供电实验指导书.doc

供电实验指导书宝鸡文理学院电子电气工程系12/12实验设备WFB-821微机发变组主保护装置WFB-822微机发变组后备保护装置WXH-825微机线路保护测控装置WXH-822微机线路保护测控装置WXH-821微机后备自动投入装置WDH-823微机电动机保护测控装置许继 官网 /products/20100115WBH-820A系列微机变压器保护测控装置WXH-820A系列微机线路保护测控装置WKB-821A微机电抗器保护测控装置FCK-820A系列微机测控装置WBT-820A系列微机备自投装WCH-821A微机充电保护测控装置WCB-820A系列微机厂用变保护测控装置WDH-820A系列微机电动机保护测控装置WDR-820A系列微机电容器保护测控装置WYJ-821A微机电压互感器监测装置实验一 发电机的空载特性实验一、实验目的了解电力系统中的发电机以及发电机励磁系统，熟悉电网中的两个重要参数电压和频率的调节方法。二、实验原理实验主电路图如下。小型发电机配置微机保护装置的方案如图。发电机的空载特性实验实验框图如下。三、实验内容：空载特性：当保持电枢电流I=0(即电枢绕组与负载断开)时，端电压U(也即为空载电势E0)随励磁电流If的变化规律，即U=E0=f(If)。实验操作步骤：1.首先合上发电机保护实验台的电源开关，检查实验台上各开关状态：信号灯应该绿灯、停止灯亮，发电机风机启动。2.按下启动按钮，启动灯红灯亮，同时发电机断路器处于分位，绿灯亮。设置直流电动机调速装置的给定电压为200V(根据直流电动机的额定电压整定)，按下运行/停止按键35秒，至运行灯亮，发电机慢慢转起来，至给定电压值，此时微机励磁自动调节装置上显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，将微机励磁调节器的机端电压给定值设置到180V，按下起励按钮，励磁电压为35V左右，机端电压升至180V左右。3.通过调速装置的增大或者减小按键调节发电机转速到额定转速1500r/min，通过微机励磁调节装置的增励、减励触摸按键调节励磁使机端电压达到0.3Un，记录对应的机端电压值和励磁电流值。逐步增加发电机的励磁电流(由励磁调节装置上励磁电流显示)的大小，直到发电机的端电压(由励磁调节装置显示)为1.2倍额定电压为止，即U0=1.2UN。4.在步骤(3)的调节发电机励磁电流过程中，在其间选取67点，逐点记录发电机定子端电压及励磁电流，取得空载特性曲线的上升段曲线，要注意，在额定值附近要多取几点。5.在步骤(3)的调节发电机励磁电流过程中，从发电机的端电压为1.2倍额定电压时开始，逐步减小励磁电流，在其间选取67点，逐点记录发电机定子端电压及励磁电流，测取空载特性曲线的下降分支。6.根据记录的Uo和If数值，然后取平均值，即可得出发电机的空载将性曲线。编号机端（上升）电压励磁电流返回电压（机端）U0IfU01234567思考：(1)关系曲线E0=f(If)即为所求的开路特性，若剩磁电压较高，则空载特性应如何校正？实验二 过负荷保护实验一、实验目的1.了解过负荷保护的原理；2.熟悉过负荷保护的逻辑组态方法。二、实验原理及逻辑框图装置设有过负荷保护功能，过负荷可通过控制字定值选择动作于跳闸或告警。投跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。投告警功能时，过负荷返回系数不小于0.95。原理框图如图所示：图 过负荷保护原理框图三、实验内容1首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路” 两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电启动同时实验装置停止按钮亮。2按下启动按钮，旋转“母电压切换”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合断路器连接线路，此时线路实验装置为双端供电，两侧的线路保护装置都已启动，可选择其中一个进行实验，左边的保护装置跳左边的断路器QF9，右边的保护装置跳右侧的断路器QF5。3.通过实验装置面板上的“故障点选择”旋转开关，可选择距离段或者距离段保护实验。并把两侧转换开关都打到就地位置。4.修改保护定值：进入装置菜单“定值”“定值”，输入密码后，进入 “过负荷保护” 按“确认”按钮，进入定值修改界面，如： 过负荷定值 Igfh 2.00A 过负荷时限 Tgfh 1.00S 过负荷跳闸 GFHTZ 1（跳闸）/0(告警) 5.投入保护压板。将过负荷保护的软压板投入（“定值”“ 压板” ，输入密码后，进入“过负荷保护”，将其保护软压板投入后 按“确认”后显示“压板固化成功”），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。 6.在输电线路实验系统的故障模拟区中按下单相接地或者相间（AB，BC或CA）短路故障实验按钮进行输电线路的过负荷保护实验。7.实验完成后，在WXH-825微机线路保护测控装置的“报告”中记下过负荷保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表 过负荷保护实验数据表保护整定值保护动作值过负荷保护IAIBIC实验三 三段式电流电压方向保护实验一、实验目的1.熟悉三段电流保护的原理；2.掌握三段电流保护逻辑组态的方法。二、实验原理及逻辑框图三段式电流电压保护一般用于单电源出线上，对于双电源辐射线可以加入方向元件组成带方向的各段保护。反时限对于任何相间故障，包括接近电源的线路发生故障都可以在较短时间内切除，但保护的配合整定比较复杂，主要用于单电源供电的终端线路。WXH-825装置设三段电流电压方向保护。每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退，通过分别设置保护软压板控制这三段保护的投退。其中电流电压方向段可以通过控制字选择是否闭锁重合闸。过流段可通过控制字YSFS选择采用定时限还是反时限，（若为0，则过流段为定时限段，若为13，则过流段分别对应三种不同的反时限段），根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，本装置采用下列三个标准反时限特性方程，分别对应延时方式的13。反时限特性方程如下：一般反时限： (1) 非常反时限： (2)极端反时限： (3)上式中，Ip为电流基准值，取过流段定值Idz3；Tp为时间常数，取过流段时间定值T3，范围为0.051S。其中反时限特性可由控制字YSFS选择（1为一般反时限，2为非常反时限，3为极端反时限）。方向元件采用90接线，按相起动。为消除死区，方向元件带有记忆功能。动作的最大灵敏角可以通过控制字选择为-45或者-30，动作范围12030或者10545。方向元件动作区域如图所示：图 方向元件动作区示意图逻辑原理框图如图所示:图 三段电流电压方向保护原理框图三、实验内容1首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路” 两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电启动同时实验装置停止按钮亮。2按下启动按钮，旋转“母电压切换”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合断路器连接线路，此时线路实验装置为双端供电，两侧的线路保护装置都已启动，可选择其中一个进行实验，左边的保护装置跳左边的断路器QF9，右边的保护装置跳右侧的断路器QF5。3.通过实验装置面板上的“故障点选择”旋转开关，可选择距离段或者距离段保护实验。并把两侧转换开关都打到就地位置。4.修改保护定值：进入装置菜单“定值”“定值”，输入密码后，进入 “电流段保护” 按“确认”按钮，进入定值修改界面，如： 电流I段定值 Idz1 1.50 A 电流I段时限 T1 0.50S电流I段电压定值 Udz 100.00V -30灵敏角投退 ALM 1 电流段电压投退 UBS 1电流段方向投退 DBS 1 闭锁重合闸 BScHz 15.投入保护软压板。将电流段保护的软压板投入（“定值”“压板”，输入密码后，进入“电流段保护”，将其保护软压板投入后 按“确认”后显示“压板固化成功”），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。 6.将”故障点选择”旋转到位置（或者），在输电线路实验系统的故障模拟区中按下“A相”、“B相”、“C相”、“N相” 带自锁的试验按钮中的任意两相，来模拟相间短路或者单相接地实验，如果模拟相间短路，则保护动作与跳三相；如果模拟单相接地实验，则保护动作与跳单相，跳开一相后线路仍允许两相运行一段时间，若一段时间（本实验装置为11s）后仍没有重合闸（重合闸最长时限10s）或者故障仍未排除，则跳开三相彻底断电。7.实验完成后，在WXH-825微机线路保护测控装置的“报告”中记下两段电流保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。三段保护的实验同上。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表 三段式电流保护实验数据表保护整定值保护动作信息电流I段保护定值电流段保护定值电流段保护定值IAIBIC实验四 电动机启动及反时限电流保护一、实验目的1、通过启动电动机来熟悉系统的运行模式和操作顺序。2、熟悉WDH-823保护装置电动机反时限保护的原理和作用。二、电机启动实验方法1、35kv变10kv线路启动电动机。首先合上“电源开关”和“控制开关”， 保护装置上电，旋转“转换开关”，检查35kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS301、QF301、QF103、QS104, 旋转“转换开关”， 检查10kvI母电压是否正常（若电压不对可通过“升压”、“降压”来调节调压器来实现），再合上QF104、QS105、QF105,最后用实验导线把“A”、“B”、“C”两端短接起来，三相指示灯亮，电动机运行。2、10kv线路直接启动电动机。首先合上“电源开关”和“控制开关”， 保护装置上电，旋转“转换开关”，检查10kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS101、QF101、QS102、QF102、QS103, 旋转“转换开关”， 检查10kvII母电压是否正常,再合上QS105、QF105,最后用实验导线把“A”、“B”、“C”两端短接起来，三相指示灯亮，电动机运行。3、电动机加载实验。电动机正常运转以后，打开面板右下角的“电源开关”，电源指示灯亮，调节加载旋钮，监视“负载指示”表，随着电流的增大电动机转速降低，直到电动机停止转动（注意：避免电动机损坏不能长时间加载）4、变频器启动电动机实验。先用导线将变频器和电动机连接起来，然后按下“正转”按钮，电动机顺时针运转，按下“停止”按钮，电动机停转；按下“反转”按钮，电动机逆时针运转，按下“停止”按钮，电动机停转（电动机正转时不允许再按“反转”按钮，反转时不允许再按“正转”按钮）。实验台面板上有调节电动机频率的旋钮，可实现与变频器的切换，详细操作见变频器使用说明书。说明：35kv进线和10kv进线处各有一个智能电量检测仪进行监测。1#智能电量检测仪检测35kv进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等量，2#智能电量检测仪检测10kv进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等量（操作及修改方法见附录二）三、反时限电流实验原理在电动机起动过程中，反时限电流定值自动升为整定电流值的整定倍数（菜单整定），以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护定值恢复原整定电流值。这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动。保护由控制字YSFS（分别由0、1、2表示）选取曲线。反时限电流保护原理框图如图4-3。图 反时限电流保护原理框图反时限电流保护由以下三条曲线（0代表一般反时限，1代表非常反时限，2代表极度反时限）组成： 一般反时限(方式0)： 非常反时限(方式1)： 极端反时限(方式2)： 式中：I为故障电流 Ip为反时限电流定值Ifsxtp为反时限时间定值Tfsxt为动作时间四、反时限电流实验步骤1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。2.把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。3.进入WDH-823保