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继电保护及微机保护

实验指导书

编写：张 丹

长沙学院电子与通信工程系

2012.9

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目 录

TQDB-Ⅲ实验台使用说明 ...................................................................................................3

实验一、DL-31型电流继电器特性实验 .................................................................................7 实验二、DY-36型电压继电器特性实验 .............................................................................. 15 实验三、LG-11型功率方向继电器特性实验 ...................................................................... 18 实验四、LCD-4型变压器差动继电器特性实验 .................................................................. 25 实验五、LZ-21阻抗继电器特性实验 ...................................................................................31 实验六、数字式电流、过电压和低电压继电器特性实验 ................................................. 42 实验七、数字式反时限电流继电器特性实验 ..................................................................... 48 实验八、数字式功率方向继电器特性实验 ......................................................................... 51 实验九、数字式差动继电器特性实验 ................................................................................. 54 实验十、数字式阻抗继电器特性实验 ................................................................................. 56 实验十一 三段式电流保护实验 ......................................................................................... 61 实验十二 三段式距离保护实验 ......................................................................................... 66

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TQDB-Ⅲ实验台使用说明

一、TQDB-Ⅲ实验台的特点和系统构成

1、试验台的主要特点

TQDB-III多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统采用集成式、开放式的设计思路，覆盖了多个专业多门课程，适合电力系统、电气类、自动化类、电工类专业学生进行研究性、综合性、设计性、开放性实验、课程设计、毕业设计及创新设计。

本实验指导书着重介绍与《电力系统继电保护原理》、《电力系统微机保护》课程相关的实验。本实验台可完成：常规继电器特性实验、数字式继电器特性实验及成组微机保护综合实验三大部分。试验台的主要特点有：

（1）实验系统采用TQWX-II微机型继电保护信号发生装置”提供高精度实验信号，省去了传统实验系统中的调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表。实验接线简单。

（2）各种常规继电器和微机保护继电器特性实验可以设置为自动或手动测试，并在PC机屏幕上直观的显示坐标描点和绘制继电器特性曲线全过程

（3）实验台面板上具有成组微机保护实验的接线图，学生在面板上进行微机保护装置与电流、电压及出口信号的连接，在上位机界面上设置故障类型和故障点，可在接线图上或在上位机界面中执行短路操作，并观察动态的实验现象

（4）系统附带的原理讲解和操作说明，可以帮助学生在加深理解实验原理的基础上熟悉实验过程，达到良好的实验效果。

2、系统构成：

一套实验培训系统由一个实验操作台、多个常规保护继电器、一台TQDB-II型多功能微机保护实验装置、一台TQWX-II微机型继电保护试验测试仪和一台PC机构成。系统原理构成如图1。

图1 系统结构图

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（1）微机型继电保护试验测试仪：分别与PC机、多功能微机保护实验装置和多个常规继电器连接。用于受PC机控制对电力系统中任意线路或设备正常运行以及各种故障的情况进行模拟，产生相应的电流、电压信号和开关量信号，并将信号送到多功能微机保护实验装置和常规继电器的输入端，同时向PC机传送电流、电压的录波数据、各开关量变位信息及各保护或重合闸的动作时间数据。

（2）常规继电器：与微机型继电保护试验测试仪连接，用于利用微机型继电保护试验测试仪测试各种常规继电器的特性；

（3）多功能微机保护实验装置：分别与微机型继电保护试验测试仪、PC机连接，可通过PC机下载保护程序、整定各保护定值、设置参数、查询保护动作报告，接受微机型继电保护试验测试仪产生的模拟信号和开关量信号完成多种微机继电保护和测控功能，并将保护动作量通过开关量输出反馈回微机型继电保护试验测试仪，将保护和重合闸的动作信息、及各开入量状态上传给PC机。

（4）PC机：分别与微机型继电保护试验测试仪、多功能微机保护实验装置连接，用于控制微机型继电保护试验测试仪产生各种模拟信号和开关量信号、向多功能微机保护实验装置下载程序、整定保护定值，并接收微机型继电保护试验测试仪和多功能微机保护实验装置上传的信息，显示实验界面和实验结果，便于进行各种微机保护实验和变电站综合自动化实验及培训。

二、实验台面板说明及内部接线

实验台面板布置分四部分：成组微机保护接线图、多功能微机保护实验装置部分、常规保护继电器部分和微机型继电保护试验测试仪。见图2。

图2 实验台面板布置图

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1、多功能微机保护实验装置部分

包括多功能微机保护实验装置及电压、电流、开关量输入及开关量接线区。为方便实验接线，在实验台内部已将多功能微机保护实验装置背部的各端子分别引到实验台面上相应接线端。

2、成组微机保护接线图

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。见图3。

图3 成组微机保护实验接线示意图

3、常规保护继电器部分

为方便实验接线，在实验台内部已将各常规保护继电器背部的各接线端子分别引到实验台面上各继电器相应的电压、电流接线端。各常规保护继电器的开出接点通过“转换开关”并接在“常规保护出口”上。

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