到保护屏端子排对应的60（I-60）、71（I-71）号端子；n1、n2分别接到保护屏端子排对应的76（220VL）和77（220VN）号端子。

3、微机相间方向距离保护特性的测试

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接，包括电压串联和电流并联），打开测试仪，进入距离保护测试主界面。（参见M2000使用手册）

第二步：设置测试方式及各种参数。将测试方式设置成自动搜索方式，

时间参数设置：包括故障前时间、最长故障时间、间隔时间。固定值：用户可以设置固定电压或电流及其大小。

间隔时间：是每一个脉冲后的停顿时间，在该时间内没有电压电流输出；若不希望在测试过程中有电压失压的情况，可将间隔时间设为 0 。

开关量输出：用户可以定义在故障发生时的开关量输出。

跳闸开关量：每个开关量输入通道以图形方式显示该通道的设定状态，设定状态包括：不选、断开、闭合三种。您可以用鼠标点击相应开关的图形的中心即可切换开关状态。在开关图形的右边有两个单选框分别为：与或，这是所有设定的开关量应满足的动作逻辑关系,与为所有设定的开关状态必须同时满足，或为设定的所有开关中某一个满足条件即可。

故障：设置故障类型。设置成相间故障类型（如两相短路或三相短路）。固定值：用户可以设置固定电压或电流及其大小。扫描半径：相对于扫描原点的扫描圆半径。

精度：有相对精度和绝对精度。当两点的Z值差小于绝对值或相对值中大者时，则停止在这两点间的搜索。

时间阶梯：每一段之间的最小时间差，小于这个值,就认为在一段内。 K：零序补偿系数的计算公式,前面是实部，后面是虚部。角度设置：相对于扫描原点的扫描角度的设置。

扫描原点：扫描辐射线的中心点,此点必须位于封闭边界内，否则无法扫描出边界。

初始时间：整个测试开始前的予故障时间，与故障前时间概念不同，只是针对特殊的继电器，用户可以不管。

第三步：开始试验

点击主窗体上的开始按钮开始测试。用户可在状态界面的Z平面页下，看到整个试验过程。第四步：补充点

如用户测试完后，需要补充几个点，可选择单触发的方式。

4、微机相间方向距离保护一、二、三段定值的测试。方法如下：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接，包括电压串联和电流并联），打

开测试仪，进入距离保护定检；

第二步：设置“定值/测试点”，将保护定值输入界面上对应框内，选择测试点，设置固定电流还是固定电压及其值；

说明：定值是指阻抗值（包括电阻电抗），阻抗角为短路阻抗的阻抗角，测试点为输出阻抗为所设置阻抗定值的倍数；固定电流指在各段测试中故障状态电流不会变化而只有电压变化（即在0.95和1.05时电流都为5A，而电压由阻抗与电流通过公式计算确定），固定电压与此相反，电压不变电流变。第三步：设置参数。选择故障类型，实验方法，设置零序补偿系数，故障前时间、最长故障时间、和闸角，确定故障后是否失压，选择开关量及动作方式；

说明：故障前时间一定大于能启动保护时间。

第四步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第五步：保存测试结果。

说明：本测试可以一次做几段保护的各种故障，在选择测试点时选中多项（需要的）就行；但是如果需要故障后不失压（保护不提示“PT断线”）就应该选择故障后不失压；这样就可以一次完成测试。 5、记录实验数据、动作特性边界图。

6、实验结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均应符合要求。 7、将实验所测得的数据、动作特性图进行分析，并写出实验报告。

实验八微机接地方向距离保护特性实验

一、实验目的

1、掌握微机接地方向距离保护特性的检验方法。

2、掌握微机接地方向距离保护一、二、三段定值的检验方法。 3、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

4、熟悉微机型接地方向距离保护的构成方法。

二、实验项目

1、微机接地方向距离保护特性实验

2、微机接地方向距离保护一、二、三段定值实验三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

3、微机接地方向距离保护特性的测试

第二步：设置测试方式及各种参数。将测试方式设置成自动搜索方式，

时间参数设置：包括故障前时间、最长故障时间、间隔时间。固定值：用户可以设置固定电压或电流及其大小。

间隔时间：是每一个脉冲后的停顿时间，在该时间内没有电压电流输出；若不希望在测试过程中有电压失压的情况，可将间隔时间设为 0 。

开关量输出：用户可以定义在故障发生时的开关量输出。

故障：设置故障类型。设置成接地故障类型（如单相接地或两相接地）固定值：用户可以设置固定电压或电流及其大小。扫描半径：相对于扫描原点的扫描圆半径。

精度：有相对精度和绝对精度。当两点的Z值差小于绝对值或相对值中大者时，则停止在这两点间的搜索。

扫描原点：扫描辐射线的中心点,此点必须位于封闭边界内，否则无法扫描出边界。

初始时间：整个测试开始前的予故障时间，与故障前时间概念不同，只是针对特殊的继电器，用户可以不管。

第三步：开始试验

点击主窗体上的开始按钮开始测试。用户可在状态界面的Z平面页下，看到整个试验过程。第四步：补充点

如用户测试完后，需要补充几个点，可选择单触发的方式。

4、微机接地方向距离保护一、二、三段定值的测试。方法如下：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接，包括电压串联和电流并联），打开测试仪，进入距离保护定检；（参见M2000使用手册）

第二步：设置“定值/测试点”，将保护定值输入界面上对应框内，选择测试点，设置固定电流还是固定电压及其值；

闸角，确定故障后是否失压，选择开关量及动作方式；

说明：故障前时间一定大于能启动保护时间。

第四步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；

第五步：保存测试结果。

实验九微机零序方向电流保护特性实验

一、实验目的

1、掌握微机零序方向电流保护一、二、三、四段定值的检验方法。 2、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

3、熟悉微机型零序方向电流保护的构成方法。

二、实验项目

微机零序方向电流保护一、二、三、四段定值实验

三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

3、微机零序方向电流保护一、二、三、四段定值的测试，方法如下：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接，包括电压串联和电流并联），打开测试仪，进入零序保护定检；（参见M2000使用手册）第二步：设置“定值/测试点”，将保护定值（电流值）输入界面上对应框内，选择测试点（测试点即输出电流为设置定值的倍数）；

第三步：设置参数。选择接地类型及试验方式；设置故障前时间、最长故障时间、故障后时间；故障灵敏角、故障电压、合闸角；选择故障后是否失压；如果电流输出值较大，可以选择电流串联；确定开关量输入通道及动作方式；

第四步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第五步：保存测试结果。

说明：本测试可以一次做几段保护的各种故障，在选择测试点时选中多项（需要的）就行；但是如果需要故障后不失压（保护不提示“PT断线”）就应该选择故障后不失压；这样就可以一次完成测试。 4、记录实验数据、动作特性边界图。

5、实验结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均应符合要求。 6、将实验所测得的数据、动作特性图进行分析，并写出实验报告。

实验十微机线路保护屏整组试验

一、实验目的

1、掌握微机线路保护屏整组检验方法。

2、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

3、掌握微机线路保护屏应配置哪些主保护和后备保护。

二、实验项目

微机线路保护屏的整组实验（包括主保护相间距离一、二、三段、接地距离一、二、三段和后备保护零序方向电流一、二、三、四段的动作情况，即动作区内应可靠动作，非动作区内应可靠不动作，并测出各段的动作时间。）

三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

3、微机线路保护屏整组测试方法如下：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接），打开测试仪，进入整组测试；（参见M2000使用手册）。

第二步：设置状态一的参数。状态一为故障前状态，为正常态（电压默认为三相对称，线电压100V），不能修改，电流可以输入负荷电流，大小及负荷角自己根据实际设定，同时需设置这个状态持续时间，这个时间需要能启动保护并能启动重合闸，微机保护大概需要25S左右。

第三步：设置状态二的参数。包括故障类型，选择固定电流还是电压，固定电流指在各段测试中故障状态电流不会变化而只有电压变化（即在0.95和1.05时电流都为5A，而电压由阻抗与电流通过公式计算确定），固定电压与此相反，电压不变电流变。设置固定电流值、阻抗值、灵敏角、合闸角、最长故障时间、零序补偿系数，及是否输出开关量，动作开关量及动作方式（如果是没有接点输入而保证动作时间准确则选择不需要动作开关量，下同）

第四步，设置状态三的参数。这个状态为重合闸等待状态，出正常态电流电压（如果PT安装在线路侧则不输出电压，安装在母线侧输出电压为正常线电压100V，在后面的第七步中介绍），设置这个状态时间及开关量输出、输入及动作方式。

第五步，设置状态四参数。状态四为第二次故障时的状态，它沿用状态二的参数，除短路阻抗、故障

类型、最长故障时间、开关量输入、输出及其方式需要设置。

第六步，设置状态五参数。状态五为第二次跳闸后状态，与状态三所输出电流、电压参数一样。只是时间的设置不同。

第七步，参数设置。选择PT安装位置。

说明：PT安装位置决定了状态三和状态五的输出量。当在母线侧时，状态三和状态五有电压输出。当在线路侧时，状态三和状态五没有电压输出。

第八步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第九步：保存测试结果。

4、记录实验数据及主保护和后备保护各段的动作情况。

5、实验结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均应符合要求。 6、将实验所测得的数据及主保护和后备保护各段的动作情况进行分析，并写出实验报告。

实验十一微机变压器差动速断//后备保护特性实验

一、实验目的

1、掌握微机变压器差动速断//后备保护的检验方法。 2、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

3、掌握微机变压器差动速断//后备保护的构成方法。

二、实验项目

1、微机变压器差动速断保护的测试。 2、微机变压器后备保护的测试。三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

2、将接线图中的IA、IB、IC、IN分别接到保护屏端子排对应的5（I-1）、6（I-2）、7（I-3）、12（I-8）号端子；UA、UB、UC、UN分别接到保护屏端子排对应的1（I-13）、2（I-14）、3（I-15）、4（I-16）号端子；K1、K2分别接到保护屏端子排对应的33（I-33）、34（I-34）号端子；n1、n2分别接到保护屏端子排对应的72（220VL）和73（220VN）号端子。 3、微机变压器差动速断保护的测试，方法如下：

⑪，连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接，包括电压串联和电流并联），打开测试仪，选择测试主界面，可选择用“装置定检”中的差动测试、“任意测试”中的“连续输出”方式、“常用测试”中的“静态测试”等方式来完成。（具体参见M2000使用手册）。这里以选择“任意测试” 方式来完成，其主界面如下：

⑫、触发方式测试方法：

第一步：连接好需要测试项目的电流线、电压线及开关量信号线（不需要的可以不接）（下同）；第二步：进入任意测试，选择触发测试方式。

第三步：参数设置。设置故障前电流电压值；故障前时间、最长故障时间、故障后时间，设置动作开关量通道及动作方式；

说明：在下测试过程包括三个状态，第一个状态为故障前状态，出参数设置状态下故障前状态的设定值这个可以自己根据实际设定。同时需确定故障前状态时间（时间必须大于保护启动时间）、故障态最长故障时间（这个时间必须大于保护整定时间，因为如果保护不动作则以这个时间结束、如果保护动作则动作后这个状态剩余时间不再继续而是自动停止）、故障后时间（用于微机保护打印测试结果），在故障状态输出主界面上设置的值，故障后状态为输出正常态电流值。

第四步：设置故障态参数。选择故障类型，设置故障时的各相参数及Vz的输出参数，选择是否需要输出开关量。

第五步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成。第六步：保存测试结果。

⑬、手动测试方法

第一步：接好线，打开测试仪。选择手动测试，设置参数电流（幅值）、电压（幅值）、频率、相位的变化步长，是否选择联动及设置需要联动相；

说明：选择联动时其变化步长为你在测试时鼠标点击调节相的步长，其他联动相步长与它相同；第二步：设置各相输出的初始值，是否为直流等，Vz.的输出方式；

第三步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第四步：保存测试结果。 ⑭、自动测试方法

第一步：接好线，打开测试仪。选择自动测试，选择变化相，设置变量参数，包括设置变化量、变化步长、变化步长时间，初始时间，上限值，开关量输入输出通道及变化方式；

第二步：设置各相输出的初始值，是否为直流等，Vz.的输出方式；

第三步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第四步：保存测试结果。

4、微机变压器后备保护的测试，

其方法是：选择“任意测试”主界面，步骤同上，只是在设置电压参数时分两种情况，一是设成对称故障（即检查低压闭锁），二是设成不对称故障（即检查复合电压闭锁）。 5、记录实验数据及差动速断//后备保护的动作情况。

6、实验结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均应符合要求。 7、将实验所测得的数据及差动速断//后备保护的动作情况进行分析，并写出实验报告。

实验十二微机变压器比率差动//谐波制动特性实验

一、实验目的

1、掌握微机变压器比率差动//谐波制动特性的检验方法。 2、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

3、掌握微机变压器按比率差动//谐波制动构成差动保护的方法。

二、实验项目

1、微机变压器比率差动保护的测试。 2、微机变压器谐波制动特性的测试。三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接，包括电压串联和电流并联），打开测试仪，进入差动保护测试主界面。（参见M2000使用手册）

第二步：设置制动电流Iz，包括频率，是否为直流助磁，如果是则选择直流，设置相位，选择按步长变化还是按设定点，按步长变化时制动电流按设置的起始值，终止值及步长从起始值按设置步长向终止值自动变化；选择按设定点变化时制动电流按设定点依次变化，其点须依次增加到保护；

第三步：设置动作电流Id，包括频率、相位，设置起始值起始方式（包括固定值、Iz、从前一个动作Id）；设置起始值，步长，终值。

第四步：根据Iz和Id输出值的大小，设置电流输出方式；设置最长故障时间，间隔时间，接点恢复时间，开关量输出通道及动作方式；

说明：最长时间指：每一步电流值最长持续时间，如果动作就不再持续；间隔时间指动作电流每一步后不动作Iz和Id不输出时间；接点恢复时间指接点动作后接点恢复时间。

第五步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第六步：保存测试结果。

4、微机变压器谐波制动特性的测试，方法如下：说明：（这个测试包括两个方法为谐波自动变化和谐波叠加，谐波自动变化为在所选相上谐波次数一定，而值发生变化；谐波叠加为在所选相上各叠加几次谐波，为固定值）第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接），打开测试仪，进入谐波测试主界面。（参见M2000使用手册）

第二步：设置故障信号，包括设置基波大小（电流、电压大小），最长故障时间，开关量输入通道及动作方式，

第三步：设置谐波参数，包括设置故障前时间、故障后时间，需要选择是谐波自动变化还是谐波叠加，下面分别介绍两种测试方式的参数设置方法：

谐波自动变化包括选择变化通道即需要加入谐波的通道，这些通道加入谐波次数，谐波相位（相对于基波的相位），变化范围（百分数），变化步长，失压时间（及每变化一步的间隔时间）；

谐波叠加同样需要确定变化通道，及这些通道加入谐波的各次的值（百分数）及相位。

第四步：设置故障信号，包括各相电流电压的基波分量，谐波由前面设置的相对于基波的百分数决定。还设置开关量及其动作方式。

第五步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第六步：保存测试结果。

5、记录实验数据及比率差动//谐波制动的动作情况。

6、实验结束后应将屏内的所有接线恢复完好，并清理现场，且试验结果均应符合要求。 7、将实验所测得的数据及比率差动//谐波制动的动作情况进行分析，并写出实验报告。

实验十三微机变压器保护屏整组试验

一、实验目的

1、掌握微机变压器保护屏整组试验的检验方法。 2、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

3、掌握微机变压器保护应配置哪些主保护和后备保护。

二、实验项目

微机变压器保护屏整组试验（包括微机变压器主保护、后备保护及过负荷保护的动作情况，并着重观察微机变压器主保护、后备保护在区内、外的动作行为，测试不同区段故障时的动作时间，分析保证保护动作的选择性）。三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

3、微机变压器保护屏整组试验，其方法如下：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接），打开测试仪，进入整组测试；这里以选择“任意测试” 方式来完成，其主界面如下：（参见M2000使用手册）。

⑫、触发方式测试方法：

第一步：连接好需要测试项目的电流线、电压线及开关量信号线（不需要的可以不接）（下同）；第二步：进入任意测试，选择触发测试方式。

第三步：参数设置。设置故障前电流电压值；故障前时间、最长故障时间、故障后时间，设置动作开关量通道及动作方式；

第四步：设置故障态参数。选择故障类型，设置故障时的各相参数及Vz的输出参数，选择是否需要输出开关量。

第五步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成。第六步：保存测试结果。

⑬、手动测试方法

第一步：接好线，打开测试仪。选择手动测试，设置参数电流（幅值）、电压（幅值）、频率、相位的变化步长，是否选择联动及设置需要联动相；

第三步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第四步：保存测试结果。 ⑭、自动测试方法

第二步：设置各相输出的初始值，是否为直流等，Vz.的输出方式；

第三步：开始测试。点击测试按钮或者点键盘的F5键。测试自动完成；第四步：保存测试结果。

4、微机变压器后备保护的测试，

实验十四系统振荡//PT失压微机线路保护暂态特性实验

一、实验目的

1、掌握系统振荡//PT失压微机线路保护暂态特性的检验方法。 2、掌握微机保护综合测试仪的使用方法。

3、掌握系统振荡//PT失压微机线路保护的实现方式。

二、实验项目

1、模拟系统振荡时观察微机线路保护的动作情况。 2、模拟PT断线时观察微机线路保护的动作情况。三、实验步骤

1、实验接线图如下图所示：

第一步：连接好测试线（包括电压线、电流线及开关量信号线的连接），打开测试仪，进入系统振荡测试主界面：（参见M2000使用手册）

第二步，设置系统振荡界面的参数。包括：

⑪、系统振荡无故障实验包含故障前和系统振荡两个实验状态。具体说明参见M2000使用手册。 ⑫、系统振荡有故障实验包含故障前、系统振荡、故障三个实验状态。具体说明参见M2000使用手册。第三步，在系统振荡界面的振荡参数栏设置振荡前时间、振荡时间、振荡电流、振荡周期和振荡幅值，并选择试验方式，有故障或无故障。如果选择了无故障方式，则跳到第五步。

第四步，在故障类型列表框中设置故障类型，然后设置最长故障时间、固定电流、阻抗大小和阻抗角等参数。

第五步，设置动作条件。

第六步，点击主界面上的“开始”按钮，即可进入试验状态。

第七步，当试验结束后，试验结果显示在状态显示界面的测试结果页。如认为该试验正确有效，可将其保存在打开的试验报告中。

4、模拟系统PT断线实验，其方法如下：

在模拟线路保护整组实验中，突然取掉三相电压中的一相，这时观察保护的动作请况。 5、记录实验数据及差动速断//后备保护的动作情况。

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