工廠供電實驗報告上交版

1、實 驗 報 告實驗課程： 工廠供電 學(xué)生姓名： 陳璇 學(xué) 號： 6100311267 專業(yè)班級： 自動化114班 2013年 12 月 26日實驗一 電氣一次及二次控制實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^電氣一次及二次控制實驗，達(dá)到加深對工廠電氣設(shè)備的感性認(rèn)識，熟悉工廠供電設(shè)備構(gòu)成和運(yùn)行方式。二、實驗的基本原理根據(jù)實際的高壓開關(guān)柜和利用所學(xué)的工廠供電知識，結(jié)合主接線電氣知識及工廠一次設(shè)備的構(gòu)成，完成工廠供電系統(tǒng)的一次接線圖。高壓開關(guān)柜是以斷路器為主的電氣設(shè)備。它是生產(chǎn)廠家根據(jù)電氣一次主接線圖的要求，將有關(guān)的高低壓電器（包括控制電器、保護(hù)電器、測量電器）以及母線、載流導(dǎo)體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬柜體內(nèi)

2、，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。按斷路器安裝方式可分為移動式（手車式）和固定式；按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式；按柜體結(jié)構(gòu)可分為金屬封閉鎧裝式、金屬封閉間隔式、金屬封閉箱式和敞開式開關(guān)柜。常見的高壓開關(guān)柜產(chǎn)品有KYN28A12、XGN37-12、XGN2-12及GG1A-12等。高壓開關(guān)柜的主要組成為進(jìn)線柜、計量柜、過線柜及變壓器控制保護(hù)2B等裝置。其中進(jìn)線柜是高壓室的電源線，主要由斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器組成。計量柜是電能計量柜(箱)的簡稱，是對計費(fèi)電力用戶用電計量和管理的專用柜，可分為整體式電能計量柜和分體式電能計量柜，主要由熔斷器、電流互感器、電壓互感器和斷路器組成。過線柜是連

3、接電源線與用戶的通道。避雷器是變電站保護(hù)設(shè)備免遭雷電沖擊波襲擊的設(shè)備。當(dāng)沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護(hù)水平時，避雷器首先放電，并將雷電流經(jīng)過良導(dǎo)體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護(hù)設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護(hù)。其能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路。三、主要儀器設(shè)備及耗材主要設(shè)備：高壓開關(guān)柜耗材：開關(guān)、導(dǎo)線、接插件、保險絲、繼電器等。四、實驗步驟一次系統(tǒng)1）了解一次系統(tǒng)的設(shè)備，畫出一次系統(tǒng)的主接線圖。2）了解二次系統(tǒng)的主要設(shè)備，高壓開關(guān)柜內(nèi)裝有哪些保護(hù)設(shè)備。3)（初步了解）結(jié)合高

4、壓開關(guān)柜查找了解完善圖紙中的端子標(biāo)號、端子排圖、安裝圖中的設(shè)備編號及接線端子的編號，根據(jù)以上的編號，結(jié)合原理圖，完善原理圖中的設(shè)備連接的標(biāo)號。（內(nèi)容未講到，但學(xué)生想看實物，所以先看實物。了解一、二次設(shè)備及其型號、作用、連接、接線圖）4)在電壓互感器回路演示隔離開關(guān)的操作。栓子要松開。在變壓器回路，斷路器在合閘位置所以栓子卡住了隔離開關(guān)的操作回路，說明斷回路一定要先斷斷路器。否則斷不了。二次系統(tǒng)結(jié)合高壓開關(guān)柜查找了解完善圖紙中的端子標(biāo)號、端子排圖、安裝圖中的設(shè)備編號及接線端子的編號，根據(jù)以上的編號，結(jié)合原理圖，完善原理圖中的設(shè)備連接的標(biāo)號。熟悉二次系統(tǒng)的接線，了解設(shè)備型號，查找資料，根據(jù)電氣原理

5、圖敘述出過流保護(hù)，變壓器瓦斯保護(hù)，手動跳、合閘及斷路器操作機(jī)構(gòu)的儲能過程，以及斷路器的防跳過程。做斷路器斷開的演示實驗：合上總電源，電壓互感器調(diào)100伏，按跳閘按鈕，則斷路器斷開。松開隔離開關(guān)的栓子，則操作隔離開關(guān)的操作回路，可使隔離開關(guān)跳閘。將白色按鈕打向左，則短路器操作機(jī)構(gòu)充電。5、 實驗數(shù)據(jù)記錄做斷路器斷開的演示實驗：合上總電源，電壓互感器調(diào)100伏，按跳閘按鈕，則斷路器斷開。松開隔離開關(guān)的栓子，則操作隔離開關(guān)的操作回路，可使隔離開關(guān)跳閘。將白色按鈕打向左，則短路器操作機(jī)構(gòu)充電。 1. 過電流保護(hù)過程當(dāng)線路發(fā)生短路時，通過線路的電流使流經(jīng)繼電器的電流大于繼電器的最小動作電流，電流繼電器瞬

6、間動作，其常開觸點(diǎn)閉合，時間繼電器線圈得電，其觸點(diǎn)經(jīng)一定延時后閉合，使中間繼電器和信號繼電器動作，中間繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，接通斷路器，跳閘線圈回路，斷路器跳閘切除短路故障線路，信號繼電器動作，其指示牌掉下，同時常開觸點(diǎn)閉合，起動信號回路，發(fā)出燈光和音響信號。2. 變壓器瓦斯保護(hù)過程當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，氣體繼電器動作，上觸點(diǎn)閉合，發(fā)生輕瓦斯信號，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，氣體繼電器下觸點(diǎn)閉合，起動中間繼電器，使斷路器跳閘線圈動作斷路器跳閘，同時信號繼電器KS發(fā)出重瓦斯信號，變壓器在運(yùn)行中進(jìn)行濾油，加油，掟硅膠時，必須將重瓦斯敬切換片QP改接信號燈，防止重瓦斯誤動作，斷路器跳閘。3.

7、手動合閘操作過程 扳下操作機(jī)構(gòu)手柄使斷路器分閘，斷路器的輔助觸點(diǎn)斷開，切斷跳閘回路，同時輔助觸點(diǎn)，DL4綠燈LD亮，指示斷路器已經(jīng)分閘，綠燈LD亮，還表明控制回路的熔斷器1RP、2RP是完好的，即綠燈同時起著監(jiān)視控制回路完好性的作用。 4. 手動跳閘操作過程推動操作機(jī)構(gòu)手柄使斷路器合閘，此時斷路器的輔助觸點(diǎn)DL5閉合，紅燈HD亮，指示斷路器已經(jīng)合閘，紅燈HD亮，表明跳合閘及控制回路的熔斷器1RD、2RD是完好的，即紅燈HD同時起到監(jiān)控跳閘的回路完善的作用。5. 斷路器操作機(jī)構(gòu)的儲能過程當(dāng)彈簧操作機(jī)構(gòu)的彈簧未拉時，CK閉合使電動機(jī)接通電源儲能，使彈簧拉緊，CK斷開，電動機(jī)停止儲能，斷路器是利用彈

8、簧儲能的能量進(jìn)行合閘的，合閘后，彈簧釋放，電動機(jī)接通又能儲能為下次動作準(zhǔn)備。6、 思考題1、二次回路接線圖的表示方法有？答：表示方法有：二次回路原理圖，二次回路原理展開圖、二次回路安裝接線圖。2、安裝接線圖表示方法：答：二次回路安裝接線圖包括屏面布置圖，端子排圖，屏后接線圖。7、 心得體會本次實驗讓我對高壓開關(guān)柜的各電氣設(shè)備有更清晰的認(rèn)識，自己近距離去觀察發(fā)現(xiàn)，再加上老師的講解讓我清晰地了解了工廠一次控制的環(huán)節(jié)。同時通過近距離的觀察還使我更加深刻地理解了隔離開關(guān)的開關(guān)過程，了解了避雷器的工作原理，計量柜對電能的計量過程等等。加深了對課本知識的了解，讓我收獲很多。實驗二 電磁型電流繼電器和電壓繼

9、電器實驗一、實驗?zāi)康?、 熟悉DL型電流繼電器和DY型電壓繼電器的結(jié)構(gòu)、原理和基本特性；2、 掌握動作電流值、動作電壓值及其相關(guān)參數(shù)的整定方法。二、實驗原理DL-20G系列電流繼電器和DY-20C系列電壓繼電器為電磁式繼電器.由電磁系統(tǒng),整定裝置,接觸點(diǎn)系統(tǒng)組成.當(dāng)線圈導(dǎo)通時,銜鐵克服游絲的反作用力矩而作用,使動合觸點(diǎn)閉合.轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針,可改變游絲的力矩,從而改變繼電器的動作值.改變線圈的串聯(lián)并聯(lián),可獲得不同的額定值. DL-20C系列電流繼電器銘牌刻度值,為線圈并聯(lián)時的額定值.繼電器用于反映發(fā)電機(jī),變壓器及輸電線短路和過負(fù)荷的繼電器保護(hù)裝置中. DY-20C系列電壓繼電器銘牌刻度值,為

10、線圈串聯(lián)時的額定值. .繼電器用于反映發(fā)電機(jī),變壓器及輸電線路的電壓升高(過壓保護(hù))或電壓降低(低電壓起動)的繼電保護(hù)裝置中.三、實驗內(nèi)容與步驟1. 整定點(diǎn)的動作值,返回值及返回系數(shù)測試實驗接線圖2-1,圖2-4分別為過流繼電器及低壓繼電器的實驗接線.(1) 電流繼電器的動作電流和返回電流測試:a. 選擇EPL-04組件的DL-21C過流繼電器(額定電流為6A),確定動作值并進(jìn)行整定.本實驗整定值為2.7A及5.4A兩種工作狀態(tài).注意:本繼電器在出廠時已把轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針調(diào)整到2.7A,學(xué)生也可以拆下玻璃罩子自行調(diào)整電流整定值.b. 根據(jù)整定值要求對繼電器線圈確定接式:圖2-1 過流繼電器實

11、驗接線圖注意:(1) 過流繼電器線圈可采用串聯(lián)或并聯(lián)接法,如右圖所示.其中串聯(lián)接法電流動作值可由轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針?biāo)鶎?yīng)的電流讀出,并聯(lián)接法電流動作值則為串聯(lián)接法的2倍.(2) 串并聯(lián)接線時需注意線圈的極性，應(yīng)按照要求接線，否則就得不到預(yù)期的動作電流值。c. 按圖2-1接線，調(diào)壓器T、變壓器T2和電阻R均位于EPL-20，220V直流電源位于EPL-18，交流電流位于EPL-12，量程為10安。并把調(diào)壓器表按鈕逆時針調(diào)到低。圖2-2 過流繼電器線圈接法d. 檢查無誤后，合上主電路電源開關(guān)和220V直流電源船型開關(guān)，順時針調(diào)節(jié)自藕調(diào)壓器，增大輸出電流，并同時觀察交流電流表的讀數(shù)和光示牌的動作情況

12、。注意：當(dāng)電流表的讀數(shù)接近電流整定值時，應(yīng)緩慢對對自藕調(diào)壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以免電流變化太快。當(dāng)光示牌由滅變亮?xí)r，說明繼電器動作，觀察交流表并讀取電流值。e.繼電器動作后，反向緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器降低輸出電流，當(dāng)光示牌由亮變滅時，說明繼電器返回記錄此時的電流值為返回電流，用Ifj表示（能使繼電器返回的最大電流值），記入表21，并計算返回系數(shù)：繼電器的返回系數(shù)是返回與動作電流的比值，用表示過電流繼電器的返回系數(shù)在.之間當(dāng)小于.或大于.時應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。f改變繼電器的線圈接線方式（采用并聯(lián)接法），重復(fù)以上步驟 表2-1 過流繼電器實驗結(jié)果記錄步驟整定電流I（安）2.7A線圈接線方式：5.4A線圈接線方式為：測試序

13、號123123實驗起動電流dj實驗返回電流fj返回系數(shù)Kf起動電流與整定電流誤差（）低壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試a 選中的型低壓繼電器（額定電壓為），確定動作值并進(jìn)行初步整定本實驗整定值為及兩種工作狀態(tài)注意；本繼電器在出廠時已把轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針調(diào)整到，學(xué)生也可以拆下玻璃罩子自行調(diào)整電壓整定值圖2-3 低壓繼電器線圈接法b根據(jù)整定值需求確定繼電器接線方式注意：（）低壓繼電器線圈可采用串聯(lián)或并聯(lián)接法，如右圖所示其中并聯(lián)接法電壓動作值可由轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針?biāo)鶎?yīng)的電壓值讀出，串聯(lián)接法電壓動作值則為并聯(lián)接法的倍（）串并聯(lián)接線時需注意線圈的極性，應(yīng)按照要求接線，否則得不到預(yù)期的動作電壓值c按圖2

14、4接線（采用串聯(lián)接法），調(diào)壓器位于，直流電源位于，交流電壓表位于，量程為并把調(diào)壓器旋鈕逆時針到底圖2-4 低壓繼電器實驗接線圖d順時針調(diào)節(jié)自耦變壓器，增大輸出電壓，并同時觀察交流電壓表的讀數(shù)和關(guān)示牌的動作作情況當(dāng)光示牌由滅變亮后，再逆時針調(diào)節(jié)自耦變壓器逐步降低電壓，并觀察光示牌的動作情況注意：當(dāng)電壓表的讀數(shù)接近電壓整定值時，應(yīng)緩慢對自耦調(diào)壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以免電壓變化太快當(dāng)光示牌由亮變滅時，說明繼電器開始跌落記錄此時的電壓稱為動作電壓dje再緩慢調(diào)節(jié)自耦變壓器升高電壓，當(dāng)光示牌由亮變滅時，說明繼電器舌片開始被吸上記錄此時的電壓稱為返回電壓，將所取得的數(shù)值記入表2-2并計算返回系數(shù)返回系數(shù)f為低壓繼

15、電器的返回系數(shù)不大于.將所得結(jié)果記入表22f改變繼電器線圈的接線方式（采用并聯(lián)接法），重復(fù)以上步驟表2-2 低壓繼電器實驗結(jié)果記錄步驟整定電流U（伏）24V線圈接線方式：48伏線圈接線方式為：測試序號123123實驗起動電壓dj實驗返回電壓fj返回系數(shù)Kf起動電流與整定電壓誤差%以上實驗，要求平穩(wěn)單方向地調(diào)節(jié)電流或電壓的實驗參數(shù)值，并應(yīng)注意繼電器舌片轉(zhuǎn)動情況。如遇到舌片有中途停頓或其他不正?，F(xiàn)象時，應(yīng)檢查軸承有無污垢、觸點(diǎn)位置是否正常、舌片與電磁鐵有無相碰等現(xiàn)象存在。動作值與返回值的測量應(yīng)重復(fù)三次，每次測量值與整定值的誤差不應(yīng)大于±3%。否則應(yīng)檢查軸承和軸尖。在實驗中，除了測試整定點(diǎn)

16、的技術(shù)參數(shù)外，還應(yīng)進(jìn)行刻度檢驗。用整定電流的1.2倍或額定電壓1.1倍進(jìn)行沖擊試驗后，復(fù)試定值，與整定值的誤差不應(yīng)超過±3%。否則應(yīng)檢查可動部分的支架與調(diào)整機(jī)構(gòu)是否有問題，或線圈內(nèi)部是否層間短路等。4、 實驗小結(jié)通過本次實驗使我對電磁型電流繼電器和電壓繼電器有了更深一步的認(rèn)識，對其功能有了進(jìn)一步的了解。加深了課本知識的理解。5、 思考題1. 電流繼電器的返回系數(shù)為什么恒小于1?2. 動作電流(壓),返回電流(壓)和返回系數(shù)的定義是什么?3. 實驗結(jié)果如返回系數(shù)不符合要求,你能正確地進(jìn)行調(diào)整嗎?4. 返回系數(shù)在設(shè)計繼電保護(hù)裝置中有何重要用途?實驗三 電氣絕緣試驗一、實驗?zāi)康?學(xué)會高壓實

17、驗的安全技術(shù)；2學(xué)習(xí)工頻試驗變壓器的應(yīng)用及其運(yùn)行；3從實驗中了解極不均勻電場下電極性和極間障對空氣間隙擊穿電壓的影響；4. 通過實驗了解在絕緣介質(zhì)表面的放電現(xiàn)象。二、實驗原理1.空氣間隙抗電抗強(qiáng)度和其擊穿的發(fā)展過程當(dāng)間隙一定時，擊穿電壓和電場分布（均勻和不均勻?qū)ΨQ或不對稱）大氣條件，電壓作用時間，以及電場強(qiáng)度較大的電極極性等一系列因素有關(guān)。極不均勻電場的特征是電極間距離遠(yuǎn)大于電極本身曲率半徑，電暈電壓實際上和擊穿電壓相吻合。極不均勻電場的另一特點(diǎn)是電極形狀的改變，幾乎不影響擊穿電壓，只是當(dāng)電場分布不對稱時（極不對稱電場）擊穿電壓才出現(xiàn)有較大的差別，因此在實際應(yīng)用中，對于極不均勻電場中擊穿電壓的

18、估計常利用所謂典型電極（棒-棒、棒-極）的擊穿電壓對間隙距離曲線（兩電極幾何尺寸相差不多時，可利用棒-極曲線例如變壓器相間空氣距離，兩電極幾何尺寸相差很大時，可利用棒-極曲線例如變壓器接線端對油枕的空氣距離）。在極不對稱電場中，擊穿過程的發(fā)展總開始于電場強(qiáng)度大的電極近旁，所以這個電極的極性不同，擊穿電壓也就有極顯著區(qū)別。在圖3-1中可以很明顯的看到具有極不對稱電場的棒-極間隙在正棒時擊穿電壓，遠(yuǎn)低于負(fù)棒是的擊穿電壓，而從電暈電壓來看棒極為正時則反較負(fù)棒時較高些，要說明這些現(xiàn)象不得不比較詳細(xì)的復(fù)習(xí)一下放電發(fā)展過程。不管棒極為正或者為負(fù)間隙擊穿以前，在棒極附近總首先出現(xiàn)電暈電壓隨間隙距離的變化（U

19、c：擊穿電壓，Ud：電暈電壓）電暈放電，也即是說在整個間隙中這一區(qū)域內(nèi)空氣介質(zhì)首先被破壞這里發(fā)生這里發(fā)生游離所形成的空間電荷對間隙擊穿過程是起助長或抑制的作用，就決定了棒極性不同，在同樣距離下?lián)舸╇妷阂簿陀泻艽蟛顒e的結(jié)果。如果在空氣間隙中放置一層薄層固體介質(zhì)（極間隙），則離子的運(yùn)動在此外受到阻礙，附著于極間隙的帶電質(zhì)點(diǎn)使電場分布發(fā)生變化，如果從改變電場分布的觀點(diǎn)來看間隙的作用，那么極間隙的絕緣強(qiáng)度如何是無關(guān)緊要的。事實上只在電壓接近于擊穿電壓時，極間隙的絕緣強(qiáng)度才起重要作用。若兩電極的距離a不變，改變極間隙對棒極間距離，擊穿電壓和/a比值的關(guān)系如圖3-2所示。當(dāng)間隙中具有極間隙時，在極間隙向著

20、棒極的一面，散步著和棒極同以符號的離子，此時極間隙至板極間的一段間隙中電場或多或少的接近于均勻電場。較大部分電壓也承受在這一部分間隙中，這個現(xiàn)象從圖二實驗曲線中的下列事實充分的得到證實。 放電距離圖3-1 在不同極性下棒一板間隙擊穿電壓 圖3-2 棒一極隙中極間障位置對擊穿電壓的影響（極間障為電纜紙）2.沿面放電現(xiàn)象電力系統(tǒng)中所有的高壓電器，如絕緣子、套管等是處在空氣中絕緣的破壞往往首先是沿固體介質(zhì)表面的空氣擊穿。因此對該類設(shè)備的沿面放電電壓（或稱閃絡(luò)電壓）應(yīng)提出一定的要求，使在正常工作時不應(yīng)因受過電壓作用而發(fā)生閃絡(luò)而導(dǎo)致電網(wǎng)的短路或設(shè)備的燒傷。在均勻的電場中若置入一塊介質(zhì)，雖然介質(zhì)的表面是沿電力線放置，但發(fā)現(xiàn)間隙的擊穿電壓會因介質(zhì)的置入大為降低，這與下列的因素有關(guān)：（a） （b）圖3-3 沿面放電現(xiàn)象（1）由于介質(zhì)與電極接觸不緊，易導(dǎo)致整個間隙的擊穿（圖3-3a）（2）介質(zhì)表面不平和邊緣效應(yīng)引起電場不均勻。（圖3-3b）（3）介質(zhì)表面有水份雜質(zhì)引起表面電場的畸變，因而實質(zhì)上二極間已是一不均勻電場。因而放電電壓降低。 工程實際中最常見的是圖3-3b情況下的沿面放電。 這是一種不均勻的電場，其特點(diǎn)為沿介質(zhì)的表面。 即有切線方向也有法