第三章 成组微机保护实验

本章包含的实验项目的功能是由多功能微机保护实验装置实现的，实现不同的功能只需向装置硬件中下载相应的保护程序。为了在进行成组微机保护综合实验时，直观地反应微机保护装置在现场的运行情况，在实验台面板上设置了成组微机保护接线图。接线图上的各接线端子已经在实验台内部和测试仪相应电流、电压及开关量端子一一连接。因此实验时可将微机保护装置接线区各接线孔用测试线分别和接线图中的各接线孔连接。实验接线见图2-0。

图2-0 成组微机保护实验接线图

实验十一 三段式电流保护实验

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

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二、实验说明：

1. 实验系统图

TQDB-III多功能微机保护和变电站综合自动化培训实验系统的成组微机保护实验接线原理如图2-1-1所示。

图2-1-1 实验接线原理图

在图4-11-1中，G模拟系统电源，1T模拟升压变压器，AB、BC模拟输电线路，2T模拟降压变压器→模拟负载。1QF模拟线路AB的断路器，2QF模拟线路BC的断路器,3QF为降压变压器的断路器。1TV模拟联接母线A的电压互感器，在母线电压是额定电压的情况下，其输出线电压为100V。2TV模拟联接母线B的电压互感器，在母线电压是额定电压的情况下，其输出线电压为100V。

3TA模拟输电线路AB上的电流互感器，4TA模拟输电线路BC上的电流互感器，5TA模拟降压变压器2T低压侧的电流互感器。

手动合闸按钮：模拟断路器的合闸按钮； 手动跳闸按钮：模拟断路器的跳闸按钮； 短路接钮：短路操作点开关。

2. 实验接线： 实验接线见图2-0。

在图2-0母线上的电压经过电压互感器1TV变换后，输入多功能微机保护装置的电压输入端子，线路AB流过的电流经过电流互感器3TA变流后输入保护装置的电流输入端，注意将三相电流公共端短接。保护装置的跳、合闸出口联接在断路器1QF上，控制断路器的跳、合闸。

注：若只做电流保护实验，可不接电压部分。 3. 多功能微机保护实验装置设置

本系统中的多功能微机保护实验装置可在线灵活配置其功能，在进行本实验前，首先需要将其配置为10KV线路保护装置，即：分别下载“10KV线路保护装置保护侧程序”和“10KV线路保护装置监控侧程序”模块到实验装置中。

下载程序步骤如下：

1) 关闭装置电源，按住装置面板上的“ESC”键，给装置上电3秒后再松开“ESC”键，此时装置液晶显示屏上显示“程序正在下载中……”的信息。

2) 在PC机上运行“数字式继电器及微机保护”软件，并进入“在线下载继电保护程序”模块，见图2-1-2。

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图2-1-2 继电保护程序下载界面

点击“通讯口设置”对应的下拉框，微机保护装置与电脑的哪个串口连接就选择哪个串口，串行口正确打开后，才能进行程序下载。点击界面中的“下载新保护程序”按钮，选择下载程序的存放路径（路径为：“c:\\Program Files\\Tongqing\\下载程序代码\\”），选择“10KV线路保护装置保护侧程序.dat”文件后进行下载，下载需要1分钟左右时间，下载时请勿在PC机上做其他操作。下载成功后，屏幕上将弹出“文件下载成功”的提示信息。点击“下载新监控程序”按钮，选择“10KV线路保护装置监控侧程序.dat”文件进行下载。

3) 下载成功后将装置重新上电，如果下载正确装置，液晶屏上将显示10KV线路保护实验界面。

4. 实验模型系统一次参数查看

1) 在PC机上运行“成组保护信号控制系统”软件；

2) 在菜单中选择项目“10KV线路模型*.ddb”打开。*表示本台实验系统对应的线路模型编号。 3) 双击“文件管理”中的“10KV线路模型*.ddb”，点击“测试”。

4) 在“选项”中点击“显示文件名称”和“显示文件参数”，各元件名称和参数将显示在系统模型一次图中。

5. 定值整定

1) 根据系统参数对三段电流保护进行整定计算。注意合理设定可靠系数KⅠ，KⅡ，KⅢ。 2) 将定值换算为TA二次侧数值，并输入多功能微机保护装置中。 方法1：

通过实验装置面板上的小按键输入定值。具体操作详见《TQDB-II型多功能微机保护实验装置用户手册》，注意输入完毕后按提示保存。

方法2： 运行“数字式继电器及微机保护”软件，进入“微机继电保护综合实验”模块。输入定值后微机保护装置与电脑通讯的串口，点击“下载定值”。

三、实验内容：

（一）设置不同地点发生短路，测试保护动作情况

设置线路AB及BC上各点发生瞬时性三相，两相短路故障，观察保护及动作情况。

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步骤： 1. 设置故障

在“继电保护信号源综合控制系统”界面上进行操作。 方法：

在线路模型上点击右键，选择“设置故障”。点击图2-1-3中AB线路指示处，设置故障。故障设置为手控方式。建议“故障限时”不小于2000毫秒或设置为0（0表示最长的故障限时）。故障设置界面如图2-1-4。

图2-1-3 设置故障示意图

2. 点击“设备管理”，进行“设备初始化”。

3. 点击“运行”，等待数据下载结束后，按下集控台左下角的“手动合闸”按钮，控制测试仪发出系统正常运行时的电流电压信号。

4. 按下集控台上的“短路按钮”，控制测试仪发出设置的故障状态下的电流电压信号，观察保护装置动作情况，并记录动作值。

5.断路器断开后，上位机程序将显示断路器断开，要再次做实验要将断路器合上，方法是：在非“设置故障”的状态下（右键点击线路，将“故障设置”前的对号取消）双击断路器合上断路器。如图2-1-5。

6. 设置不同的短路点，重复步骤1-5，测试不同地点发生短路时保护动作情况，并作相应记录填入表2-1-1中。

测多组数据后找出各段保护在三相短路和两相短路时的保护范围，填入表2-1-2。

注意：根据继电保护规程，要求两相短路时，1段保护范围大于AB线路全长的15%；3段作近后备和远后备时的灵敏系数大于1.3。

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