微机保护（演示）实验提纲（暂用）实验基本内容：●微机保护装置硬件结构认识与基本接线●微机保护操作界面熟悉与整定操作●微机保护定值检验实验项目●三段式微机电流保护实验●微机重合闸实验●微机变压器差动保护实验实验设备：●南瑞继电保护屏●LHDJZ-ⅢB试验台实验地点：电力实训中心9318，9227南京工程学院电力学院继电保护教研室1 观察微机保护装置的硬件结构1.1观察对象：220kV线路保护屏，110kV线路保护屏，主变保护屏，母线保护屏2.2内容及步骤：观察各保护屏外部结构；观察保护装置的面板及部件；背板插件插拔，观察插件上的内容；端子排，接口及连接片（压板）等。

2 三段式电流微机保护实验2.1实验目的熟悉微机保护调试过程和操作方法；学习微机电流保护定值调整的方法；研究系统运行方式对保护的影响；熟悉重合闸与保护配合方式。

2.2电流保护流程2.3实验接线电流、电压保护实验一次系统图微机电流保护实验原理接线图2.4实验步骤（1） 按图接线，同时将变压器原方CT （TA ）的二次侧短接。

（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0欧姆处。

（3）运行方式选择，置为“最小”处。

（4）合上三相电源开关，调节调压器输出，使台上电压表指示从0V 慢慢升到100V ，注意此时的电压应为变压器二次侧电压，其值为100V 。

（5）合上微机保护装置电源开关，利用菜单整定有关定值。

（6）微机电流保护Ⅰ段（速断）、Ⅱ、Ⅲ段投入，将LP1接通（微机出口连接片投入）。

（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮。

（8）任意选择两相短路，如果选择AB 相，合上AB 相短路模似开关。

（9）合上故障模拟断路器3KO ，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯部分熄灭，电流表读数约为7.14A 左右，大于速断（Ⅰ段）保护整定值，I段保护动2A2B2C（来自PT 测量）（来自2CT 互感器二次侧）作跳开模拟断路器。

将动作情况和故障时电流值记录于表1中。

表1 电流保护检查实验记录表（各段定值分别为：I： A；II： A；III： A）（10）断开故障模拟断路器，按微机保护箱上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器，负荷灯全亮，即恢复模拟系统无故障运行状态。

（11）按表1中给定的电阻值移动短路电阻的滑动接头，重复步骤（9）和（10），观察Ⅰ段、II段、III段的动作情况。

记录相应的短路电流和滑线变阻器的阻值于表1中。

（12）改变系统运行方式，分别置于“最大”、“正常”运行方式，重复步骤（6）至（11），记录实验数据填入表1中。

（13）分别改变短路形式为BC相和CA相，重复步骤（6）至（12）。

（14）实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。

2.5思考题1）如何查看保护装置的运行参数和定值清单？2）如何修改电流保护各段的动作电流值？3）解读所做实验的故障报告。

3 微机重合闸功能实验3.1实验接线：接线同上3.2实验步骤：（1）将LP1短接（微机出口连接片投入），LP2断开。

（2）系统运行方式选择开关置于“最小”位置（3）将线路电阻滑动头移动到3Ω处。

（4）合上三相电源开关，将调压器输出由0V慢慢上升到100V为。

（5）合上微机保护装置电源开关，将三段电流保护全部投入，利用菜单选择合适的定值。

（6）保护装置的低电压值设为60V，并将低压闭锁和重合闸功能投入。

（7）合上直流电源开关，合上模拟断路器，负荷灯全亮，让其在正常状态下运行约10秒钟。

（8）合上SA、SB、SC短路模拟开关。

（9）短时间合上故障模拟断路器3KO，模拟系统发生三相短路故障。

此时现象：负荷灯全熄；电流Ⅰ段保护动作，跳开模拟断路器；显示屏显示“Sd－XXX”，并点亮“Ⅰ段动作”指示灯；等待一会后（等待时间由装置中设置的重合闸时间确定）：微机装置会发命令将断开的模拟断路器再次合上，显示屏显示为“--CH--”；若此时故障模拟断路器仍然处在合闸状态（模拟永久性故障），则保护装置会加速发出跳闸命令将模拟断路器永久分开，并不再进行重合闸操作，这时，微机保护装置显示改为“GS-XXX”；若重合闸发生时，故障模拟断路器已经处于断开状态（瞬时性故障），则重合闸操作成功。

（10）对永久性故障，在加速跳闸后，断开故障模拟断路器，复位微机装置上的“信号复位”按钮，重新合上模拟断路器恢复无故障运行。

（11）根据表2中给定的短路电阻值重新设置短路电阻滑动触头的位置，重复步骤（9）和（10），将实验数据数据记录于表中。

(12) 实验结束后，将调压器输出调回零，断开短路模拟开关，断开模拟断路器，最后断开所有实验电源开关。

表2 重合闸动作情况记录表短路电阻/短路电流3.2思考题1）如何模拟瞬时性短路故障和永久性短路故障？2）对于永久性故障的实验情况作出保护和重合闸动作的时序图。

3）如何调阅故障报告？4 微机变压器差动保护实验4.1 实验目的(1)熟悉变压器纵差保护的组成原理及整定值的调整方法；(2)了解Yd接线的变压器，其电流互感器二次接线方式对减少不平衡电流的影响；(3)了解差动保护制动特性的特点。

4.2 变压器保护的功能和原理特性4.2.1 变压器保护功能差流速断保护，差动保护，过负荷保护，非电量保护开关量输入等。

4.2.2 变压器差动保护的特性（1）采用比率制动特性克服外部短路时不平衡电流的影响动作量： ID = IH- IL制动量： IR = IH+ IL动作判据： IDIpuoI D Ipuo + K（IR- Ir）其中IH 和 ILI分别为高压侧和低压侧的电流相量。

图中阴影部分的区域为差动保护的动作区；A 点为差动保护最小动作电流I pu.0，一般取（0.25~0.5）I N ；拐点B 所对应的制动电流Ir ，一般取（1~3）I N ；斜线的斜率tg （K ），视不平衡电流的大小程度确定，一般取tg=0.25~0.5之间。

本试验台微机变压器差动保护制动特性的A 、B 点，在实验时可以通过整定进行改变，调节A 点或B 可检查制动特性曲线对保护的影响。

（2）利用二次谐波制动躲开励磁涌流的影响（I 16I 2）> 0判为内部故障（I 2/I 1 17%） （I 16I 2）< 0判为励磁涌流（I 2/I 117%）式中：I 1为励磁涌流的基波分量；I 2为励磁涌流的二次谐波分量。

（3）变压器差动保护软件流程4.3 实验内容和步骤变压器差动保护实验的一次系统图LOOP 差动故障判断开始 计算差电流Ic差动速断否？ 是空载否I<0.1I N数字滤波算二次谐波电流I 2有涌流否6I 2-I 1>0跳闸程序计算和电流I R I R >I D ？ I C >I puo ？计算I set2=I puo +tga(I ∑-I r )I C >I set2？ 跳闸程序Y YNNYNNNYYY N2,4,5Ω测量孔 1KO 1CTTB R S最小 区外移相器2CT1R R d2RDX变压器高压侧为Y 形接法，线电压为220V ，低压侧为Δ形接法，线电压为127V 。

高、低压侧变比为3：1；线路正常运行方式下低压侧每相负荷电阻为61Ω。

4.3.1 模拟变压器正常运行方式（1）如图接线，并将交流电压表并接到PT 测量插孔，将电流表串接在变压器原方一次回路。

（2）将调压器电压调至0V 。

（3）将系统阻抗切换开关K3置于“正常”位置，将故障转换开关K1置于“线路”位置。

（4）合上三相电源开关，合上微机装置电源开关，修改有关定值为理论计算值，退出所有保护功能。

（5）合上直流电源开关；合上模拟断路器1KO 、2KO 。

（6）调节调压器，使变压器副方电压从0V 慢慢上升到100V ，模拟系统无故障运行。

（7）在表3中记录有关实验数据。

（8）实验完成后，使调压器输出电压为0V ，断开所有电源开关。

（9）对比计算值和实际值，分析误差产生的原因。

表3 微机差动保护实验数据记录表微机保护箱4.3.2 变压器内部故障实验（1）变压器在正常运行方式下运行。

（2）保护装置运行在变压器差动保护程序下，将其有关整定值整定为理论计算值，将保护功能投入。

将故障转换开关K1置于“区内”位置。

（3）从微机装置上记录变压器两侧CT二次侧测量电流幅值的大小。

由于变压器实验时，只要故障转换开关K1置于“区内”位置，则从硬件电路上将变压器付方CT一次回路短接了，因此这时变压器付方CT二次侧测量电流幅值基本为0A。

（4）将短路电阻滑动头调至50％处。

（5）合上短路模拟开关SA、SB。

（6）合上短路操作开关3KO，模拟系统发生两相短路故障，此时负荷灯全熄，模拟断路器1KO、2KO断开，将有关实验数据记录在表4中。

（7）断开短路操作开关3KO，合上1KO、2KO恢复无故障运行。

（8）改变步骤（4）中短路电阻的大小，如取值分别为8Ω或10Ω，或步骤（5）中短路模拟开关的组合，重复步骤（6）和（7），将结果记录于表4中。

（9）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。

表4 微机差动保护变压器内部故障实验数据记录表4.3.3 变压器外部故障实验实验步骤与“变压器内部故障实验”完全一样，只须先将故障转换开关K1置于“区外”位置即可。

实验记录表格5表5 微机差动保护变压器外部故障实验数据记录表4.3.4 空载投入变压器时，励磁涌流对保护的影响实验（1）实验接线4.3.1。

（2）变压器在正常运行方式运行，然后断开模拟短路器1KO、2KO。

（3）将微机装置中的保护功能全部投入。

（4）再次投入模拟断路器1KO，观察差电流表的指示值，重复多次合1KO的程，观察激磁涌流对保护的影响。

（5）将差动速切保护的整定值降低，重复步骤（4），观察速断保护是否误动。

（6）实验完成后，使调压器输出电压为0V，断开所有电源开关。

4.3.5改变差动保护制动特性对保护灵敏度影响实验对差动保护制动特性，A点上、下移动，B点左右移动都可以改变动作区，但A点上、下移动改变的是差动保护的灵敏度，B点左右移动改变的是差动保护躲不平衡电流的能力。

在微机变压器差动保护整定值中，通过改变“C6”项取值的大小可改变A点；通过改变“C7”项取值的大小可改变B 点。

实验接线及实验步骤与前面内部故障实验过程相同，只需要在每次故障之前将变压器整定值根据实验要求进行改变，实验记录表格也可使用前2个实验同样的格式，也可根据实际情况自行设计记录表格。

通过改变I pu.0（增加或减少）和I r （增加或减少），模拟变压器内部或外部短路，观察和分析差动保护的动作情况。

4.4思考题1）如何测量变压器在正常运行时的差流？2）Yd 变压器两侧的TA 都接成星型时，如何补偿两侧电流的相位？ 3）如何查看变压器正常运行时的参数？ 4）解释保护装置（屏）面板上的信号。