实验三、微机线路保护装置零序保护实验 一、实验目的 通过微机线路零序电流保护实验，掌握微机零序电流保护的接线、动作特性和动作报文。 二、实验类型（含验证型、设计型或综合型 综合型。 三、实验仪器 序号 型号 名 数量 1 MRT 继电保护测试仪 1台 2 CSL161 微机线路保护装置 1台 四、实验原理 1、电力系统接地故障时零序分量的特点 ()i如 图（一）零序电压、电流分布图 ()零序电压：故障点6最高，离故障点越远U6越低，变压器中性点接地处U。0。 2)苓序电流 分布：中性点接地变压器的位置有关。 大小：线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。 (3)零序功率 短路点最大（与U相同），方向：与正序相反，从线路一母线
11 实验三、微机线路保护装置零序保护实验 一、实验目的 通过微机线路零序电流保护实验，掌握微机零序电流保护的接线、动作特性和动作报文。 二、实验类型（含验证型、设计型或综合型） 综合型。 三、实验仪器 序号 型 号 名 称 数 量 1 MRT 继电保护测试仪 1 台 2 CSL161 微机线路保护装置 1 台 四、实验原理 1、电力系统接地故障时零序分量的特点 图（一）零序电压、电流分布图 (1) 零序电压：故障点 U0最高,离故障点越远 U0越低，变压器中性点接地处 U0=0。 (2) 零序电流： 分布:：中性点接地变压器的位置有关。 大小:：线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。 (3) 零序功率 短路点最大(与 U0相同).，方向:与正序相反,从线路→母线
100 Uxo =-lo.Zm 图（二）零序电压、电流之间相位关系 相位差由乙B0的阻抗角决定，与被保护线路的零序阻抗及故障点的位置无关。 2、零序电流保护 三段式或四段式：I段：速动保护。Ⅱ段（Ⅱ、Ⅲ段）应能有选择性切除本线路范围的接 地故魔，其动作时间应尽量缩短。最末一段：后各。三段式零序电流保护原理与三段式电流 保护是相似的 、方向 由织 的大接地电流系统中，为保证选择性，需要装设零序功率方向元件，构成方向 性零序电流保 4、CSL-161B保护装置的定值管理 本装置的整定值均以数字形式存放在CPU插件的E'PROM中，可同时存放八套不同 的整定值（保护装置定值清单见附录二有关章节），以适应不同的运行方式，特别是装设在旁 路母线断路器上的保护，可以把八套定值分别取为可能由它代路的各不同线路的定值。除了 用于综合自动化变电站的装置如CSL163B等采用“软”开关以外，CSL160B系列中其它装 置的X23,X24,X25三个开关量输入端子都用于“定值选择” 这些开入端 在接通+24V 电源时为“1 否则为“0”，因而可以用一个三位开关（通常可用一个拨轮开关）构成8种 不同状态用以选择预先固化在E?PROM中的八套定值中的任一套。 5、CSL-161B保护装置控制字说明： KG1,KG2,KG3都是十六位二进制控制字，每个控制字相当于十六个软件功能控制 开关。在定值清单中 每个控制字用四位十六进制数表示，每位十六进制数表达了 四位二进制数。 G1控制字各位定义表1： 表1 位号 位取值 位取估 含义及作用 DO 投入 退出 零序I段带方向 DI 投入 退出 零序I1段带方向 D3 投入 退出 零序W段带方向 D4 投入 退出 加速零序IⅡ段 D5 投入 退出 加速零序III段 D6 投入 退出 加速零序V段 抄入 退出 距离1段和零序I段延时150ms动作 投入 退出 重合后瞬时加速距离 D9 投入 退出 重合后瞬时加速距离III段
12 (4) 0 0 arg d d I U · · j = B10 ' 0 = - I0 · Z · · U M 图（二）零序电压、电流之间相位关系 相位差由 ZB10 的阻抗角决定，与被保护线路的零序阻抗及故障点的位置无关。 2、 零序电流保护 三段式或四段式：Ⅰ段:速动保护。Ⅱ段(Ⅱ、Ⅲ段)应能有选择性切除本线路范围的接 地故障，其动作时间应尽量缩短。最末一段：后备。三段式零序电流保护原理与三段式电流 保护是相似的。 3、方向性零序电流保护 在多电源的大接地电流系统中，为保证选择性，需要装设零序功率方向元件，构成方向 性零序电流保护 4、CSL-161B保护装置的定值管理 本装置的整定值均以数字形式存放在CPU 插件的 2 E PROM 中，可同时存放八套不同 的整定值(保护装置定值清单见附录二有关章节)，以适应不同的运行方式，特别是装设在旁 路母线断路器上的保护，可以把八套定值分别取为可能由它代路的各不同线路的定值。除了 用于综合自动化变电站的装置如CSL163B 等采用“软”开关以外，CSL160B 系列中其它装 置的X23，X24，X25 三个开关量输入端子都用于“定值选择”，这些开入端子在接通+24V 电源时为“1”，否则为“0”，因而可以用一个三位开关（通常可用一个拨轮开关）构成8 种 不同状态用以选择预先固化在 2 E PROM中的八套定值中的任一套。 5、CSL-161B 保护装置控制字说明： KG1，KG2，KG3 都是十六位二进制控制字，每个控制字相当于十六个软件功能控制 开关。在定值清单中，每个控制字用四位十六进制数表示，每位十六进制数表达了 四位二进制数。 KG1 控制字各位定义表 1： 表 1 位号 位 取 值 =1 位 取 值 =0 含义及作用 D0 投入 退出 零序 I 段带方向 D1 投入 退出 零序 II 段带方向 D3 投入 退出 零序 IV 段带方向 D4 投入 退出 加速零序 II 段 D5 投入 退出 加速零序 III 段 D6 投入 退出 加速零序 IV 段 D7 投入 退出 距离 I 段和零序 I 段延时 150ms 动作 D8 投入 退出 重合后瞬时加速距离 II 段 D9 投入 退出 重合后瞬时加速距离 III 段
D10 投入 退出 重合后延时1.5s加速距离I1Ⅱ段 退出 距离1、Ⅱ段不经振荡闭锁 D12 投入 退出 重合后电抗相近原理后加速 D13 IN=1A IN=5A CT额定值选择 D14 投入 退出 M键功能 D15 投入 退出 模拟量输入自检，PT、CT断线检查 注：运行时D14应为“0”，D14=1仅用于调试。运行时D15应为“1”，D15=0仅用于调 试。 KG2控制字主要用干重合铜及特殊保护功能控制。 KG3用于当高频保护压板投入时高频停信元件选择控制。当高频保护不用时，可整定为 0000H。 举例如下：在CSL161B保护中，如KG1=9243,它代表的十六位二进制数如表2： 表2 1001 对照表1KG1控制字各位定义，KG1=9243的定义为： D15:模拟量输入自检，pT、CT断线检查投入： D13.CT In=5A D12:重合闸后电抗相近原理后加速投入 D9:重合闸后解时加速Zm投入；D6:加速零序V段投入： D1:零序Ⅱ段带方向：DO:零序)段带方向： 1)KG2控制字主要用于重合闸及特殊保护功能控制，各位定义如表3： 表 位号 位取值 位取值=0 含义及作用 DO 详见下表 详见下表 重合闸检同期方式 DI 详见下表 详见下表 重合闸检同期方式 D2 选用 不洗 检同期电压相别为C D3 选用 不选 检同期电压相别为B D4 选用 不选 检同期电压相别为A D5 选用 不洗 拾同期电压相别为CA D6 选用 不洗 检同期电压相别为BC D7 选用 不选 检同期电压相别为AB D8 100V 57V 抽取电压额定有效值选择 D9 0入 退中 无故障快速复归功能 D10 投入 退 不对称故障相继速动 投入 退出 双回线相继速动 D12 投入 退出 遥控检同期合闸 D13 详见下表 羊见下表 循环显示字制 D14 详见下表 详见下表 循环显示控制 退出方向控制 切至开口三角PT 断线情况下零序保护行为选择
13 D10 投入 退出 重合后延时 1.5s 加速距离 III 段 D11 投入 退出 距离 I、II 段不经振荡闭锁 D12 投入 退出 重合后电抗相近原理后加速 D13 IN=1A IN=5A CT 额定值选择 D14 投入 退出 M 键功能 D15 投入 退出 模拟量输入自检，PT、CT 断线检查 注：运行时 D14 应为“0”，D14=1 仅用于调试。运行时 D15 应为“1”，D15=0 仅用于调 试。 KG2控制字主要用于重合闸及特殊保护功能控制。 KG3用于当高频保护压板投入时高频停信元件选择控制。当高频保护不用时，可整定为 0000H。 举例如下：在CSL161B 保护中，如KG1=9243，它代表的十六位二进制数如表2： 表2 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 对照表1 KG1 控制字各位定义，KG1=9243 的定义为： D15：模拟量输入自检，PT、CT 断线检查投入； D13：CT In=5A； D12：重合闸后电抗相近原理后加速投入； D9：重合闸后瞬时加速ZIII 投入；D6：加速零序IV段投入； D1：零序II 段带方向； D0：零序I 段带方向； 1） KG2 控制字主要用于重合闸及特殊保护功能控制，各位定义如表3： 表3 位号 位取值=1 位取值=0 含义及作用 D0 详见下表 详见下表 重合闸检同期方式 D1 详见下表 详见下表 重合闸检同期方式 D2 选用 不选 检同期电压相别为C D3 选用 不选 检同期电压相别为B D4 选用 不选 检同期电压相别为A D5 选用 不选 检同期电压相别为CA D6 选用 不选 检同期电压相别为BC D7 选用 不选 检同期电压相别为AB D8 100V 57V 抽取电压额定有效值选择 D9 投入 退出 无故障快速复归功能 D10 投入 退出 不对称故障相继速动 D11 投入 退出 双回线相继速动 D12 投入 退出 遥控检同期合闸 D13 详见下表 详见下表 循环显示控制 D14 详见下表 详见下表 循环显示控制 D15 退出方向控制 切至开口三角PT 断线情况下零序保护行为选择
对照表3KG2控制字各位定义，KG2=8413的定义为： DI5:装置不引入PT开口三角零序电压，当检测到PT失压后，各段零序保护均取消方向 控制，改为零序过流，如发生接地故障，零序保护动作后三跳，并闭锁重合闸。 D13、D13、:LCD循环显示， 不显示其他内容。 DI0:不对称故障相继速动投入」 D8:抽取电压额定有效值为S7V。 D4:选检同期电压相别为A相。 DO、D1:重合闸为检同期方式 五、实验内容和要求 1、整定行输入： 利用面板上的人机对话功能，（或运行PC机调试软件），使人机对话功能进入 SETIST-CPU号一定值区号，按<SET,1CD品元示“.VO,00”再按<SET,品示，O0 SN=O0,按照定值清单（见附录Ⅱ有关章节），按 下健 .ID即只元KC1=XXXX.用 选择健输入定值后， 按<SET>确认。然后在选择下一项定值。在定值全部改完以后，LCD 显示“SEND SETING,Y:SET,N:QUT。如要设密码，按<SET>,LCD显示：“Are You Sure?Code0000”将Code0000改为Code XXX X(设置密码)，按<SET>,LCD显示 “ANS Success I”,再按<SET>后显示“SET BURN OK 00",按<O>键，复归正常。 2、模拟短路故障试验： 1)零序电流 向保护（正向短路 按图(1)接线，按表4给出的整定值，重新输入“00”动作区定值。 表4 KG1=400FKG2=F210 KG3=0000RD7=20 XX1=20 XX2=40 XX3=60 XD1=29 XD2=49 XD3=69 TX2=0.5” TX3=1 TD2=0.5” TD3=17 I01=8A I02=64 I03=4A 104=2A T02=0.5"1 T03=1 T04=1.5 TCH=1.5" VT0=20 IQD=1.04A ITW=6A KX=0.6 KR=2.3 PT=1 CT=1 X1=0.4Q/KM Ua O Ua Un O Un Ia Ia 重合闻 重合闸出口 跳佩出口 公共端 +KM 测试仪 保护装置 图（三）实验接线 a
14 对照表3 KG2 控制字各位定义，KG2=8413 的定义为： D15：装置不引入PT 开口三角零序电压，当检测到PT 失压后，各段零序保护均取消方向 控制，改为零序过流，如发生接地故障，零序保护动作后三跳，并闭锁重合闸。 D13、D13、：LCD 循环显示，不显示其他内容。 D10：不对称故障相继速动投入。 D8：抽取电压额定有效值为57V。 D4：选检同期电压相别为A 相。 D0、D1：重合闸为检同期方式。 五、实验内容和要求 １、整定值输入： 利用面板上的人机对话功能，（或运行 PC 机调试软件）,使人机对话功能进入 SET-LST-CPU 号—定值区号，按<SET>，LCD 显示“S- NO100 ”再按<SET>，显示：00 SN=00，按照定值清单（见附录 II 有关章节），按<下键>，LCD 即显示 KG1=ΧΧΧΧ，用 选择键输入定值后，按<SET>确认。然后在选择下一项定值。在定值全部改完以后，LCD 显示“SEND SETING ,Y：SET，N：QUIT”。如要设密码，按<SET>，LCD 显示：“Are You Sure? Code 0000 ”将 Code 0000 改为 Code ΧΧΧΧ(设置密码)， 按<SET> ，LCD 显示 “ANS Success !”，再按<SET>后显示“SET BURN OK 00”，按<Q>键，复归正常。 2、模拟短路故障试验： 1）零序电流方向保护（正向短路） 按图（1）接线，按表 4 给出的整定值，重新输入“00”动作区定值。 表 4 图（三）实验接线 KG1=400F KG2=E210 KG3=0000 RDZ=2Ω XX1=2Ω XX2=4Ω XX3=6Ω XD1=2Ω XD2=4Ω XD3=6Ω TX2=0.5” TX3=1” TD2=0.5” TD3=1” I01=8A I02=6A I03=4A I04=2A T02=0.5” T03=1” T04=1.5” TCH=1.5” VTQ=30° IQD=1.04A IJW=6A KX=0.6 KR=2.3 PT=1 CT=1 X1=0.4Ω/KM