《供配电技术实验及课程设计》实验报告

供配电技术实验实 验 报 告

姓名： 吕文憬 学号： 201003050526 班级： 10电气2班 专业： 电气工程及自动化 年级： 2010级

红河学院 工学院自动化系

供配电技术实验实验报告（一）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 2012 年 12 月 6 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的 吕文憬 学 号 201003050526 三相一次重合闸实验 供配电技术实验及课程设计 教材 班 级 10电气2 成 绩 学 时 一、实验目的

1. 熟悉三相一次重合闸的充、放电条件； 2. 熟悉三相一次重合闸的逻辑组态方法。

二、实验原理及逻辑框图

装置设有三相一次重合闸功能，通过设置重合闸压板控制投退。重合闸当开关位于合位，且无外部闭锁时充电，充电时间为15s。当开关由合位变为跳位时重合闸启动。启动后，若10秒内不满足重合闸条件（含有流：超过0.04In）则放电。重合闸设有四种重合方式：0－无检定；1－检无压，有压转检同期；2－检同期；3－检无压，有压不重合。双侧电源的线路，除采用解列重合闸的单回线路外，均应有一侧检同期重合闸，以防止非同期重合闸对设备的损害，另外一侧投检无压。原理框图如图4-9所示。

重合闸充电完成时，液晶显示屏中央显示充电完成标志。 a.重合闸的启动：由断路器位置接点变位启动。 b.重合闸的闭锁 重合闸的闭锁条件有：

⑴闭锁重合闸开入；⑵低频动作；⑶过负荷跳闸；⑷低电压保护动作；⑸过流一段动作(过流一段闭锁重合闸控制字投入情况下)；⑹遥控跳闸；⑺控制回路断线（开关位置异常）；⑻线路电压异常；⑼压力异常；⑽弹簧未储能；⑾手跳（有操作回路：HHJ返回；无操作回路：将手跳信号接至闭锁重合闸）。

三相一次重合闸原理框图如图2-4所示：

检同期投/退同期&≥1&无压&Tch200ms&线路TV正常检无压投/退无电流（<0.04InA）TWJ&≥1&10s合闸&重合闸信号显示远传充电标志1为充满重合闸投/退&15s重合闸信号中央信号低电压动作电流I段动作(BSchz控制字投入时)低频减载动作过负荷跳闸压力异常或弹簧未储能HHJ(用操作回路)遥控跳闸控制回路异常（开关位置异常）闭锁重合闸线路电压异常（投检无压或检同期时）≥1Tch为重合闸时限：图中

图2-4 重合闸逻辑框图

三、实验内容

1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路” 两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮亮。

2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。

3.通过实验装置面板上的“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“远方/就地”开关都打到就地位置。

4.修改保护定值：进入微机线路保护装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→ “重合闸”→ 按“确认”按钮，进入定值修改界面，修改输电线路重合闸保护的保护定值，重合闸保护定值清单如下：

重合闸时限 Tch 1.00S 重合闸无压值 Udzch 50.00V 重合闸同期角 Ach 30.00D 重合闸方式 Mch 0 抽取电压相别 Tux 0 遥控合闸方式 Myh 0

5.投入保护压板。将重合闸保护的软压板投入（“定值”→“ 压板” ，输入密码后，进入→“重合闸”，将其保护软压板投入后→ 按“确认”后显示“压板固化成功”），同时要将电流保护I段的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

6.待重合闸充满电，即保护装置初始画面弹出小电池标志时，才能进行重合闸实验，按照前述的相间短路故障实验模拟的方法进行输电线路相间短路故障后的三相重合闸实验，在电流I段保护动作后进行自动重合闸，面板上显示电流I段保护跳闸，断路器跳开，跳闸灯亮，然后是重合闸动作，断路器重新合上，重合闸灯亮。（也可实现单相接地后的重合闸）

7. 验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下重合闸保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。

8. 记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。

表2-3 三相重合闸保护实验数据表

保护整定值 保护动作信息

供配电技术实验实验报告（二）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 2012 年 12 月 6 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的 吕文憬 学 号 201003050526 零序电流保护实验 供配电技术实验及课程设计 教材 班 级 10电气2 成 绩 学 时 一、实验目的

1.了解零序电流产生的原因。 2.熟悉零序电流保护的作用及意义。

二、实验原理及逻辑框图

装置设有一段零序电流保护，通过设置保护压板控制投退。

在不接地或小电流接地系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流保护来检测接地故障很难保证其选择性。本装置通过网络互联，与其他装置信息共享，通过CBZ-8000综合自动化系统采用网络小电流接地选线的方法来获得接地间隔。

在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，本装置中设一段零序过流保护（可整定为报警或跳闸）。

在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流保护直接跳闸方式。原理框图如图2-7所示。

零零零零零/零3I0≥零零零零&Tlx&零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零&零零零零零零零/零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零零Tlx零零零零零零零零零

图2-7零序电流保护原理框图

三、实验内容

1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”开关，检查电压是否正常。

2.把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。

3.进入WXH-822保护装置菜单“定值”中对零序电流保护定值进行修改整定。

4.进入WXH-822保护装置菜单“压板”中投入零序电流保护软压板，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为顺动按

钮，可以满足瞬时性故障），满足三相不平衡，产生零序电流。

6.当保护动作条件满足时，断路器QF101跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。

四、思考题

为什么零序电流必须是自产零序电流？自产零序电流是如何产生的？

供配电技术实验实验报告（三）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 2012 年 12 月 6 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的 吕文憬 学 号 201003050526 分段自投实验 供配电技术实验及课程设计 教材 班 级 10电气2 成 绩 学 时 一、实验目的

1、掌握WBT-821保护装置备自投的几种方式； 2、理解WBT-821保护装置备自投的逻辑组合方式。

二、实验原理及试验内容

（1）WBT-821保护装置运行方式接线图如图3-1所示：

图3-1 接线图

（2） 四种备投方式，六种组合选择

可用方式：方式一,方式二,方式三,方式四,方式一与二组合,方式三与四组合。 充电条件：

a.Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；

b.QF103、QF102在合位，QF104在分位； c.分段自投软压板投入；

以上条件均满足，经15秒后充电完成。 放电条件（任一条件满足立即放电）： a. QF104在合位；

b.Ⅰ、Ⅱ母均无压时间大于“无压放电延时”； c.有外部闭锁信号；

d. QF102、QF103、QF104的位置异常；

e.控制回路异常，弹簧未储能，压力异常或TV断线； f.备自投方式错或备投失败。 （3） 自投方式

自投方式1：当充电完成后，Ⅰ母无压、进线一无流，Ⅱ母有压则经延时Tb1后跳开QF103，确认QF103跳开后经整定延时Thq合上QF104。

自投方式2：当充电完成后，Ⅱ母无压、进线二无流，Ⅰ母有压则经延时Tb2后跳开QF102，确认QF102跳开后经整定延时Thq合上QF104。

自投方式3：当充电完成后，QF103跳开，进线一无流且QF102在合位，经延时Tb1后再追跳QF103，确认QF103跳开后，经整定延时Thq合QF104。

自投方式4：当充电完成后，QF102跳开，进线二无流且QF103在合位，经延时Tb2后再追跳QF102，确认QF102跳开后，经整定延时Thq合QF104。

加速动作：当有加速动作开入且“加速备投投运”控制字整定为投入时，如果有相对应的进线开关跳位开入，则不再判别进线电流和母线电压等条件，直接进行跟跳进线开关和经延时合分段。

如果跳QF103后3s QF103仍没有跳位，跳QF102后3s QF102仍没有跳位，或者合QF104后持续3s分段无流，在满足以上任一条件后装置报“备自投失败”；如果合QF104后分段有流，则装置报“备自投成功”。

逻辑图如下图3-2：

注：1DL、2DL、3DL分别指面板上的QF103、QF102、QF104。U1、U2分别指I母和II母。

图3-2 备自投充电逻辑图

注：1DL、2DL、3DL分别指面板上的QF103、QF102、QF104。U1、U2分别指I母和II母。

图3-3备投逻辑框图

三、实验步骤

1.备自投方式一实验步骤

1）首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”、短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“35kv进线电压开关”、“10kv进线电压开关”检查进线电压是否正常。

2）把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。

3）进入WBT-821保护装置菜单“定值”中，根据实验前的预测和计算对分段自投的保护定值进行修改整定。 4）进入WBT-821保护装置菜单“压板”中投入分段自投保护软压板，把备投方式方式一控制字改成“1”，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

5）按下启动按钮后整个实验台处于正常运行状态，各个断路器处于跳位，跳位指示灯全位绿色。 6）按下面板上除QF104外的所有“手合”按钮，隔离开关全部打到合位，此时“1#车间”、“2#车间”、“3#车间”模拟指示灯全亮。I母、II母带电，35#进线、10#进线有压有流，满足备投保护装置充电条件，经15秒面板主菜单显示充电成功标志“●C1”；

7）人为满足I母故障条件，手动跳开QF103（“3#车间”灯灭），I母无压无流II母有压。满足自投方式1的逻辑后，经设定的延时时间后合桥开关QF104（“3#车间”灯重新亮），在QF104合上后，同时保护装置报“分段自投成功”。

8）当备投成功后在WBT-821保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。 2.备自投方式二实验步骤

1）在分段自投定值中把方式二的控制字改为“1”， 其他方式整定为“0”，满足备自投保护装置充电条件后：

人为满足II母故障条件，手动跳开QF102，进线二无压无流。满足自投方式2的逻辑后，经设定的延时时间后合桥开关QF104，在QF104合上后（“1#车间”、“2#车间”重新亮），同时保护装置报“分段自投成功”。

3.备自投方式三实验步骤

在分段自投定值中把方式三的控制字改为“1”，其他方式整定为“0”，当备投充满电，手动跳开QF103进线一无流且QF102在合位，经设定的延时时间后保护装置追跳QF103，确认QF103跳开后合QF104，在QF104合上后，此时保护装置报“分段自投成功“。

4.备自投方式四实验步骤

步骤同方式三，在分段自投定值中把方式四的控制字改为“1”，其他方式整定为“0”，当备投充满电，手动跳开QF102进线二无流且QF103在合位，经设定的延时时间后保护装置追跳QF102，确认QF102跳开后合QF104，在QF104合上后，3S内II母有流，此时保护装置报“分段自投成功“。

5.备自投加速动作实验步骤

1）在分段自投定值中把方式四的控制字改为“1”，把其他方式的控制子改成“0”，再把面板中的“开关量输入”中的“开入+”和“加速动作开入”短接，投入加速动作硬压板。

2）当备自投充电满以后，按下I母或者II母的分位绿灯指示按钮，此时，QF104经延时直接合闸，在QF104合上后，3S内增加保护电流的任一相或者几相的电流输入，此时，保护装置报“分段自投成功”。

四、思考题

1.分析充电条件对备自投的影响。

2.分段自投方式一、二，还有没有其他方式可以实现，如果有请做故障报告分析。

供配电技术实验实验报告（四）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 2012 年 12 月 6 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的

吕文憬 学 号 201003050526 电流加速保护 班 级 教材 10电气2 成 绩 学 时 供配电技术实验及课程设计 一、实验目的

1、理解电流加速保护的原理。

2、熟悉了解电流加速保护的逻辑框图。

二、实验原理及实验内容

配合三段电流保护和复压闭锁电流保护使用，其设定值小于三段电流保护动作值。三段电流保护动作后，断路器跳开。当三段电流保护条件不满足时，再合上断路器，如果此时电流值仍大于电流加速设定值，则电流加速保护经设定延时时间后仍将断路器在此跳开。

跳位消失后投入（后加速方式），投入时间可整定，亦作为充电保护。

动作过程：电流加速软压板投入，任一相分段电流大于整定值，若复合元件投退控制字投入则检复合电压，经整定延时跳分段。复合电压判别逻辑同“复压闭锁过流保护”中的“复合电压”逻辑。

逻辑图如图3-5：

图3-5 电流加速保护逻辑图

三、实验步骤

1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路” 短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常。

2.把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。

3.实验步骤同三段式复压闭锁电流保护实验，复压功能可投退。可把面板上的“10kv进线”线路上按钮全部按下。

4.进入WBT-821保护装置菜单“压板”中投入电流加速和电流Ⅰ段保护软压板。

5.进入WXH-822保护装置菜单“定值”中对电流加速保护定值进行修改使其动作电流大于三段电流动作值。 6.当电流Ⅰ段保护动作跳开断路器QF102后，再手合断路器QF102，再给故障经过设定的延时时间以后，断路器加速跳开。（也可配合重合闸实现电流加速动作）

供配电技术实验实验报告（五）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 2012 年 12 月 6 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的

吕文憬 学 号 201003050526 班 级 教材 10电气2 成 绩 学 时 两段式定时限电流保护 供配电技术实验及课程设计 一、实验目的

1、了解WDH-823保护装置两段式定时限电流保护的原理。 2、熟悉WDH-823保护装置两段式定时限电流保护的不同作用。

二、实验原理

装置设有两段定时限电流保护，分别由压板投退。

I段一般用于电流速断保护，用于保护电动机相间短路。电动机起动过程中，保护速断定值自动升为速断整定电流值的整定倍数（菜单整定）躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护速断定值恢复原整定电流值。这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动，同时还能保证运行中保护有较高的灵敏度。

II段为过流保护，作为电流速断保护的后备保护，为电动机的堵转提供保护。II段定时限过流保护在电动机起动过程中自动退出。

三、实验步骤

1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。

2.把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。

3.进入WDH-823保护装置菜单“定值”中对两段式定时限电流保护定值进行修改整定。

4.进入WDH-823保护装置菜单“压板”中投入两段式定时限电流保护软压板，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验所需要电流值。

6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。

供配电技术实验实验报告（六）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 2012 年 12 月 6 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的 吕文憬 学 号 201003050526 差动速断保护 供配电技术实验及课程设计 教材 班 级 10电气2 成 绩 学 时 一、实验目的

1、理解WDH-823保护装置电动机差动速断的原理和意义。

二、实验原理

保护设有一速断段，在电动机内部严重故障时快速动作。任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。在电动机起动过程中,保护通过控制字（QDTR）退出本保护；通过控制字（QDYST）选择延时120ms保护出口，以躲过电动机起动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性。起动结束后，保护零时限动作。装置设有差动保护开入硬压板（N220）投入差动速断保护。差动速断保护原理框图如图4-1。保护只配置在WDH-823电动机保护中。

起动过程中QDYST投/退差动速断保护投/退≥1Ixa>电流定值Ixb>电流定值Ixc>电流定值&≥1&120ms&&跳闸速断信号显示远传保护动作中央信号图中：Ixa,Ixb,Ixc为电动机差动电流 图4-1 差动速

断保护在电动机起动过程中原理框图

三、实验步骤

1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。

2.把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。

3.进入WDH-823保护装置菜单“定值”中对差动速断保护定值进行修改整定。

4.投入保护压板。将差动速断保护的硬压板投入（用导线将端子“开入＋”接到端子“差动保护压板”）和软压板投入（“定值”→“ 压板” ，输入密码后，进入→“差动速断保护”，将保护软压板投入后→ 按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满 足实验要求。

6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的

动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。

四、思考题

为什么差动速断保护必须投入启动时限才能实现保护功能？

供配电技术实验实验报告（七）

部门：工学院 自动化系 实验日期： 年 月 日 姓 名 实验名称 课程名称 目 的

吕文憬 学 号 201003050526 两段式负序电流保护 班 级 教材 成 绩 学 时 供配电技术实验及课程设计 一、实验目的

1、了解WDH-823保护装置电动机负序电流保护的原理。 2、熟悉WDH-823保护装置电动机负序电流保护的作用。

二、实验原理

当电动机三相电流有较大不对称，出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。

装置设置两段负序电流保护，分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行状况提供保护。其中，I段负序电流保护为负序速断保护，为不平衡保护的主保护,只动作于跳闸；II段负序电流保护为不平衡保护的后备保护。II段负序电流保护可由控制字选择定时限延时或反时限延时，并且可由控制字选择跳闸或告警。负序定时限电流保护原理框图如图4-4。

负序电流保护投/退I2>I2ds&T2ds&告警信号显示远传保护异常中央信号跳闸&负序电流跳闸投/退图中：T2ds为II段负序电流定时限延时时间负序电流保护动作显示远传保护动作中央信号

图4-4 II段负序电流保护(定时限)原理框图

II段负序反时限电流保护的公式如下：

t?式中： I为负序电流

80t

(II)2?1

Ip为反时限电流定值I2fs

tp为反时限时间定值T2fs t为动作时间

三、实验步骤

1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。

2.把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。

3.进入WDH-823保护装置菜单“定值”中对负序电流I段保护定值进行整定。

4.投入保护压板。将负序电流I段保护的软压板投入（“定值”→“ 压板” ，输入密码后，进入→“负序电流I段保护”，将其保护软压板投入后→ 按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验要求。

6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。

负序电流II段保护实验步骤同上

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