简介这份继保实验模版面向电力系统继电保护课程的学习者与实验指导教师围绕微机保护整定计算与装置操作提供可直接套用的实验文档框架。内容覆盖三段式电流保护及自动重合闸、变压器差动保护、微机型距离保护三大实验其中三段式部分详细给出电流I、II、III段的整定公式、动作时间设定以及EPL-168与EPL-24装置的定值修改、密码输入、固化等操作流程并附越级跳闸分析、前加速与后加速重合闸原理及配合实验记录表。资源包为1个docx文档约646KB结构按实验目的、原理、步骤、报告要求与思考题编排便于直接填写数据、整理实验报告。目前已有142人学习下载适合需要快速完成继保实验记录与整定计算练习的本科生及备考人员参考。1. 继保实验模版到底在练什么从三段式电流保护到距离保护的整定链路很多人第一次拿到继保实验模版会把它当成照着接线、抄个定值、记录表格的流程作业。但真正做过一遍就会发现这套模版的核心不是接线而是整定计算与保护配合三段式电流保护怎么按最大负荷电流和短路电流反推定值自动重合闸的前加速与后加速在控制字上差在哪一位变压器差动保护为什么要处理 Y/Δ-11 带来的 30° 角差微机型距离保护的阻抗圆特性又怎么用极坐标验证。这些内容在 EPL-24、EPL-168、STS362L 这几台装置上都能落地复现。这套模版适合电力系统继电保护课程的实验环节也适合已经工作、想重新梳理整定逻辑的运维和调试人员。它把原理—整定—装置操作—动作验证串成一条链先算定值再通过面板菜单固化到定值区 00最后用故障设置开关制造区内、区外、转换性故障观察保护启动顺序和动作时间。下面按三段式电流保护、自动重合闸、变压器差动、距离保护四条线拆开讲重点放在参数怎么算、菜单怎么点、数据怎么读。2. 三段式电流保护整定从 Ifmax 到 EPL 装置定值固化2.1 三段式保护的整定逻辑与可靠系数取值三段式电流保护的本质是按短路电流随故障点距离衰减的特性把保护范围切成三段。I 段是瞬时速断按躲过本线路末端最大短路电流整定II 段带 0.5s 时限与下一级 I 段配合III 段是定时限过电流按躲过最大负荷电流整定时限 1s。模版里给出的公式是理解整定的关键III 段IDZBIII Ifmax × Kk / Kh其中可靠系数 Kk 取 1.20返回系数 Kh 取 0.85自起动系数 Kzq 无电动机时取 1。A 站 II 段IDZAII 1.05 × IkminIkmin 为最小运行方式下两相短路电流。A 站 I 段IDZAI 1.3 × IkmaxIkmax 为最大运行方式下三相短路电流。B 站 I 段IDZBI 1.3 × IkmaxB 站 II 段IDZBII 1.15 × IDZAI。这里有个容易踩的坑III 段的 Kk/Kh 比值约 1.41意味着定值要比最大负荷电流高出一大截否则电动机自起动时就会误动。而 I 段用 1.3 倍 Ikmax 是为了躲过外部故障和电流互感器误差不是越大越好——定值抬太高保护范围会缩到线路首端一小段。2.2 用 Python 复算整定值避免手算出错实验里 Ifmax、Ikmin、Ikmax 都是现场读表得到的手算容易在系数上翻车。我一般先用一段脚本把三组定值算出来再照着往装置里输# 三段式电流保护整定复算 Kk 1.20 # 可靠系数 Kh 0.85 # 返回系数 Kzq 1.0 # 自起动系数无电动机取1 Ifmax 2.4 # 最大负荷电流现场读表值(A) Ikmin 3.0 # 最小运行方式两相短路电流(A) Ikmax 4.5 # 最大运行方式三相短路电流(A) # III段定时限过电流 IdzIII Ifmax * Kk * Kzq / Kh # A站II段与下一级配合 IdzAII 1.05 * Ikmin # A站I段速断 IdzAI 1.3 * Ikmax # B站I段速断 IdzBI 1.3 * Ikmax # B站II段与A站I段配合 IdzBII 1.15 * IdzAI print(fIII段定值: {IdzIII:.2f} A, 时限 1s) print(fA站II段: {IdzAII:.2f} A, 时限 0.5s) print(fA站I段: {IdzAI:.2f} A, 时限 0.1s) print(fB站I段: {IdzBI:.2f} A, 时限 0.1s) print(fB站II段: {IdzBII:.2f} A, 时限 0.5s)这段脚本把模版里的四个公式集中实现Kk、Kh、Kzq 三个系数单独提出来方便按实验条件改。运行后得到各段定值直接对应装置菜单里的整定值 A输入项。注意 B 站 II 段不是独立按短路电流算的而是跟着 A 站 I 段走 1.15 倍这是为了保证上下级保护的时限和定值都能配合避免越级。2.3 EPL-24 与 EPL-168 的定值固化操作定值算完接下来是往装置里写。模版里 A 站用 EPL-24B 站用 EPL-168操作路径基本一致进入定值菜单选择修改。选择定值区 00。进入定值修改逐项输入电流 I、II、III 段定值和动作时间。输入密码执行固化成功。B 站 EPL-168 需要把电流 I、II、III 段全部投入动作时间分别设 0.1s、0.5s、1sA 站 EPL-24 只投 I、II 段同时把差动保护压板退出。这一步的差别很关键A 站作为下游不投 III 段靠 B 站的 III 段做后备。如果两边都投 III 段且时限一样区外故障时可能同时启动配合就乱了。保护站点装置型号投入段动作时间定值来源A 站EPL-24I、II 段0.1s / 0.5s1.3×Ikmax / 1.05×IkminB 站EPL-168I、II、III 段0.1s / 0.5s / 1s1.3×Ikmax / 1.15×IDZAI / Ifmax×1.2/0.85提示固化前先确认定值区选的是 00模版里所有操作都围绕 00 区。选错区会导致装置按旧定值动作实验数据全废。2.4 配合实验与越级跳闸的判断整体配合实验要观察的是动作顺序。把转换开关切到 A 站保护分别在 B 站全长 50%、A 站端口、(BA) 站全长 100% 三个位置制造三相短路记录哪一段先动、动作时间多少。判断越级跳闸看两点一是动作时间是否短于该段整定时限二是动作的保护是否超出了它应该负责的范围。比如 B 站全长 50% 故障本该 B 站 I 段瞬时动作如果 A 站 I 段先跳就是越级。模版实验报告里问为什么 B 站始终在前 A 站始终在后答案就在功率流向和配合方向上——B 站是电源侧A 站是负荷侧顺序颠倒后配合逻辑整个反过来后备保护会失去选择性。3. 自动重合闸前加速与后加速控制字二与压板配置3.1 前加速与后加速的适用场合差异前加速的思路是线路任何一处故障保护都先无选择性地瞬时跳闸然后重合如果是瞬时故障重合成功恢复供电如果是永久故障再按整定的时限分段跳闸。它适合 35kV 以下的非重要负荷配电线路因为这类线路瞬时故障比例高快速切除能减少故障扩大。后加速则相反第一次故障时保护有选择性动作重合后如果故障还在就瞬时加速跳闸不再等时限。它适合 35kV 以上网络和重要负荷送电线路因为这类场合更看重选择性不能随便无选择跳闸。两者的区别最终落在装置的控制字二上前加速方式控制字二为 4000后加速方式为 0000。这个数值不是随便定的它对应装置内部加速逻辑的投入位。3.2 控制字二修改与压板投入步骤前加速的整定路径是定值 → 修改 → 选择定值区 00 → 定值修改 → 输入密码 → 控制字二长按 键进入子菜单→ 选择前加速方式 → 固化成功。后加速把最后一步换成选择后加速方式即可。电流 I、II、III 段定值仍按三段式电流保护的数值不用重算。压板部分要额外投入重合闸和电流加速压板项前加速整定值后加速整定值动作时间电流 I 段按三段式按三段式0.1s / 0s电流 II 段按三段式按三段式0.5s电流 III 段按三段式按三段式1s重合闸投入投入1s电流加速0.6A0.7A0.05s注意前加速的 I 段动作时间保持 0.1s后加速的 I 段动作时间设为 0s这是两者在时限配置上的直接体现。加速定值 0.6A 和 0.7A 是加速段的启动门槛比正常段定值低保证重合后能可靠加速。3.3 重合闸实验数据记录与结论分析实验步骤和配合实验类似调压至 100V投入 A 站 I、II 段和 B 站 I、II、III 段转换开关切 A 站保护分别在 B 站全长 50%、A 站端口、(BA) 站全长 100% 制造短路记录一次跳闸原因、一次跳闸时间、一次重合闸时间、二次跳闸原因、二次跳闸时间。前加速的典型现象是一次跳闸由 B 站保护瞬时完成重合后如果故障仍在二次跳闸由 A 站保护按段动作。后加速则是一次跳闸就有选择性重合后加速段瞬时切除。注意记录二次跳闸时间时要区分是加速段动作还是正常段动作。加速段动作时间约 0.05s正常段是 0.1s 或 0.5s差一个数量级读表时别混。4. 变压器差动保护不平衡电流来源与 Y/Δ-11 相位补偿4.1 不平衡电流的三个来源与抑制手段变压器差动保护的不平衡电流主要来自三处。第一是励磁涌流励磁电流只流经变压器一侧无法在差动回路中平衡抑制手段有速饱和铁心差动继电器、鉴别短路电流与励磁涌流波形差别、二次谐波制动。第二是两侧电流相位不同Y/Δ-11 接线本身带来 30° 相移如果两侧 CT 仍按同名相接差回路就会有差流解决办法是把星形侧 CT 接成三角形或把三角形侧 CT 接成星形。第三是计算变比与实际变比不同CT 变比很难完全匹配变压器变比残余差流靠定值躲过。模版里差动启动定值整定为 1.2这个值要大于正常运行和区外故障时的最大不平衡电流同时小于区内故障时的最小差动电流。区内故障时Id I1 I2两侧电流同向流入区外故障时Id I1 - I2 ≈ 0这就是差动保护能区分区内外的根本原因。4.2 高低压侧 CT 二次接线与变比选择以双绕组 Y/Δ-11 变压器为例原边 CT 二次接成 Δ 形副边 CT 二次接成 Y 形。原边 CT 二次线电流超前相电流 30°而变压器 Y/Δ-11 接法使低压侧电压领先对应侧电压 30°两者抵消后高低压侧 CT 二次线电流同相位。变比选择上要让两侧 CT 变比之比等于变压器变比这样正常运行时差流近似为零。模版思考题里给的参数是电压比 380/127、高压侧 CT1 变比 1/1。要修正角差高压侧 CT1 二次接成 Δ 形低压侧 CT2 二次接成 Y 形变比上低压侧 CT2 需要选一个能让二次电流与高压侧匹配的值。用相量分析验证时把两侧二次电流画在同一复平面上看它们是否重合。4.3 区内、区外、转换性故障实验操作差动实验分四种工况差动定值统一整 1.2变压器正常工作合 QF1、QF2、QF4转换开关置中间正常位置调压至原边 100V合负载开关记录高低压侧电压电流和差流。区外故障合 QF1转换开关置中间线路故障开关切 A 站保护合 A、B、C 故障按钮调压至 100V合 QF2、QF4记录数据。此时差流应很小保护不动作。区内故障调压至 100V合 A、B、C 故障按钮合 QF1转换开关从中间切到内部故障位置差流应远大于 1.2保护瞬时动作。转换性故障先制造区外故障再把转换开关切到内部故障位置观察保护从不动到动作的转换过程。# 差动保护实验记录要点以表格字段形式整理 # 高压侧: UAB, Ia, Ib, Ic # 低压侧: Uab, Ia, Ib, Ic # 差动: Iabd, Ibcd, Icad # 判据: Id 1.2 动作, Id 1.2 不动作 # 区外故障 Id 应接近 0, 区内故障 Id 应显著大于 1.2记录时重点看差流 Id 的变化。区外故障时如果 Id 明显不为零说明 CT 接线或变比有问题先查相位补偿再查变比匹配。5. 微机型距离保护阻抗圆特性测试与极坐标验证5.1 方向阻抗继电器的动作特性与灵敏角距离保护的核心是阻抗继电器它测量短路点到保护安装处的阻抗与整定阻抗比较决定是否动作。方向阻抗继电器的特性是以整定阻抗 Zzd 为直径、通过坐标原点的圆。当整定阻抗角 φset 等于线路阻抗角 φLF 时动作阻抗最大等于圆的直径此时保护范围最长这个角度叫最大灵敏角 φsen。模版里灵敏角整定为 70°。三段式距离保护的整定阻抗分别是I 段 Zzd30ΩII 段 Zzd45ΩIII 段 Zzd65Ω动作时间对应 0.1s、0.5s、1s。这个阶梯关系和电流保护一致只是判据从电流换成了阻抗。5.2 STS362L 装置定值设置与移相器调节在 STS362L 数字式线路保护测控装置上设置相间距离 I 段 Zzd30Ω、II 段 45Ω、III 段 65Ω动作时间 0.1s、0.5s、1s灵敏角 70°。实验台面板设置保护位置选 A 站保护工作方式选正常B 站、A 站阻抗点切换选 100%A 站故障点瓷盘电阻顺时针旋至中间B 站瓷盘电阻逆时针旋到底。移相器的作用是改变 U 与 I 之间的相位角也就是改变阻抗保护测得的阻抗角。移相器定子绕组为三相对称绕组调节定子、转子绕组轴线角度就能改变输出电压相位。距离保护额定电压 100V移相器输出电压也应是 100V由前面的三相自耦变压器调节。5.3 极坐标动作特性绘制与灵敏度分析实验要测的是不同电流下阻抗继电器的动作边界。给定电流 I 分别为 3.0A、2.4A、1.8A、1.2A记录对应的动作电压 U算出测量阻抗 Zdz·J判断落在哪一段保护范围内。把结果画在极坐标上标出 Zzd 和 φlm就能看出实际动作特性与理论圆的偏差。电流 I (A)整定阻抗 (Ω)测量电压 U (V)测量阻抗 (Ω)动作段灵敏度3.030 / 45 / 65记录值U/I判断Zzd/ZJ2.430 / 45 / 65记录值U/I判断Zzd/ZJ1.830 / 45 / 65记录值U/I判断Zzd/ZJ1.230 / 45 / 65记录值U/I判断Zzd/ZJ灵敏度用 Zzd/ZJ 衡量大于 1 说明在保护范围内。精确工作电流的概念也要注意当测量电流等于精确工作电流时继电器启动阻抗为 0.9 倍整定阻抗即误差 10%。电流大于精确工作电流时启动阻抗误差能控制在 10% 以内这个误差在选择可靠系数时已经考虑进去了。提示画极坐标图时正方向短路测量阻抗在第一象限反方向在第三象限。方向阻抗继电器只对第一象限的动作反方向短路不动作这是它比全阻抗继电器更适合做距离保护的原因。6. 从实验数据反推保护配合几个容易被忽略的验证技巧做完四组实验真正有价值的是拿数据反推配合逻辑是否成立。第一个技巧是用动作时间差验证级差B 站 I 段 0.1s、A 站 II 段 0.5s级差 0.4s如果实测二次跳闸时间差小于 0.3s说明时限配合有问题要回去查定值区是否固化正确。第二个技巧是用差流方向判断区内区外区外故障时差流应接近零如果差流偏大先查 CT 二次接线是 Δ 形还是 Y 形再查变比是否匹配最后才怀疑定值。第三个技巧是用极坐标图验证灵敏角把实测的动作边界点连起来如果圆心偏离原点或直径明显小于 2×Zzd说明移相器相位或电压调节有偏差不是保护装置的问题。还有一个常被忽略的点前加速和后加速的控制字二数值4000 和 0000改完后一定要重新固化并确认定值区 00 已生效。我见过有人改完控制字没固化实验现象和理论对不上排查半天才发现是旧定值还在跑。验证方法是改完后退出菜单再进一次看控制字二显示的是不是新值。另外重合闸实验里一次重合闸时间整定 1s这个时间要大于断路器合闸准备时间否则重合命令发出去断路器还没准备好重合会失败数据表里一次重合闸时间那一栏就会是空的。本文还有配套的精品资源点击获取
