YZJCS-II电力系统继电保护综合实验系统

1、概述

YZJCS-II电力系统继电保护综合实验系统是针对《电力系统继电保护》、《微机保护》等有关继电保护教学内容而设计的，包含电磁式继电器、微机保护继电器、三相数字式移相器、调压器、线路模型等设备，能够完成三段式电流保护、距离保护、变压器差动保护等实验内容，并具有自主介入编程软件功能，为学生保护课程设计、毕业设计、生产实习提供试验平台。

2、YZJCS-II电力系统继电保护综合实验系统具备的功能

2.1 YZJCS-II电力系统继电保护综合实验系统继电器类型

2.1.1电磁型继电器：可完成电流电压保护、时间继电器特性实验、星型与不完全星型的三段式电流保护实验、重合闸实验。
2.1.2微机型继电器：可完成电流电压保护、功率方向实验、微机差动继电器特性实验、微机阻抗继电器的特性实验、负序电压继电器特性实验；装置软件开源（交货时提供相应软件及其使用资料），能够作为学生保护设计和学习编程的硬件平台。

2.2 多功能微机保护装置

2.2.1具有自主介入编程功能，软件开源、为学生保护课程设计、毕业设计、生产实习提供试验平台；交货时提供编程功能使用视频。
2.2.2具有自诊断功能、事故记录、事件顺序记录功能。
2.2.3、可完成电流电压保护、功率方向实验、纵联差动保护实验、变压器差动实验、距离保护实验、线路保护实验、变压器后备保护实验、电容器保护实验。

2.3、微机保护实验有对应的实际物理模型。

2.3.1 实验系统的一次系统由实物形式的三相线路、三相开关和三相变压器构成；故障电流、电压等取自电气一次系统实体。实验系统的测量系统采用实际电气设备所使用的电压互感器、电流互感器构成。
2.3.2 具有漏电保护功能，确保实验进程安全。
2.3.3 实验系统具有过流、缺相、低电压保护功能。

2.4、与实验系统配套的虚拟仿真继电保护实验软件

按实际系统，以的3D形式，模拟实验系统的屏面布局、各元器件的外形轮廓及其人机界面；借助该虚拟仿真继电保护实验软件，能让学生了解实验系统的原理、构成，熟悉实验系统的基本操作，完成典型实验项目的虚拟仿真实验，并看到相应的实验现象。

3、实验系统技术参数

3.1、输入电源

3.1.1、电源电压：三相，AC400 V±10%（50Hz）;额定容量： 9kVA；三相调压器容量为9kVA。
3.1.2、工作温度：-10°C～+60°C；
3.1.3、相对湿度＜85%（25°C）。

3.2、电流继电器

3.2.1、单个线圈额定电流：3A、电流整定范围：0~6A（配置3个）；
3.2.2、单个线圈额定电流：1.5A、电流整定范围：0~3A（配置3个）。

3.3、电压继电器

电压继电器用于继电保护线路中，作为过电压保护或低电压闭锁的动作元件。
线圈额定电压：AC200V、电压整定范围:AC50~200V；
继电器系电磁式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，线圈出头接在底座端子上，用户可以根据需要串并联，因而可使继电器整定范围变化一倍。继电器名牌的刻度值及额定值足线圈并联时的(以V为单位)。转动刻度盘上的指针、以改变游丝的反作用力矩，从而可以改变继电器的动作值。继电器的动作：对于过电压继电器，电压升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开。当电压降低到0.8倍整 定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合，对于低电压继电器，当电压降低到整定电压时，继电器就动作，动合触点断开，动断触点闭合。

3.4、中间继电器

中间继电器用于各种保护和自动控制装置中,以增加保护和控制回路的触点数量和触点容量。
3.4.1、线圈额定电压:DC220V，线圈额定电流：不低于0.5A；
3.4.2、动作时间： 0.05s；返回时间： 0.05s。

3.5、时间继电器

时间继电器作为辅助元件用于各种保护及自动装置中,使被控元件达到所需要的延时,在保护装置中用以实现主保护与后备保护的选择性配合。
时间继电器系一电磁铁带动一钟表延时机构 ,电磁铁可以由直流成交流电源供电,本系列中的交流时间继电器其内部装有桥式整流器, 将电源整流后供给电磁铁。每台继电器内均有两付瞬时转换触点.一付延时主触点(终止触点),根据不同的规格.可以安装一付滑动延时触点,其延时整定值,可以等于或小于延时主触点的整定值;继电器盖子上可以装设拖针,以指示继电器动作情况, (规格表中型号后带有X 的即为帯有拖针的规格)为便于维修,继电器内部有插件,在取下盖子后即可将继电器部分抽出。
3.5.1、线圈额定电压:DC200V，时间整定范围: 0-5s。
3.5.2、配置数量为2个。

3.6、负序电压继电器（1个）

负序电压继电器用于发电机和变压器的继电保护线路中，作为电压闭锁元件，它反应不对称故障时线路电压的负序分量。
3.6.1、额定线圈电压:AC100V；
3.6.2、电压整定范围:AC 6-12V。

3.7、信号继电器

信号继电器，适用于直流操作的保护线路中，作为动作指示器。
3.7.1、额定线圈电压：DC220V ，额定线圈电流： 0.01A；
3.7.2、配置数量为2个；
3.7.3、启动方式：电流启动、电压启动

3.8、闪光继电器（1个）

闪光继电器主要用于各种镶嵌屏上，当被保护系统发生故障，主保护继电器动作时，通过闪光继电器控制各种灯光信号。
额定线圈电压：DC220V；

3.9、重合闸

可用于单侧电源线路，也可用于双电源电路，以实现三相一次重合闸；
装置采用集成电路作为主要元件，时间回路采用晶体振荡器，由拨盘整定延时，延时精度高，便于保护的整定配合；
装置体积小，重量轻，功耗低，便于使用和维护。
3.9.1、额定电压：DC220V；
3.9.2、时间元件的整定范围：1.2～5s；

3.10、YZ2000多功能微机保护装置

3.10.1、工作电压：AC220V交流（单相）；
3.10.2、工作温度：-10°C～+60°C；
3.10.3、测量精度优于1%；
3.10.4、YZ2000多功能微机保护装置采用触摸屏显示，触摸次数：>2000万次，屏幕规格： 7英寸；触摸屏可控件组态，图形化显示，直观方便。

3.11、YZ3500三相数字式移相器

3.11.1、输入电压：三相AC0~100V /50Hz，输出电压：三相AC0~60V/50Hz；最大输出电流： 1A，
3.11.2、移相范围：0~360°，调节步长为1°；
3.11.3、工作温度：-10°C～+60°C；
3.11.4、具有输入过压保护功能，采用触摸屏显示，操做方便。

3.12、数字电秒表

测量误差：≤5×10-5 ±1个尾数字
显示方式：  5位LED红色数码管
3.12.1、额定电压：AC 220V，
3.12.2、时间测量范围：1~9999ms，测量误差： 1ms；

3.13、电压互感器

额定容量：15VA，变比：AC100V@V，工作频率：50Hz。

3.14、电流互感器

 
3.14.1、额定容量： 5VA，变比：5AA，工作频率：50Hz；
3.14.2、配置6个。

3.15、数字交流电压表

3.15.1、工作电压：AC 220V；
3.15.2、电压测量范围：AC0~150V；
3.15.3、精度：0.5级

3.16、数字交流电流表

3.16.1、工作电压：AC 220V；
3.16.2、电流测量范围：AC0~15A；
3.16.3、精度：0.5级；
3.16.4、配置数量为2个。

3.17、单相调压器

3.17.1、额定功率： 2kVA，额定输入电压AC220V，输出电压范围：AC0-250V，额定输出电流： 8A；

3.18、三相自耦调压器

3.18.1、额定功率： 9kVA，额定输入线电压：AC400V，输出线电压范围：AC0-450V，额定输出电流： 12A。

3.19、三相滑线式变阻器

3.19.1、额定电流：10A；
3.19.2、电阻调节范围：单相串联0~30Ω、三相0~10Ω。

3.20、三相变压器

3.20.1、输入电压：AC 220V；
3.20.2、输出电压：AC 127V；
3.20.3、额定容量：6kVA，频率：50Hz；

3.21  微机差动继电器、微机阻抗（方向）继电器、微机通用继电器（微机负序电压继电器）

 3.21.1、独立的微机型继电器，采用触摸屏设计；
3.21.2、能完成该继电器的特性试验；
3.21.3、可提供源程序代码，用户可在此基础上进行自主编程，代替源程序相应的模块；提供编程使用视频；
3.21.4、提供实验视频及使用方法。

3.22、虚拟仿真继电保护实验软件

3.22.1、虚拟仿真继电保护实验软件的屏面布局、各元器件的外形轮廓及其人机界面与电力系统继电保护综合实验系统的完全一致；
3.22.2、虚拟操作与连线功能：通过鼠标点击进行各开关和按键的虚拟操作，通过鼠标点击接线柱连线；
3.22.3、虚拟仿真实验功能：能完成继电器特性实验、线路微机保护实验、变压器微机保护、重合闸等继电保护虚拟仿真实验，操作方式、实验原理、信号灯变化、仪表显示以及保护装置动作特性与实际保护装置完全一致。
3.22.4、可以保证50个学生同时上机操作的需要。
3.22.5、同时提供单机版和网络版两个版本，其中网络版可以通过互联网登录并完成虚拟仿真实验。

4、实验系统可完成的实验项目

4.1、继电器特性实验

1) 电磁型电流继电器实验；
2) 电磁型电压继电器实验；
3) 信号继电器实验；
4) 中间继电器实验；
5) 负序电压继电器实验；
6) 时间继电器特性实验；
7) 微机阻抗（方向）继电器特性实验；
微机阻抗继电器多边形特性实验
微机阻抗继电器方向圆特性实验
微机阻抗继电器全阻抗特性实验
功率方向继电器的动作特性实验
8) 微机差动继电器特性实验；
测出继电器的动作区域
改变制动电流，观察继电器的动作区域变化情况
改变比率系数，观察继电器的动作区域变化情况
改变最小Id，观察继电器的动作区域变化情况
改变差电流，观察继电器的动作情况
改变电流极性，观察继电器的动作情况
9) 重合闸继电器实验。

4.2、继电保护实验及综合实验；

1)  6~10KV线路过电流保护实验；
2) 低电压起动过电流保护及过负荷保护实验；
3) 复合电压起动过电流保护实验；
4) 电压闭锁电流速断保护实验；
5) 单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验。

4.3、电气二次控制回路实验

1) 重复动作手动复归中央音响信号装置实验；
2) 重复动作自动复归中央音响信号装置实验；
3) 具有灯光监视的断路器控制回路实验；
4) 具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验；
5) 闪光继电器构成的闪光装置实验；
6) 装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验。

4.4、自动装置实验

1) 自动重合闸前加速保护实验；
2) 自动重合闸后加速保护实验。

4.5、微机线路保护实验、综合实验

1) 具有常规线路保护和微机保护两种功能；
2) 模拟系统最大、最小、正常运行方式实验；
3) 模拟系统短路运行方式实验；
4) 模拟系统短路保护动作情况实验；
5) 保护装置的动作电流动作电压检验及整定继电器动作电流电压实验；
6) 保护装置的动作时间检验及整定继电器动作时间实验；
7) 电磁式电流保护配合动作实验；
8) 低电压闭锁电流保护装置的动作实验；
9) 电流速断保护灵敏度检查实验；
10) 三段式电流保护实验；
11) 低电压闭锁速断保护灵敏度检查实验；
12) 微机线路保护的多项实验；
13) 最大、正常、最小运行方式对保护灵敏度影响实验；
14) 常规电磁式保护与微机保护动作比较实验；
15) 过流保护与三相自动重合闸装置综合实验；
16) 低电压启动过电流保护与自动重合闸装置（后加速）综合实验；
17) 复合电压启动过电流保护与自动重合闸装置（后加速）综合实验；
18) 电压闭锁电流速断保护与自动重合闸装置（后加速）综合实验；
19) 三段式电流保护与自动重合闸装置（后加速）综合实验；
20) 过电流保护与自动重合闸装置（前加速）综合实验；
21) 低电压启动过电流保护与自动重合闸装置（前加速）综合实验；
22) 复合电压启动过电流保护与自动重合闸装置（前加速）综合实验；
23) 三段式电流保护与自动重合闸装置（前加速）综合实验与考核

4.6、微机／常规变压器保护实验

1) 学习变压器保护中CT的接线方式；
2) 模拟变压器正常运行方式实验；
3) 模拟变压器短路实验；
4) 微机保护的动作参数整定实验；
5) 变压器差动保护中电流互感器接线正确性实验；
6) 模拟变压器内部故障差动保护动作实验；
7) 模拟变压器外部故障实验
8) 改变制动特性拐点，对差动保护动作影响实验。

4.7、微机阻抗保护实验

1) 整定阻抗保护动作值实验；
2) 运行方式变化对阻抗保护影响的实验；
3) 三段式保护动作配合实验；
4) 重合闸实验。

4.8、多台微机保护装置联网及通讯实验

4.9、当配上位机时，还可以实现：

1) 远方送整定值，远方操作开关跳、合闸实验；
2) 上位机动态显示主结线、潮流，并打印有关定值潮流等信息。

4.10、当配上IO】=位机和自主编程软件时学生可以参与自主编程，而不影响装置性能。

4.11、交货时提供实验指导书(包含纸质和电子版本)。