电力系统自动化与继电保护综合实验
一、电磁型电流继电器和电压继电器实验
一、实验目的
熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性：掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。
二、预习与思考
1、电流继电器的返回系数为什么恒小于1 ?
2、动作电流(压)、返回电流(压)和返回系数的定义是什么?
3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗?
4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途?
三、原理说明
DL-20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。
DY-20c系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高(过电压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中。
D L-20c、D Y-20c系列继电器的内部接线图见图l-l。
上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。
过电流(压)继电器：当电流(压)升高至整定值(或大于整定值)时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。
低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。
继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值：若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。
转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。
图1-3过电压继电器实验接线图
四、实验设备
序号设备名称使用仪器名称数量l ZBll DL-24C／6电流继电器l
2 ZBl5 DY-28C／160电压继电器 1
3 ZB35 交流电流表 1
4 ZB36 交流电压表l
5 DZB0l-l 单相自耦调压器l 交流器 1 触点通断指示灯 1 单相交流电源l 可调电阻Rl 6.3 Ω/10A l
6 1000伏兆欧表l
l、绝缘测试
单个继电器在新安装投入使用前或经过解体检修后，必须进行绝缘测试，对于额定电压为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测定绝缘电阻：对于额定电压为100伏以下者，则应用500伏兆欧表测定绝缘电阻。测定绝缘电阻时，应根据继电器的具体接线情况，注意把不能承受高压的元
件(如半导体元件、电容器等)从回路中断开或将其短路。
本实验是用1000伏兆欧表测定导电回路对铁芯的绝缘电阻及不连接的两回路间的绝缘电阻，要求如下：
(1)全部端子对铁芯或底座的绝缘电阻应不小于50兆欧。
(2)各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应不小于50兆欧。
(3)各线圈间绝缘电阻应不小于50兆欧。
将测得的数据记入表1-1，并做出绝缘测试结论。
表l—l绝缘电阻测定记录表
2、整定点的动作值、返回值及返回系数测试
实验接线图l-2、图l-3、(图l-4)分别为电流继电器及过(低)电压继电器的实验接线，可根据下述实验要求分别进行。
实验参数电流值(或电压值)可用单相自耦调压器、变流器、变阻器等设备进行调节。实验中每位学生要注意培养自己的实践操作能力，调节中要注意使参数平滑变化。
(1)电流继电器的动作电流和返回电流测试
a、选择ZBll继电器组件中的DL-24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为2A及4A的两种工作状态见表l-2。
b、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式(串联或并联)；查表l-5。
c、按图1-4接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继电器动作。读取能使继电器动作的最小电流值，即使常开触点由断开变成闭合的最小电流，记入表l-2：动作电流用I dj表示。继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器降低输出电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用I fj表示，读取此值并记入表1-2，并计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值，用K f表示。
I fj
K f=-----
I dj
过电流继电器的返回系数在O.85～0.9之间。当小于O.85或大于0.9时，应进行调整，调整方法详见本节第(4)点。
表1-2电流继电器实验结果记录表
a、选择ZBl5型继电器组件中的DY-28c/160型过电压继电器，确定动作值为1.5倍的额定电压，即实验参数取150V并进行初步整定。
b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表l-6。
c、按图1-3接线。检查无误后，调节自耦调压器，分别读取能使继电器动作的最小电压U dj及使继电器返回的最高电压U fj记入表l-3并计算返回系数K f。返回系数的含义与电流继电器的相同。返回系数不应小于O.85，当大于O.9时，也应进行调整。
(3)低电压继电器的动作电压和返回电压测试
a、选择ZBl5继电器组件中的DY-28c/160型低电压继电器，确定动作值为0.7
倍的额定电压，即实验参数取70V并进行初步整定。
b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表l-6。
c、按图1-3接线，调节自耦调压器，增大输出电压，先对继电器加100伏电压，然后逐步降低电压，至继电器舌片开始跌落时的电压称为动作电压U dj,再升高电压至舌片开始被吸上时的电压称为返回电压U fj,将所取得的数值记入表l-3并计算返回系数。返回系数K f为：
U fj
K f=-----
U dj
低电压继电器的返回系数不大于1.2，用于强行励磁时不应大于1.06。
以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压实验参数值，并应注意舌片转动情况。如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。
动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3％。否则应检查轴承和轴尖。
在实验中，除了测试整定点的技术参数外，还应进行刻度检验。
用整定电流的1.2倍或额定电压1.1倍进行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差不应超过±3％。否则应检查可动部分的支架与调整机构是否有问题，或线圈内部是否层间短路等。
(4)返回系数的调整
返回系数不满足要求时应予以调整。影响返回系数的因素较多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。
返回系数的调整方法有：
a、调整舌片的起始角和终止角：
调节继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。
调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响。故可用改变舌片的终止角来调整
返回电流和返回系数。舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。
b、不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。
c、适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。
(5)动作值的调整
a、继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值，为此可调整右下方的舌片起始位置限制螺杆。当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片的起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。
b、继电器的整定指示器在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。
c、适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。
3、触点工作可靠性检验应着重检查和消除触点的振动。
(1)过电流或过电压继电器触点振动的消除
a、如整定值设在刻度盘始端，当试验电流(或电压)接近于动作值或整定值时，发现触点振动可用以下方法消除。
静触点弹片太硬或弹片厚度和弹性不均，容易在不同的振动频率下引起弹片的振动，或由于弹片不能随继电器本身抖动而自由弯曲，以至接触不良产生火花。此时应更换弹片。
静触点弹片弯曲不正确，在继电器动作时，静触点可能将动触点桥弹回而产生振动。此时可用镊子将静触点弹片适当调整。
如果可动触点桥摆动角度过大，以致引起触点不容许的振动时，可将触点桥的限制钩加以适当弯曲消除之。
变更触点相遇角度也能减小触点的振动和抖动。此角度一般约为55°～65°
b、当用大电流(或高电压)检查时产生振动，其原因和消除方法如下：
当触点弹片较薄以致弹性过弱，在继电器动作时由于触点弹片过度弯曲，很容易使舌片与限制螺杆相碰而弹回，造成触点振动。继电器通过大电流时，可能使触点弹片变形，造成振动。
消除方法是调整弹片的弯曲度，适当地缩短弹片的有效部分，使弹片变硬些。若用这种方法无效时，则应将静触点片更换。
在触点弹片与防振片间隙过大时，亦易使触点产生振动。此时应适当调整其间隙距离。
继电器转轴在轴承中的横向间隙过大，亦易使触点产生振动。此时应适当调整横向间隙或修理轴尖和选取与轴尖大小适应的轴承。
调整右侧限制螺杆的位置，以变更舌片的行程，使继电器触点在电流近于动作值时停止振动。然后检查当电流增大至整定电流的1.2倍时，是否有振动。
过分振动的原因也可能是触点桥对舌片的相对位置不适当所致。为此将可动触点夹片座的固定螺丝拧松，使可动触点在轴上旋转一个不大的角度，然后再将螺丝拧紧。调整时应保持足够的触点距离和触点间的共同滑行距离。
另外改变继电器纵向串动大小，也可减小振动。
(2)全电压下低电压继电器振动的消除
低电压继电器整定值都较低，而且长时间接入额定电压，由于转矩较大，继电器舌片可能按二倍电源频率振动，导致轴尖和轴承或触点的磨损。因此需要细致地调整，以消除振动。其方法如下：
a、按上述消除触点振动的方法来调整静触点弹片和触点位置，或调整纵向串动的大小以消除振动。
b、将继电器右上方舌片终止位置的限制螺杆向外拧，直到继电器在全电压下舌片不与该螺杆相碰为止。此时应注意触点桥与静触点有无卡住，返回系数是否合乎要求等。
c、在额定电压下，松开铝框架的固定螺丝，上下移动铝框架调整磁间隙，以找到一个触点振动最小的铝框架位置，再将铝框架固定，也就是人为地使舌片和磁极间的上下间隙不均匀(一般是上间隙大于下间隙)来消除振动。但应注意该间隙不得小于0.5毫米，并防止舌片在动作过程中卡塞。
d、仅有常闭触点的继电器，可使舌片的起始位置移近磁极下面，以减小振动。
e、若振动仍未消除，则可以将舌片转轴取下，将舌片端部向内弯曲。
(3)电压继电器触点应满足下列要求
a、在额定电压下，继电器触点应无振动。
b、低电压继电器，当从额定电压均匀下降到动作电压和零值时，触点应无振动和鸟啄现象。
c、过电压继电器，以1.05倍动作电压和1.1倍额定电压冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。
表1-3电压继电器实验结果记录表
继电器种类过电压继电器低电压继电器
整定电压U(伏) 150V 继电器两
线圈的接
线方式选
择为：
70V 继电器两
线圈的接
线方式选
择为：
测试序号
实测起动电压U dj
实测返回电压U fj
返回系数K f=U fj/U dj
求每次实测动作电压与整
定
以1.05倍动作电流或保护出现的最大故障电流冲击时，触点应无振动和鸟啄现象。
图1-4 低电压继电器实验接线图
六、技术数据
l、继电器触点系统的组合形式见表l-4。
表l一4
2、继电器技术数据：电流继电器见表1-5，电压继电器见表1-6
3、动作时间：过电流(或电压)继电器在1.2倍整定值时，动作时间不大于0.15秒；在3倍整定值时，动作时间不大于O.03秒。低电压继电器在0.5倍整定值时，动作时间不大于0.15秒。
4、接点断开容量：在电压不大于250伏，电流不大于2安时的直流有感负荷电路(时间常数不大于5×103秒)中断开容量为40瓦：在交流电路中为200伏安。
5、重量：约为O.5公斤。
七、实验报告
实验结束后，针对过电流、过电压、低电压继电器实验要求及相应动作值、返回值、返回系数的具体整定方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出电流继电器、电压继电器实验报告和本次实验的体会，并书面解答本实验思考题。
二、电磁型时间继电器实验
一、实验目的
熟悉DS-20系列时间继电器的实际结构，工作原理，基本特性，掌握时限的整定和试验调整方法。
二、预习与思考
1、绝缘测试时发现绝缘电阻下降，且不符合要求，是什么原因引起的?
2、影响起动电压、返回电压的因素是什么?
3、在某一整定点的动作时间测定，所测得数值大于(或小于)该点的整定时间，并超出允许误差时，将用什么方法进行调整?
4、根据你所学的知识说明时间继电器常用在哪些继电保护装置及自动化电路中?
三、原理说明
DS-20系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中，使被控制元件按时限控制原则进行动作。
DS-20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器，其中DS-2l～DS-24是内附热稳定限流电阻型时间继电器(线圈适于短时工作)，DS-21/c～DS-24/c是外附热稳定限流电阻型时间继电器(线圈适于长时工作)。DS-25～28是交流时间继电器。
该继电器具有一付瞬时转换触点，一付滑动主触点和一付终止主触点。
继电器内部接线见图2-l。
DS-21-22时间继电器DS-21/C-22/C时间继电DS-25-28时间继电器正面内部接线图器正面内部接线图正面内部接线图
图2-1 时间继电器内部接线图
当加电压于线圈两端时，衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时常开触点闭合，常闭触点断开，同时延时机构开始启动，先闭合滑动常开主触点，再延时后闭合终止常开主触点，从而得到所需延时，当线圈断电时，在塔形弹簧作用下，使衔铁和延时机构立刻返回原位。
从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点止，这段时间就是继电器的延时时间，可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整，并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。
四、实验设备
五、实习步骤和要求
1、内部结构检查
(1)观察继电器内部结构，检查各零件是否完好，各螺丝固定是否牢固，焊接质量及线头压接应保持良好。
(2)衔铁部分检查
手按衔铁使其缓慢动作应无明显磨擦，放手后靠塔形弹簧返回应灵活自如，否则应检查衔铁在黄铜套管内的活动情况，塔形弹簧在任何位置不许有重迭现象。
(3)时间机构检查
当衔铁压入时，时间机构开始走动，在到达刻度盘终止位置，即触点闭合为止的整个动作过程中应走动均匀，不得有忽快忽慢，跳动或中途卡住现象，如发现上述不正常现象，应先调整钟摆轴承螺丝，若无效可在老师指导下将钟表机构解体检查。
(4)接点检查
a、当用手压入衔铁时，瞬时转换触点中的常闭触点⒅⒄应断开，常开触点⒄⒃应闭合。
b、时间整定螺丝整定在刻度盘上的任一位置，用手压入衔铁后经过所整定的时间，动触点应在距离静触点首端的1/3处开始接触静触点，并在其上滑行到1/2处，即中心点停止。可靠地闭合静触点，释放衔铁时，应无卡涩现象，动触点也应返回原位。
c、动触点和静触点应清洁无变形或烧损，否则应打磨修理。
2、绝缘测试
用1000伏兆欧表测试导电回路对铁芯或磁导体的绝缘电阻及互不连接的回路之间的绝缘电阻，并将测得数据记入表2-l进行比较，做出绝缘测试结论。(绝缘电阻测试要求同实验一)
3、动作电压，返回电压测试
实验接线见图2-2，选用ZBl3挂箱的DS-23型时间继电器，整定范围(2.5s～10s)
(1)动作电压Ud的测试
按图2-2接好线．将可变电阻R置于输出电压最小位置，合上S1及S2，调节可变电阻R使输出电压由最小位置慢慢地升高到时间继电器的衔铁完全被吸入为止，可变电阻R保持不变，断开开关S1，然后迅速合上开关S1，以冲击方式使继电器动作，如不能动作，再调整可变电阻R，增大输出电压，用冲击方式使继电器衔铁瞬时完全被吸入的最低冲击电压即为继电器的最低动作电压U d，断开开关S1，将动作电压U d填入表2-3内。U d应不大于70％U ed(154v)。
对于DS-21/c～24/c型应不大于75％U ed，DS-25～DS-28型应不大于85%U ed。
图2-2 时间继电器实验接线图
表2-1 Ds-23型时间继电器绝缘测试记录表
编号测试项目电阻值(兆欧) 测试结论
1 磁导体--滑动主接点(3)(4)
2 磁导体--终止主接点(5)(6)
3 磁导体--瞬时转换接点(16)(17)(18)
4 磁导体--线圈(1)(13)
5 线圈(13)--触点(3)(5)(16)(18)
6 触点(3)--(4)
7 触点(5)--(6)
8 触点(16)--(18)
(2)返回电压U f的测试
合上S1、S2加大电压至额定值220V，然后渐渐的调节可变电阻R降低输出电压，使电压降低到触点开启即继电器的衔铁返回到
原来位置的最高电压即为U f，断开开关S1，将U f填入表2-3内。应使U f不低于0.05倍额定电压(11 v)。
若动作电压过高，则检查返回弹簧力量是否过强，衔铁在黄铜套管内摩擦是否过大，衔铁是否生锈或有污垢，线圈是否有匝间短路现象。
若返回电压过低，检查摩擦是否过大，返回弹簧力量是否过弱。
4、动作时间测定
动作时间测定的目的是检查时间继电器的控制延时动作的准确程度，也能间接发现时间继电器的机械部分所存在的问题。
测定是在额定电压下，取所试验继电器允许时限整定范围内的大、中、小四点的整定时间值(见表2－2)，在每点测定三次，其误差应符合表2－2。
用电秒表测定动作时间的实验接线见图2－2。
表2－2
按图2-2接好线后，将继电器定时标度放在较小刻度上(如DS-23型可整
定在2.5s)。合上开关S1、S2，调节可变电阻器R，使加在继电器上的电压为额定电压U ed(本实验所用时间继电器额定电压为直流220v)拉开S2，合上电秒表工作电源开关，并将电秒表复位，然后投入S2，使继电器与电秒表同时起动，继电器动作后经一定时限，触点(5)(6)闭合。将电秒表控制端“I”和“II”短接，秒表停止记数，此时电秒表所指示的时间就是继电器的延时时间，把测得数据填入表2-3中，每一整定时间刻度应测定三次，取三次平均值作为该刻度的动作值。
然后将定时标度分别置于中间刻度5s、7.5s及最大刻度lOs上，按上述方法各重复三次，求平均值。
表2－3时间继电器实验记录
动作时限应和刻度值相符，允许误差不得超过表2-2中的规定值，若误差大于规定时，可调节钟表机构摆轮上弹簧的松紧程度，具体应在教师指导下进行。
为确保动作时间的精确测定，合上电秒表电源开关后应稍停片刻，然后再合S2。秒表上的工作选择开关“K”应置于“连续”状态。
六、技术数据
DS-20系列时间继电器的有关技术数据编入表2-4中，供参考。
表2-4
七、实验报告
实验结束后，结合时间继电器的各项测试内容及时限整定的具体方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出时间继电器实验报告和本次实验体会，并书面解答本实验的思考题。
三、组合型信号继电器实验
一、实验目的
熟悉和掌握DXM-2A型信号继电器的工作原理，实际结构，基本特性及其工作参数和释放参数的测试方法。
二、预习与思考
1、DXM-2A型信号继电器具有那些特点?
2、实验时为什么要注意工作线圈的极性和释放线圈的极性?如接反了会出现什么情况?
3、如继电器端子①⑥加电流使其动作后，S2不断开，就合上S3，在端子
④⑨间加入释放电压，这样操作对吗?为什么?
三、原理说明
图3-1 信号继电器横截面结构图
DXM-2A型信号继电器适用于直流操作的继电保护线路和自动控制线路中作远距离复归的动作指示。
继电器由密封干簧接点，工作绕组，释放绕组，自锁磁铁和指示灯等组成。横截面结构示意图见图3-l。
当继电器工作绕组的端子①-⑥加入电流(或电压)时，线圈所产生的磁场作用在簧片两端的磁通极性与放置在线圈内的永久磁铁极性相同，两磁通迭加，
使触点闭合，信号指示灯亮。在工作绕组断电后触点借永久磁铁的作用进行自保持：当在释放绕组④-⑨二端间加入电压时，所产生的磁场作用在触点簧片两端的磁通与磁铁极性相反，两磁通相互抵消，使触点返回原位，指示灯灭。继电器内部接线图见图3-2。
图3-2 信号继电器内部接线图
四、实验设备
序号设备名称使用仪器名称数量l ZBl3 DXM-2A -220V／-0.025A l
2 ZBl5 DXM-2A -220V／-220V l
3 ZB43 800Ω可调电阻 2
4 ZB44 2.5KQ可调电阻 2
5 ZB31 直流电压表、电流表各1
6 ZB03 数字电秒表 1
7 DZB01-1 触点通断指示灯 l
8 万用表 1
9 DZB01 直流操作电源 1
10 1000伏兆欧表 1
五、实验步骤和要求
l、观察DXM-2A型信号继电器的结构和内部接线，该继电器有如下特点
(1)采用干簧触点代替普通青铜接触片。
(2)用磁力自保持代替机械自保持。
(3)用灯光指示代替信号掉牌指示。
电力系统自动化实验报告
电力系统自动化报告 学院: 核技术与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011060505班 学号: 3201106050504 姓名: ~~~~~~ 指导老师: 顾民 完成时间: 2014年4月30日
电力系统自动化实验报告 实验一发电机组的启动与运转实验 一、实验目的: 1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作。 二、原理说明: 在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。 THLZD-2型电力系统综合自动化实验台输电线路的具体结构如下图所示： 调速系统的原理结构图：
励磁系统的原理结构示意图 三、 实验内容与步骤： 1．发电机组起励建压
接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。 ⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。 ⑶按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。 ⑷按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm 时，THLWT-3 型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。 ⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm 时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。 ⑹发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压400V，具体操作如下： ①手动起励建压 1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动 调压”，“励磁电源”旋钮旋到“他励”。 2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。 3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压（线电压）达到设定的发电机电压。
电力系统自动化的应用及发展趋势
电力系统自动化的应用及发展趋势 摘要：在电力事业不断发展的形势下，作为一项重要且不容忽视的现代科学技术，电力系统自动化能够在推进电力系统的发展方面发挥积极的作用。随着科学 水平的提升和社会的进步，电力系统自动化技术引起了社会各界的密切关注并且 有了更加广泛的应用，对于深入研究电力系统有着非同一般的意义。基于此，本 文就电力系统自动化的相关应用及其发展趋势做了一定深度的研究，希望为有关 的研究者提供一定意义上的理论参考。 关键词：电力系统自动化；应用；发展趋势 电力行业是一个国家国民经济的重大命脉，它对国家的商业、军事、生产、交通等各个 行业的发展都有着极大的影响，只有拥有一套“安全、稳定、优质”的电力系统，才能保证国 民经济快速健康稳步发展。电力系统自动化的发展和不断壮大，是国民经济和社会稳步发展 的必要条件，也是一个国家现代化程度的体现。 一、电力系统自动化概述 电力系统主要由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成，其原理是通过发电设备把 风能、水能、光能等转化为电能，并经变电系统、输电系统和配电系统将电能传送给用电设备，以实现电能向热能、光能的转化，从而满足群众的生活、工作和生产需要。电力系统自 动化是利用计算机操作系统，按照预先设计好的程序远程控制电力系统的设备，使其在没有 人直接参与的情况下自动完成各项任务，并自动修复电力设备在运行过程中出现的各种故障。电力系统自动化的目的是更加安全、高效、快捷地利用电能，对发电、送电和配电过程进行 自动控制、自动调度，从而实现对电力系统的自动化管理。我国电力系统自动化主要包括变 电站自动化及智能保护、电力系统管理自动化、电力系统自动化技术的应用、人工智能在电 力系统中的应用、电气设备自动检测及故障诊断和修复等。电力系统自动化按照电能的生产 和分配可分为发电系统自动化、供电系统自动化、电网调度自动化、电力信息传送自动化、 电力事故处理自动化、电力管理自动化等。 二、电力系统自动化的相关应用 1、变电站自动化 在电力系统中，变电站是联系发电厂与电力用户的主要环节。和传统变电站工作相比， 变电站自动化对人工监视和人工操作在很大程度上实现了自动化，并且对于变电站的监控范 围也有了很大程度的扩大，大大地提高了变电站的的运行以及工作效率。在自动化应用中常 见的是采用计算机技术来代替电力信号电缆，不断的实现计算机操作的自动化和屏幕化，从 运行管理和记录的统计方面全面实现自动化。 2、发电厂自动化 应用自动化技术，不仅能够使发电厂的发电量受到严格的控制，还能维护相关电力设备 的高效、稳定以及安全运行，促进电力设备以及系统的自动化。除此以外，变电站在电力系 统中还能与相关的网络技术共同实现电能的配备以及输送，紧密的连接用户以及电厂，更好 的了解以及满足用户的多元化需求。因此要实现发电厂人机的一体化，进一步的改善生产模式，提高自动化水平以及电力生产的效率，就必须有机的融合网络技术以及电力自动化技术，如此才能大大的提高电厂的效率，赋予电能更高的质量，使发电厂更好的监控电力设备，维 护设备的正常运行。 3、电网调度自动化 电力系统自动化的重要部分之一就是电网调度的自动化，在我国电网调度自动化中，可 按级别分为国家、地区、省级、和县级的电网调度。电网调度自动化实现了电力生产过程中 的数据实时采集，能够科学地估计和分析电力系统状态，从而使电力负荷预测、自动发电控制、经济调度等都得到了充分的实现，并且逐渐适应了电力市场中的运营需求。 4、配电自动化 配电系统是连接用户和供电部门的纽带，配电系统的管理直接关系着电力系统的安全、 经济和高效运行。目前我国配电网覆盖区域大，在空间和布局上有不同的要求，其中配电设
继电保护实验指导书
一、电磁型电流继电器实验 一、实验目的 熟悉DL型电流继电器的实际结构、工作原理、基本特性；掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。 二、预习与思考 1、电流继电器的返回系数为什么恒小于１ 2、动作电流、返回电流和返回系数的定义是什么 3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗 4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途 三、原理说明 图1-1电流继电器实验接线图
四、实验设备 五、实验步骤和要求 1、绝缘测试 （1）全部端子对铁芯或底座的绝缘电阻应不小于50兆欧。 （2）各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应不小于50兆欧。 （3）各线圈间绝缘电阻应不小于50兆欧。 2、整定点的动作值、返回值及返回系数测试 实验接线图1－2为电流继电器的实验接线，可根据下述实验要求分别进行。 实验参数电流值（或电压值）可用单相自耦调压器、变流器、变阻器等设备进行调节。实验中每位学生要注意培养自己的实践操作能力，调节中要注意使参数平滑变化。 a、选择ZB11继电器组件中的DL—24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为及的两种工作状态。 b、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联） c、按图1-1接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继
电器动作。读取能使继电器动作的最小电流值，即使常开触点由断开变成闭合的最小电 流，记入表1－2；动作电流用I dj表示。继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器降低输出电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用I fj表示，读取此值并记入表1--2，并计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的 比值，用K f表示。 I fj K f =----- I dj 过电流继电器的返回系数在～之间。当小于或大于时，应进行调整。 表1-2电流继电器实验结果记录表 动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3%。否则应检查轴承和轴尖。 七、实验报告 实验结束后，针对过电流继电器实验要求及相应动作值、返回值、返回系数的具体整定方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出电流继电器实验报告和本次实验的体会，并书面解答本实验思考题。
继电保护试题及答案
继电保护试题 一、填空题 1、对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足、、、四个基本要求。 2、过电流继电器的启动电流返回电流，其返回系数1。 3、后备保护包括和。 4、运行中应特别注意电流互感器二次侧不能；电压互感器二次侧不能。 5、三段式电流保护中，段灵敏度最高，段灵敏度最低。 6、中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由和组成。 7、阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为时对应的测量电流。 8、采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开，经一定时间延时后重合，若不成功再跳开。 9、变压器纵差动保护需要进行和，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。 10、中性点直接接地系统发生短路故障后，的故障分量电压最大，的故障分量为0。 11、一般重要的电力元件配备两套保护，一套称为主保护，一套称为___________。答案：后备保护 12、电流继电器返回系数的概念是指返回电流与___________的比值。 答案：动作电流 13、电流速断保护的优点是简单可靠、___________。 答案：动作迅速 14、通过所研究保护装置的短路电流为最大的运行方式称为___________。 答案：最大运行方式 15、定时限过电流保护的动作时限是按_______来选择的。 答案：阶梯原则 16、对于中性点可接地或不接地的变压器需要装设零序电流保护和_______。 答案：零序过电压保护 17、零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度_______。 答案：高 18、电流继电器的_______电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数。 答案：返回 19、能使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的_____。 答案：动作电流 20、在电流保护的基础上加装方向元件，是为了保证继电保护的_____。 答案：选择性 二、简答题 2距离保护中选相元件的作用有哪些 4重合闸前加速保护有哪些优点？ 5对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？ 6变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？
继电保护装置调试作业指导书电气调试方案
继电保护装置调试作业指导书电气调试方案 1 编制依据及引用标准: 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006） 《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》 《继电保护及安全自动装置技术规程》 《电力建设施工及验收技术规范》 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》 设计院图纸及厂家技术资料 作业指导书适用范围: 本作业指导书适用于继电保护装置调试。 试验目的: 1）检验保护装置动作的正确性和可靠性 2）检验保护装置跳闸出口逻辑的正确性 3）检验保护二次接线及跳闸回路的正确性 2 工程概况与工程量 工程概况：XX集团XXXX电厂一期2×1000MW工程，#机组由XX省火电建设公司承建，本作业指导书涉及的施工范围为#机组附属的继电保护装置单体调试，含发变组保护装置、厂用快切装置、故障滤波装置装置、同期装置、综合保护装置等。 工程量
工程量一览表 3 施工作业人员配备与人员资格 参加作业人员配置： 参加作业人员配置表 作业人员资质要求： 3.2.1试验至少应有2人以上参加，一名调试负责人； 3.2.2试验人员应熟悉相关仪器的使用，熟悉继电保护装置的基本原理及保护构成情况，具有相关的调试专业的理论知识，
具备国家认可的资格证书； 3.2.3试验人员应具备相关的实际工作经验和必要的安全知识。 4施工所需试验设备及工器具量具、安全防护用品配备：工机具配备表 安全防护用品配备 4.2.1个人安全防护用品配备：安全帽、安全带等； 4.2.2施工区域安全防护用品配备：安全网、安全围栏等。 5 施工条件及施工前准备工作 厂家资料、设计院图纸已到齐并已审核无误； 继电保护装置已安装就位； 继电保护装置经过安装人员清查完毕，并经验收合格； 作业环境安全设施可靠、完善；
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势 陈祖耀
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势陈祖耀 发表时间：2018-07-31T10:35:09.733Z 来源：《基层建设》2018年第18期作者：陈祖耀[导读] 摘要：随着科学技术和经济的快速发展，电力系统自动化技术的作用越来越重要。 国网福鼎市供电公司福建宁德 355200 摘要：随着科学技术和经济的快速发展，电力系统自动化技术的作用越来越重要。电力系统自动化技术作为一项新兴技术实现了电力技术与电子信息技术的融合，对国民经济的发展起到了巨大的推动作用，对电力传输系统的发展产生了深远的影响。目前，电力系统自动化技术已渗透到电力系统的各个方面，取得了显着成效。本文介绍了电力系统自动化技术的现状，并展望了其发展趋势。 关键词：电力系统自动化；技术现状；发展趋势引言 中国目前电力严重短缺。如何采用先进的管理方法和模式实现电力系统的全行业遥控，遥测，遥调，遥信和遥控，已成为保证电力系统高效，安全，可持续运行的重要课题。就目前的发展趋势而言，电网的不断发展，电网运行管理的需求在不断变化。为确保电力生产安全有序发展，有必要进一步将电力系统的自动化控制技术应用于中国电力系统，以促进中国电力系统的健康发展。 1电力系统自动化内涵 电力系统一般由发电，输电，变电站，供电等几个环节联结起来，各控制系统有自己的联系。电力系统自动化不仅对电力供应的稳定性，安全性和可持续性起着决定性的作用，而且可以减少电力系统工人的数量，减少劳动强度，降低事故率，延长设备使用寿命，提高设备性能，电网管理和维护快捷方便。最重要的是电力系统自动化能够有效防止电力系统事故，如大面积停电等严重连锁事故，确保电力支持经济运行稳定可靠，意义长远而深远。电力系统自动化的主要特点是：电力系统是一个动态系统，具有模型不确定性和强非线性；电力系统需要高度的适应性；电力系统自动化难以控制的不确定因素多因素。电力系统自动化的困难包括：电力系统自动化中的多目标优化和多工作模式下故障条件下的稳健性；单个链路上更多的电力系统链路和控制需要该链路和其他链路的协调和配合。电力系统自动化技术应用于电力调度系统，配电网系统和变电站系统。电力调度系统自动化技术的主要应用是电荷预测，发电规划，网络拓扑分析，电力系统状态评估，暂态静态安全分析和自控发电等功能。配电系统中的有线通信促进了内部信息的交换，并提高了实时控制的性能，稳定性，效率和可靠性。变电站系统自动化技术可以收集来自电源线的实时参数，如电流，电压和电抗。通过对主控终端的分析，可以对远端供电设备进行调整，以满足客户的用电需求，保证供电质量。同时，我们可以分析电力需求的趋势，预测趋势并更好地调配电力。 2电力自动化技术的探讨分析 2.1无线技术 无线技术可以实现远程控制和管理，具有高度的信息共享，还可以减少线路的铺设。目前有很多无线技术，但由于无线信号在空间传输过程中所携带的带宽，无线信号的物理障碍，抗干扰，可扩展性和投资成本的易感性随着无线网络技术的不同而不同，因此适合的电力只有几种自动化。用户根据无线技术的环境选择适当的无线技术。目前的无线技术主要是GPRS/GSM，ZIEBB，WIMAX，WIFI和AdHoc 网络，但现在发展最快的网络是WIMAX和WIFI，因为它们在带宽和安全性方面更好，灵活性高，成本更低。 2.2信息化技术 电力信息化是电力自动化的核心，包括发电，调度自动化和管理信息自动化。配备电脑监控系统的发电厂和变电站，实现少数值班人员甚至无人值班，可以改善电厂自动化生产过程中的自动化监控系统。 2.3信息安全技术 现代人的生活离不开电力。电力是社会和经济发展的生命线。电力系统运行的安全和稳定对社会经济发展至关重要。电力系统的安全性是一个世界性的问题，目前尚未解决。尽管电力系统不太可能发生故障，但如果发生故障，将会造成巨大的经济损失和社会影响。在我国，电力系统发生重大事故。现在我们局已经试点建设智能电网，智能电网可以最大限度地减少电力系统故障的发生，减少停电造成的损失。中国经济高速发展，电力系统也迎来了前所未有的速度和发展规模，三峡电站，西电东送等一系列重大电网项目已建成并投入运行，电网安全，设备安全，电力工作者被提出更高的更新要求。 2.4传动技术 动力传动技术主要是实现变频调速，主变频器实现变频调速。变频器是节能减排的首选，已被广泛应用于电力设备和技术上也相当成熟。由于其在节能降耗方面的作用，变频器已成为电力行业改革技术的首要目标。ABB目前是该行业最大的电力自动化领导者，建立了世界上最大的变压器制造基地和绝缘子制造中心。该公司的变频器，PLC，仪器仪表等行业得到了很好的应用。 3电力系统自动化技术发展的现状 3.1自动化技术在电网调度中的应用 现代电网调度自动控制系统以计算机技术为核心，计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测，采集和分析，完成系统的高效运行。电网调度自动化操作通过自动控制技术的应用，实现对电网运行状态的实时监控，保证电网运行的质量和可靠性，实现电能的充足供应，使人们需求得到满足。在自动化技术应用的同时，能源损失最小化，保证了电源的经济和环保，实现了节能。 3.2自动化技术在配电网络中的应用 计算机技术在配电网自动化控制中发挥着重要作用。随着电网技术的不断发展，现代化程度和配电网络化程度越来越高，实现了配电网主站，变电站和轻轨终端三层结构，配电网发展，通信传输速度有保证，自动化系统的性能得到提高。加强系统继电保护控制，减少大面积停电现象，保证供电，提高电力系统可靠性和安全性，优化电网事故快速消除机制，科学事故应急响应机制建立，停电时间明显缩短；电力公司要加强对电力系统的控制，使电力系统的运行状况更加方便了解；正常值班模式被打破，无人值班的电厂出现，工作人员的工作效率大大提高。 3.3自动化技术在变电系统中的应用 通过计算机技术，通信技术和网络技术的应用，变电站系统实现了对二次系统的监控。通过功能设计的优化和科学综合系统的协调，可以方便地收集设备的运行信息。 4电力系统自动化技术发展的展望
电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿)讲解
电力系统继电保护 实验指导书 张艳肖编 适用于12级电气工程及其自动化专业 西安交通大学城市学院二○一五年三月
目录 第一部分MATLAB基础 ................................................................................... - 3 - 1.1 MATLAB简介 .......................................................................................... - 3 - 1.2 MATLAB的基本界面 ........................................................................... - 3 - 1.2.1MATLAB的主窗口 ...................................................................... - 3 - 1.2.2 MATLAB的主窗口 ....................................................................... - 3 - 1.3 SIMULINK仿真工具简介.................................................................... - 4 - 1.3.1SIMULINK的启动 ........................................................................ - 4 - 1.3.2SIMULINK的库浏览器说明........................................................ - 5 - 第二部分仿真实验内容.................................................................................. - 6 - 实验一电力系统故障.................................................................................... - 6 - 实验二电流速断保护.................................................................................... - 9 - 实验三三段式电流保护.............................................................................. - 13 - 实验四线路自动重合闸电流保护.............................................................. - 17 -
继电保护课后习题答案
第一章绪论 1.什么是故障、异常运行方式和事故？它们之间有什么不同？又有什么联系？故障：危及或影响电力系统运行的安全事故 异常运行方式：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的情况 事故：指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等。 不同： 联系：故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。 2.常见故障有哪些类型？故障后果表现在哪些方面？ 各种型式的短路； 雷击、鸟兽跨接电气设备； 备制造缺陷； 设计和安装错误； 检修与维护不当。 后果： 大短路电流和电弧，使故障设备损坏； 短路电流产生的热和电动力，使设备寿命缩短； 电压下降，使用户工作稳定性受到影响，产品质量受到影响； 破坏系统并列运行稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。 3.什么是主保护和后备保护？远后备保护和近后备保护有什么区别和特点？ 主保护: 保护元件内部发生的各种短路故障时，能满足系统稳定及设备安全要求，以最快速度、有选择地切除被保护设备或线路故障的保护。 后备保护：当主保护或断路器拒绝动作时，用以将故障切除的保护。 远后备保护：是指主保护或断路器拒动时，由近电源侧相邻上一级元件的保护实现的后备 优点：保护范围大 缺点：造成事故扩大；在高压电网中往往不能满足灵敏度的要求 近后备保护：是指当主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护来实现的后备，当断路器拒绝动作时，由断路器失灵保护实现后备 优点：不造成事故扩大；在高压电网中能满足灵敏度的要求 缺点：直流系统故障与主保护同时失去作用时，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用 4.继电保护的基本任务和基本要求是？ 继电保护装置的基本任务： （1）故障时，自动、迅速、有选择性切除故障元件，使非故障部分正常运行；（2）不正常运行状态时，发出信号（跳闸或减负荷）。 继电保护装置的基本要求： ①选择性②速动性③灵敏性④可靠性 5.继电保护基本原理是什么？ 利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值（整定值）时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。
继电保护交接试验作业指导书
GW 电气试验操作规程 GWSY-060 35k V系统继电保护传动 作业指导书 天津港湾电力工程有限公司 2010年4月 35kV系统继电保护调试交接试验 作业指导书 试验细则 操作程序 编写人 审核人 批准人 批准日期2010年4月 29日 35kV变电站系统继电保护传动试验细则 1目的 用于检测35kV级和10（6）kV级微机综合继电保护装置工作是否正常。
2 范围 用于保护35kV系统及与之相关的6或10kV进线的综合保护继电器（线路保护、母联保护、变压器高、低备保护、差动保护、电压保护、接地变保护、备自投保护、常规过流、速断、零序保护）。 3 责任和权限 3.1 负责传动的人员应了解调试项目、调试方法，认真做好调试记录，并应及时解决调试中出现的问题，定期维护仪器设备，对调试结果的真实性、正确性和有效性负责。 3.2 试验管理员负责出具调试报告，参与各调试项目的试验人员应对调试数据（动作值和时间）与定值单进行核准，由试验主管和负责人批准签发调试报告。 4依据标准 GB50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 华北电网集团有限公司2008年《电力设备交接和预防性试验规程》 Q/TGS 1016-2007天津市电力公司企业标准2007年《电力设备交接和预防性试验规程》 5试验项目 5.135kV进线开关柜（GIS）二次回路检查； 5.235kV变压器馈线柜（GIS）二次回路检查； 5.3主变压器保护屏CT二次回路检查； 5.4线路保护屏CT二次回路检查； 5.5CT一二次回路绝缘电阻； 5.6CT二次回路直流电阻； 5.7差动及过流（后备）保护CT变比、极性； 5.8定值核对、装置刻度检查（从试验仪器向保护装置二次回路输入电流，检查 装置的电流值是否能与CT变比对应）； 5.9大电流传动（用大电流试验仪器向差动CT一次回路输入电流，检查装置的 电流值是否能与输入的电流值对应）； 5.1035kV GIS 进线保护过流保护调试（瞬时投入）； 5.1135kV GIS 进线保护速断保护调试； 5.1235kV GIS 进线保护零序过流保护调试； 5.1335kV变压器保护差动保护I、II（高压侧及低压侧比率差动传动）；
电力系统自动化-实验一 自动准同期并网实验
实验一自动准同期并网实验 1.本次实验的目的和要求 1）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小的数值，更有利于平稳地进行并列。 图1 自动准同期并列装置的原理框图 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。
“自动合闸”：投入。 3）在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项（导前时间整定、允许频差、允许压差）分别按表1，2，3修改。 注：QF0合闸时间整定继电器设置为t d-（40～60ms）。t d为微机准同期装置的导前时间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四（微机准同期装置使用说明）、实验三（压差、频差和相差闭锁与整定）等实验内容。 ⑵操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V，n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 4）发电机组的解列和停机。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生解决实际问题的能力。 6.考核要求
电力系统自动化未来发展方向
一、电力系统自动化技术 1.电网调度自动化。电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的汁算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备、通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷予测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。 2.变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 3.发电厂分散测控系统(DCS)。 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 二、电力系统自动化总的发展趋势 （一）当今电力系统的自动控制技术正趋向于 1、在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 2、在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 3、在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 4、在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 （二）整个电力系统自动化的发展则趋向于 1、由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）。 2、由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。 3、由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。 4、装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。 5、追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。 2由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）；由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）；由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展；由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展；装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变；追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制；由以提高运行的安全、经济、效率为目标向管理、服务的自动化扩展，例如MIS（管理信息系统）在电力系统中的应用。 三、具有变革性重要影响的三项新技术 （一）电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有：1、电力系统是一个具有强非线性的、变参
电力系统继电保护实验指导书
三、功率方向继电器特性实验 （一）实验目的 1.学会运用相位测试仪器测量电流和电压之间相角的方法。 2.掌握功率方向继电器的动作特性、接线方式及动作特性的试验方法。 3.研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的 动作特性的影响。 （二）LG-11型功率方向继电器简介 1．电流保护中引入方向判别的必要性 在单侧电源的电网中，电流保护能满足线路保护的需要。但是，在两侧电源的电网（包括单电源环形电网）中，只靠电流定值和动作时限的整定不能完全取得动作的选择性。 现以图3-1所示的两端供电电网为例，分析电流速断保护和过电流保护的行为。 先观察两侧电源的电网上发生短路时，电流速断保护的动作行为。因为电流速断保护没有方向性，所以只要短路电流大于它的整定值就可以动作。从图3-1中可以看出，当k1点发生短路时，4QF的电流速断保护可以动作，5QF也可以动作。如果4QF先于5QF动作，就扩大了停电范围。同样，在k2点发生短路时，2QF和5QF可能在电流速断保护作用下，非选择性地动作。
所以，在两侧电源供电的电网中，断路器流过反向电源提供的短路电流时，电流速断保护有可能失去选择性而误动。 再从图3-1（c）分析过电流保护的动作行为。k2点短路时，要求3QF、4QF 先于2QF、5QF动作，即要求t2＞t3，t5＞t4；而在K1、K3点短路时，要求5QF 先于4QF动作，2QF先于3QF动作，即要求t4＞t5，t3＞t2。这是矛盾的，显然是不可能实现的。因为过电流保护的动作时间是不可能随意更改的，所以，在两侧电源供电的电网中，过电流保护也可能失去选择性。 (a) (b)
继电保护习题答案
一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应 将故障 部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应 发出信号 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 不拒动 ，不应动作时 不误动 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定，其灵敏性通常用 保护范围的大小 来表示。 4、距离保护是反应 故障点到保护安装处 的距离，并根据距离的远近确定 动作时间 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中， 方向圆阻抗继电器 受过渡电阻的影响最大， 全阻抗继电器 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 大小 和 相位 的原理实现的，因此它不反应 外部故障 。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的 高次谐波 分量，其中以 二次谐波 为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即 采用速饱和中间变流器， 二次谐波制动的方法 和 间断角鉴别的方法 。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ C ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ C ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ B ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ A ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ B ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （ A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为 860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω时， 该继电器处于（ A ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ A ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ B ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ A ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障， 则保护1、2将（ C ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁
电力系统自动化-实验一自动准同期并网实验
1.本次实验的目的和要求 1 ）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小 的数值，更有利于平稳地进行并列。 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置; 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。 微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm ；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2 ）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则 进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。 实验自动准同期并网实验 图1自动准同期并列装置的原理框图
“自动合闸”：投入。 3)在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项(导前时间整定、允许频差、允许压差)分别按表1，2，3修改。 注：QFO合闸时间整定继电器设置为t d- (40?60ms )。t d为微机准同期装置的导前时 间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四(微机准同期装置使用说明) 、实验三(压差、频差和相差闭锁与整定)等实验内容。 ⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V , n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转 灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应 点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注 意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生 解决实际问题的能力。 6.考核要求学生根据实验要求和步骤完成实验任务，按照实验报告的要求和格式按成实验报
电力系统自动化技术的应用现状及发展趋势
电力系统自动化技术的应用现状及发展趋势 摘要：计算机技术的应用和发展使得电力系统如今也趋于智能化，现代化。自 动化电路系统确保了电子系统的稳定运行，同时还能够有效提高企业供电能力和 经济效益。本文将对自动化技术在电力系统中的实际应用现状加以分析，通过合 理的预测分析未来行业发展前景，以及提及适当措施保障电力自动化供应能力。 关键词：电力系统；自动化；发展 电力系统与人们的日常生活、有着密切联系。随着经济社会发展和人们生活质量提高， 对电能的需求量也在不断增加。为确保供电顺利进行，提高电力系统的质量是必要的。一般 而言，电力系统主要包括发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成，随着电力技术创新 发展，电力系统综合性能、电压等级、供电等级也在不断提升。目前，电力系统逐渐连成网络，结构日趋复杂、规模不断扩大、供电能力也在不断提升。与此同时，为更好满足人们的 用电需要，确保电力系统的安全、稳定以及可靠运行，提高供电质量和效益，发展并利用电 力系统自动化技术显得越来越重要。 1电力系统自动化技术的工作流程 随着自动化技术的应用，电力系统控制中心得到升级和改造，不再采用传统的人工控制 方式，而是在控制中心装备计算机，建立现代化的控制中心，从而有利于全面监测和详细掌 握电力系统运行的基本情况。通常以计算机控制为中心，构建向四周辐射的控制网络体系， 并在整个电力系统之中，建立完整的、立体化的覆盖网络，实现全面而畅通的信息传递和指 令传输。有利于管理人员及时掌握电力系统的基本情况，实现供电的安全、稳定与可靠，进 而满足人们的用电需要。中心控制计算机的主要作用是，整合并使用各种软件，负责对电力 系统进行整体调度和控制，实现电力系统运行、监测等各项操作的自动化。同时，在电力系 统自动化进程中，通常采用分层操作和控制方式，全面掌握系统每层运行的基本情况，对存 在的不足及时改进和调整。从而有利于保障电力系统稳定及可靠运行，提高供电的安全性。 2电力系统自动化技术的控制要求 在自动化技术逐渐推广和应用的前提下，为促进自动化技术得到有效利用，使其在电力 系统之中充分发挥作用，加强自动化控制，提高操作人员素质，把握每个操作控制要点是必 要的。一般而言，自动化控制的要求表现在以下方面：准确并迅速收集电力系统的运行参数，做好电力系统元器件的检测工作，对存在的缺陷及时采取措施修复。加强电力系统运行监控，及时掌握系统运行状况，了解各种元器件的技术、安全和经济节能方面的要求。并注重对系 统操作人员和调控人员的管理培训，让他们把握每个技术要点，严格按要求进行设备操作和 元器件调控。重视电力系统不同层次、局部系统以及各种元器件的综合协调，优化整合各种 资源，为整个电力系统寻找最优质的供电方式，确保电力系统安全有效运行，并且还有利于 节约电能，降低供电成本。总之，通过自动化技术的应用，实现电力系统的自动化调节和控制，不仅可以降低工作人员的劳动强度，节约人力资源和管理成本，还能促进电力设施更为 有效的发挥作用，延长电力设备使用寿命。并改进电力设备的运行性能，实现对安全事故的 预防，减少大面积停电事故发生的可能，确保供电的稳定性与可靠性，为人们日常生活创造 良好条件。 3电力系统自动化技术的应用现状 3.1电网调度自动化技术