ZTCP-IB高压电容器微机保护单元反时限过电流保护试验报告

１. 保护装置与测试仪器

（1）ZTCP-IB高压电容器微机保护单元 其额定电气参数

直流电压：220V，110V 允许偏差+15％，-20％ 交流电压：57.7V（相电压），100V（线电压） 交流电流：5A，1A 频率：50Hz

（2）K1030继电保护测试仪

继电保护测试仪包含16个测试模块，其中11个基本单元，5个扩展单元。方向电流流保护实验可以在“交流实验”模块中进行。

2．实验准备工作

在实验前，准备好如下材料和工具：

（1）ZTCP-IB高压电容器微机保护单元说明书1本 （2）K1030继电保护测试仪说明书1本 （3）螺丝刀一把 （4）接线导线12根

（5）安装凯旋电气程序K1030 Relaytest System

3．实验原理

通过单片机以及采样电路采集电容电流，利用反时限计算公式计算出保护时间，构成反时限过电流保护，当电流大时，保护的动作时限短，而电流小时动作时限长。反时限特性沿用国际电工委员会（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1996）的规定，选择一般反时限特性方程：

t0.14tp （1）

(I/Ip)0.021t13.5tp （2）

(I/Ip)180tp （3）

(I/Ip)21tI表示故障电流。（即为本次实验向保护装置ZTCP-IB高压电容器微机保护单元输入的

A相电流）

（即为ZTCP-IB高压电容器微机保护单元过电流的整定值） Ip表示启动电流。

（即为ZTCP-IB高压电容器微机保护单元过流tp表示反时限过流保护时间常数整定值。保护的动作时间整定值）

反时限特性曲线如图2所示，其中Ip为启动电流，Ip1为瞬时动作电流，tb为与Ip1对

应的瞬时动作触电闭合时间，当电流小于启动电流Ip时，ZTCP-IB高压电容器微机保护单元内部继电器不动作。当电流大于Ip1时，ZTCP-IB高压电容器微机保护单元内部继电器以最小动作时间tb动作。当电流在两者之间时，ZTCP-IB高压电容器微机保护单元内部继电器的动作时间如反时限特性方程所示。

图2 反时限过电流时继电器时限特性

由图1可知ZTCP-IB高压电容器微机保护单元反时限电流保护逻辑图，因为A，B，C三相逻辑图相同，所以取A相说明。当A相输入电流IA大于整定电流I1zd时，ZTCP-IB高压电容器微机保护单元内部继电器经过t时间后动作。

4．实验实施步骤

1）对ZTCP-IB高压电容器微机保护单元参数进行整定。 将过流保护参数设置为50A,过流延时设置为0.02S。 2）用测试仪对保护单元加不同档位电流，测保护时间。 测试仪施加电流分别为55A、60A、65A、70A、75A、80A、85A、90A、95A、100A，分别对应设置电流1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍。

3）实验结果纪录

一般反时限

Ip

I（施

（过

tp

流保

流）

护）

差，（实际值-差（实际值-差（实际值-论值

论值

论值

加电

般)理

常）理

端）理

倍数

际）

际）

际）

论值偏

论值偏

论值偏

t(一

t（非

t（极

保护值

（实

（实

（实

值与理

值与理

值与理

一般

非常

极端

{实际

{实际

{实际

非常反时限

极端反时限

理论值）/理论值}

理论值）/理论值}

理论值）/理论值}

0.02 0.02 0.02 0.02 50 50 50 50 55 60 65 70 1.4675 2.7000 7.6190 0.7665 1.3500 3.6364 0.5322 0.9000 2.3188 0.4147 0.6750 1.6667 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4103 2.4722 6.9709 0.7730 1.3599 3.5458 0.5585 0.8669 2.3146 0.4177 0.6962 1.6389 -0.039 -0.084 -0.085 0.009

0.007 -0.025

0.049 -0.037 -0.002 0.007

0.031 -0.017

0.02 50 75 0.3439 0.5400 1.2800 1.5 0.3471 0.5370 0.02 50 80 0.2965 0.4500 1.0256 1.6 0.3038 0.4679 0.02 50 85 0.2624 0.3857 0.8466 1.7 0.2647 0.4045 0.02 50 90 0.2368 0.3375 0.7143 1.8 0.2414 0.3487 0.02 50 95 0.2167 0.3000 0.6130 1.9 0.2255 0.3151 0.02

50

100

0.2006 0.2700 0.5333

2

0.2100 0.2658

4）. 绘制反时限过电流时继电器的时限特性

2.521.510.500.00000.50001.00001.50002.0000

1.2323 0.009 1.0420 0.025 0.8578 0.009 0.7339 0.019 0.6279 0.041 0.5403

0.047 -0.006 -0.037 0.040 0.016 0.049 0.013 0.033 0.027 0.050

0.024 -0.016

0.013