电工实验指导书

实验之三 微机带时限电流速断保护

一、实验目的：

1. 掌握带时限电流速断保护的原理和整定计算方法。 2. 了解带时限电流速断保护的特点。

二、基本原理

由于无时限电流速断保护的保护范围只是线路的一部分，因此为了保护线路的其余部分，往往需要再增设一套延时电流速断保护(又称带时限电流速断保护)。

为了保证时限的选择性，延时电流速断保护的动作时限和动作电流都必须与相邻元件无时限的保护相配合。在图2-3所示的电网中，如果线路L2和变压器B1都装有无时限电流速断保护，那么线路L1上的延时电流速断保护的动作时限 ，应该选择得比无时限电流速断保护的动作时限

（约0.1S）大 △t，即

它的保护范围允许延伸到L2和B1的无时限电流速断保护的保护范围内。因为在这段范围内若发生短路，L2和B1的无时限电流速断保护会立即动作于跳闸。在跳闸前，L1的延时电流速断保护虽然会起动，但由于它的动作时限比无时限电流速断保护大△t，所以它不会无选择性动作使L1的断路器跳闸。

如果延时电流速断保护的保护范围末端与相邻元件的无时限电流速断保护的范围末端在同一地点，那么两者的动作电流

是相等的。但考虑到电

流互感器和电流继电器误差等因素的影响，延时电流速断保护的保护范围应缩小一些，也就是

应大于

或

在图2-3所示的例子中，L1的延时电流速断保护既要与L2的无时限电流速断保护相配合，又要与B1的无时限电流速断保护相配合。因此，在按式（2-10）计算时，

应为L2和B1无时限电流速断保护中动作电流较大的一个数值。

否则，延时电流速断保护的保护范围会超过动作电流较大的那一个元件的无时限电流速断保护的保护范围，而造成无选择性动作。

在上例中，如果变压器装有差动保护，那么整个变压器都处在无时限保护的保护范围内。这时，L1的延时电流速断保护的保护范围就允许延伸到整个变压器。它的动作电流就是根据在最大运行方式下低压侧三相短路时的短路电流I(3)d-max来选择，即

11

式中K/k—可靠系数。考虑到电流互感器和电流继电器的误差以及由于变压器分

接头改变而影响短路电流的大小等因素，它的数值取1.3～1.4。

延时电流速断保护装置的灵敏度用起动元件（即电流继电器）的灵敏系数K1m的数值大小来衡量。它是指在系统最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，通过电流继电器的电流

与动作电流

规程要求K1m≥1.25。

的比值，即 （2-12）

图2-3 延时电流速断保护与无时限电流速断保护相配合

三、实验内容与步骤

1﹑ 根据整定原理和计算模型，计算 A 站带时限电流速断保护的电流整定值。时限设为 0.5S 。

2﹑ 起动实验控制屏，将计算值存入保护装置 A ，保护装置 B 按电流速断保护设置，装置其他功能闭锁。

3﹑ 运行方式设置为最小，在 AB 段末端进行两相短路，注意保护装置是否动作。若动作，断开微机保护装置 A 的跳闸压板，再进行一次两相短路，记录短路电流。

4﹑ 连接保护装置 A 和 B 的跳闸压板，首先在 BC 段首端进行三相短路，记录哪个保护装置动作。断开微机保护装置 B 的跳闸压板，再进行一次三相短路，观察保护装置 A 是否动作。

5﹑ 连接保护装置 B 的跳闸压板，在 BC 段末端进行三相短路，向减小方向移动短路点，找到保护装置 B 的无时限电流速断保护范围；断开保护装置 B 的跳闸压板，同样方法，找到带时限电流速断保护的保护范围。比较保护装置 A 的第二断保护范围是否延伸至保护装置 B 的第一段保护范围以外。

12

四﹑实验报告

1﹑ 写出整定值计算和灵敏度校验的过程。 2﹑ 将实验数据填入下表

保 护 电流整定值（ A ） 时限整定值（ S ） 理论灵敏度 实测灵敏度 保 护 区 间 能否保护线路全长 能否作为远后备保护 A 保 护 B 保 护 3﹑ 有了定时限过电流保护和电流速断保护，为什么会产生带时限电流速断保护这种保护形式？无时限电流速断保护时限值一般整定为 0S ，完全以电流的大小为装置的判跳依据，带时限电流速断保护呢？

4﹑ 为什么带时限电流速断保护的保护区间不能延伸到下一回线电流速断保护之后？如何保证？

13

实验三 阶段式电流保护

一、实验目的：

1. 掌握阶段式电流保护的原理和整定计算方法 2. 熟悉无时限电流速断保护的特点 3. 理解各段保护间的配合关系

4. 理解输电线路阶段式电流保护的原理图、展开图及保护装置中各继电器

的功用

二、基本原理

1、阶段式电流保护的构成

无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，不能作为下一线路的后备保护，为此必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。

在图3-1中：①表示在最大运行方式下，不同地点发生三相短路时的短路电流变化曲线；②表示在最小运行方式下，不同地点发生两相短路时的短路电流变化曲线。

图 3-1 三段式电流保护各段的保护范围及时限配合

输电线路并不一定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。例如线路－变压器组接线，无时限电流速断保护按保护全线路考虑后，可不装设带时限电流速断保护，只装设无时限电流速断和过电流保护装置。又如在很短的线路上，若装设无时限电流速断保护，往往其保护区很短，甚至没有保护区，这时就只需装设无时限电流速断和过电流保护装置，这种保护叫做二段式电流保护。

单侧电源供电线路上，三段式电流保护装置各段的保护范围和时限特性见图3-1。XL-1线路保护的第Ⅰ段为无时限电流速断保护，它的保护范围为线路XL-1的前一部分即线路首端，动作时限为t1I，它由继电器的固有动作时间决定。第

14