低压故障排除实训装置.doc

低压故障排除实训装置实训指导书南京工程学院电力工程学院-80-目 录一、装置操作说明-1页1. 装置总电源部分-1页2. 电源控制按钮-1页3. 电源监视部分-1页4. 单、三相计量部分-2页5. 电动机控制部分-3页6. 单相照明电路-3页二、软件操作说明-5页三、实训目的-29页四、低压配电实验培训的基本要求-29页五、F36安全操作规程-30页六、元器件知识链接-31页1. 漏电断路器-31页2. 电动机保护器 -31页3电容投切接触器-32页4. 日光灯-32页5功率因数-33页6感应式电能表-34页7电子式电能表-35页8. 热过载继电器-37页9三相异步电动机-37页10时间继电器-38页11.三相异步电动机-39页12时间继电器-39页七、实验-43页7.1安全操作规程-43页 启动装置电源操作步骤-43页 停止装置电源操作步骤-43页 7.2电动机自锁控制电路-44页7.3 星三角启动控制电路-51页7.4 电容补偿投切电路-57页7.5 万能转换开关电压指示切换电路-62页7.6 单相电能表计量电路-66页7.7 楼梯灯控制电路-68页7.8 日光灯控制电路-70页7.9 漏电实验电路-73页7.10 单相漏电开关电路-75页一、低压故障排除实训装置部件说明1、 装置总电源部分。在机柜后面底部，安装着一个四极四线30mA漏电断路器，用于控制机柜进线总电源（三相四线电源）。 接地端子接大地，但与机壳不连通，它只是为了保护隔离变压器隔离前的电源部分，接地线和漏电断路器的输入零线接通，采取保护接零方式。图1机柜后面底部的电源板2、 电源控制按钮（如图2所示） 在图1中，把三相四线电源插头插到电源插座里，合上机柜底部的漏电断路器，就可以操作图2中的启动按钮，操作后该按钮上的电源指示灯应点亮，这样总电源就送到了机柜前面板，可以进行单三相实验了。在实验过程中，如果线路过载或机壳有电压等故障，保护电路将会切断电源并自锁，同时声光报警，待故障排除后，按解锁按钮，方可启动总电源，否则，启动后将会再次保护。当需要停止总电源时，可以按停止按钮，切断前面板的总电源。图2后门中部的按钮3、 电源监视部分（位于前面板上部如图3所示） 在前面板的上面，有一块明显凸出的面板，上面分布着电流表、电压表、电压指示切换开关、三相漏电保护器和熔断器底座。电流表是用来监视三相电网相电流，电压表是用来显示线电压，电压指示切换开关是用来切换相别。四极漏电保护器采用300mA延时型的动作方式，模拟实际生产中的分级保护运行方式，避免某一路的漏电带来总漏电的动作。四极漏电保护器和3P的熔断器底座是单相照明电路和三相动力电路的总电源开关和保险，当误操作造成过载或短路时，保护器内部的热双金属元件弯曲或瞬时脱扣器动作，实现分断电源；当线路发生剩余电流或触电故障时，零序电流互感器输出信号使剩余电流脱扣器动作，继而使断路器脱扣，电源切断。图3中左下角的无功功率补偿控制器根据负荷情况控制电容投切。通常用户的负载都是感性的，所以要提高功率因数需用三相电力电容进行补偿。计时器窗口，是用显示考生考试时间，五个指示灯分别是Uu相电流过载指示灯，Uv相电流过载指示灯，Uw相电流过载指示灯，Uc机壳带电指示灯，Ui总漏电指示灯。图3 电源监视部分4、 单、三相计量部分位于前面板上中部（如图4）分布着单三相电能表，单三相负荷 开关 图4 计量部分5、 电动机控制部分位于前面板中部（如图5） 分布有：电容投切电路，电动机自锁控制电路，电动机Y-启动控制电路，单相总漏电开关电路，它们之间用兰色虚线隔开，涵盖了电容投切、电动机控制等常见的元器件，分别是启动、停止按钮，交流接触器，电容切换接触器，热过载继电器，时间继电器，实现了电机的自锁控制和Y-降压启动控制等，电机位于前面板下部，通过观察窗观察电机的运行情况，观察窗如图6。图5电动机控制部分 图6 电动机观察窗6、 单相照明电路部分位于前面板中下部（如图7） 单相照明电路含盖了日光灯、节能灯、单联单控开关、单联双控开关和插座等元器件，可以进行插座、日光灯、白炽灯、楼梯照明开关等实验多个实验项目。 图7 单相照明部分二、软件使用说明1、 软件使用说明主要内容：安装、主界面、培训教学环境、试题维护、考试环境、考生信息、考生成绩查询和设置共8项。2、 软件使用说明2.1安装1.双击光盘上的安装图标(见图8所示)(图8)2出现安装向导(见图9)图93按下一步(见图10) 图104选择“我同意此协议”按下一步进入图11图115 按下一步见图12图126 选择安装文件夹，可以单击浏览选择其他文件夹，最好不要更改！点下一步进入图13。 图137 创建开始菜单文件夹以便以后快速启动，点下一步进入图2-1-7。图148 选择创建桌面快捷方式及创建快速运行栏快捷方式，以便以后快速启动，如不想创建可以将相应选项去掉。点下一步进入图15。图159 图15为最后确认安装路径及快捷方式。点击安装即进入图16进行安装。图1610 安装完成后出现图17图1711点下一步见图18图18单击完成及完成安装。2.2主界面1 双击桌面上的图标(如图19)出现主界面图192 程序主界面如图20图20 进入主界面后后在右下角红灯闪烁，表明通讯正常，反之不正常。2.3培训教学环境 1 点击菜单 培训教学|打开培训环境 进入培训教学环境如图21所示图21 2 最大化任意控制柜界面后，如图22题库工具栏原理图区报警工具栏图22在原理图区其操作如下：a 当鼠标移动到一个故障点时，鼠标右下角会出现该故障点状态及故障现象故障原因b红色表示该故障点已经设置，蓝色、绿色表示故障点尚未设置。c 设置或取消故障点方法: (1)鼠标左键双击故障点； (2)按住SHIFT键 单击鼠标左键； (3)鼠标右键点击故障点、弹出菜单进行选择；d 按住鼠标左键移动鼠标可以托动屏幕进行显示；e 按住CTRL键滚动鼠标中间滚轮可以放大或缩小原理图。f. 按ESC键可以全屏显示原理图。g. 后面原理图区的操作与次类似，不再冗述。报警工具栏及功能如图23所示。清报警按钮启动停止复位控制柜循环显示图23题库工具栏如下图所示。下拉选择题库列表选择试题图243原理图区快捷键操作，在原理图区单击右键可以选择查找故障点、已设故障点、通讯设置全屏显示等功能，如图25 图254选择查找故障点如图2-3-4图265 选择已设故障点弹出“已设故障点”显示框，方便查看，点可退出如图2-3-5 图276选择全屏显示，如图28，选择退出全屏即可退出。图282.4试题维护 1 点击菜单 试题维护|试题录入 进入试题维护环境如图29原理图区区题库工具栏图29 题库工具栏功能如下图： 图30增加题库。弹出输入框输入题库名。注：题库名唯一删除题库，如果题库下有试题，将给出提示，确认后删除不可恢复！增加题库方法：首先点击“增加题库”，弹出对话框“输入题库名”，输入完毕后回车即添加新的试题库，再按照以下增加试题、修改试题的方法添加试题或者修改试题。新建试题方法：首先点击“新建试题”，再在原理图上双击所要设置的故障点，点击加入当前题库，弹出对话框“试题序号”，输入试题序号（注意不能和已设置的试题序号相同，否则无效），点击“确认”即可。修改试题方法; 首先点击所要修改的试题序号，再在原理图上双击所要设置的故障点，点击“修改试题”即可；设置完毕后退出试题录入环境。2.5考试环境1 点击菜单 考试环境|进入考试 将打开考试环境如图30所示考试时间考生信息栏原理图区图302 输入准考证号后按回车键，如果找到考生信息将显示考生信息，否则提示没找到。(考生信息的维护将在后面讲到) 然后抽取试题。抽提分为随机抽题、手动抽题两种。手动抽题如图32所示输入准考证号技巧：如果准考证号比较多，可以直接点击菜单栏的“考生信息（3）”“考生信息录入（1）”打开考生信息录入对话框，在所要输入的准考证号处单击右键选择复制准考证号，再在考生信息，准考证号处单击右键选择粘贴即可。 图323 抽取试题后即可开始考试，考试界面如图33所示图33说明：1） 开始考试时控制柜和计算机软件同时计时。控制柜提示语音“开始”2） 考试时间默认为60分钟，时间可以设置（后面将会提到）3） 考试最后5分钟，控制柜将语音提示，同时软件红色时间提示。4） 考试结束后，提示“结束”。5） 考试过程中不允许退出软件。6） 可以提前交卷。4 提前退出考试:点击左下角的“交卷”同时选择要交卷的控制柜（如：停止当前柜考试）如图34图342.6考生信息1 点击菜单 考生信息|考生信息录入 将可以进行考生维护 如图35所示图35考生信息录入方法，点击增加弹出“增加考生对话框”如图2-6-2所示 图36 2 查询功能如图37所示 图373 编辑功能：左键单击所要编辑的考生信息，点击编辑弹出“编辑考生信息对话框”如图2-6-4所示 图384 删除功能：左键单击所要编辑的考生信息，点击删除即可，删除后不可恢复 如图39所示 图395 导入功能：左键单击导入，弹出打开对话框，选择要导入的考生信息文件，点击打开即可。注意考生信息文件只支持Excle文档，可以选择导入时又重复自动覆盖，如图40所示图402.7考生成绩查询1 点击菜单 考生信息|考生成绩查询 将可以进行考生成绩查询可以选择按时间查和准考证号查询如图40所示图402点击详细信息如图41图413导出信息功能，点击“导出”弹出另存为对话框，选择如图42 图424打印、打印预览功能，选择考生信息点击“打印预览”如图43图43点击打印，选择打印机打印如图44图445 打印列表功能，点击“打印列表”即可把考生信息全部打印出来图452.8设置 1 此说明书以单台同时控制6台设备进行描述的，用户可根据单台计算机实际控制设备的个数设置。（单台计算机控制多台设备时，可以同时多个控制柜操作，出不同试题进行同时考试。）如图46图462串口设置，设置完成后不可轻易修改参数。如图47图483 考试时间设置。如图49图494 考试名字设置。如图50图50 注：此考试名字将出现在考试环境的考生信息栏内2.9查看功能：点击查看有报警框、状态栏、通讯栏、工具栏四个选项，点击可以选择相应信息在屏幕上显示或不显示。图512.10窗口功能：点击窗口可以选择全屏显示，按键盘上的“ESC”返回。三、实训目的 农村配网运行中，低压照明回路和典型的动力回路的安装、检修和运行是农村电工在日常工作中最常见的工作，通过低压电气回路运行中的故障现象，快速查找故障原因，进而准确的排除故障，恢复设备正常运行不仅是电网安全运行的需要，也是农村电工技能水平的具体体现。因此，通过在低压装置故障排除实训室的实训，借助在低压故障排除实训装置上模拟各种低压电气故障现象，让学员通过故障现象的观测，判断故障原因，确定故障的排除方法然后排除故障，提高学员在工作中的技能水平。四、低压装置故障排除实训的基本要求低压故障排除装置实训在于培养学员掌握基本配电原理与操作技能，培养学员学会根据实训目的，实训内容及实训设备模拟处理低压配电中常见的故障，通过观察故障现象，确定实训步骤，测取回路中相关电气数据，进行配电电路工作状态的分析研究，得出必要结论，排除故障，从而完成实训报告。在整个实训过程中，必须集中精力及时认真做好实训工作。4.1实训准备实训准备即为实训的预习阶段，是保证实训顺利进行的必要步骤。每次实训前都应先进行预习，从而提高实训质量和效率，避免在实训时不知如何下手，浪费时间，完不成实训工作，甚至损坏实训装置。因此，实训前应做到：（1）通过低压配电理论书籍的学习，熟悉与本次实训相关的理论知识；（2）预习实训指导书，了解本次实训的目的和内容；（3）写出实训要点，其中应包括了解实训的详细接线图、实训步骤等；（4）熟悉实训所用的实验装置、测试仪器等；4.2实训实施在完成理论学习、实训预习等环节后，就可进入实训实施阶段。实训时要做到以下几点：（1）实训开始前，指导教师要对学员进行必要的理论指导，要求学员了解本次实训的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实训开始。（2） 指导教师对实训装置作介绍，要求学生熟悉本次实训使用的实训设备、仪器，明确相关设备的功能和使用方法。（3）二至三人在一台设备上进行实训，学员之间互相配合，共同提高动手能力。（4）学员根据故障现象可以带电或停电进行各项电气参数测试，然后停电进行故障排除操作，故障排除并自我检查完成后，经指导教师同意后，方可通电实验。（5）实训时，应参照实训指导书所提出的要求及步骤，进行实训和操作。改接线路时，必须断开面板电源空开。实训中应观察实训现象是否正常，所得数据是否合理，实训结果是否与理论相一致。（6）完成本次实训全部内容后，应请指导教师检查实训结果。经指导教师认可后方可拆除接线，恢复装置状态。4.3实训报告实训报告是根据实测数据和在实训中观察发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的实训总结和心得体会。实训报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。（1）实训名称、专业班级、学号、姓名、实验日期等。（2）列出实训项目并绘出实训时所用的线路图，并注明仪表量程，器件参数等。（3）根据电气参数测量数据和现象说明实训结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实训报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。按时送交指导教师批阅。学员须知：学员实训时配有配线原理图；在装置前面板上的每个元器件上或旁边，都标识有该器件在配线原理图中的代号，以便学员能够把图纸与实物对应起来；在每个元器件的旁边都有与该元器件相应端子相连的接线端子排，端子排的旁边，都标识有该位置在配线原理图中的线标号，用于学员测量和连线排故；在前面板上，共有六个带短路环的2P接线端子排，用于设置短路故障的排除与测量，即，当学员查出短路故障时，只需把相应的短路环去掉即可排除故障。学员实训完毕后要把短路环恢复到印有短路图标的接线端子排上。五、安全操作规程为了保证低压装置故障排除实训质量，确保实训时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程。（1）实训前，应检查设备机壳接地是否可靠。（2）实训时，人体不可接触带电线路和带电体。（3）接线去环或拆线上环都必须在切断电源的情况下进行。（4）学员独立完成接线或去环后必须经指导教师检查和允许，并使组内其它学员引起注意后方可接通电源。实训中如发生事故，应切断电源，经查清问题和妥善处理后，才能继续进行实训。（5）通电前应先检查所有器件应该完好，丝印短接环的地方的短接环应该存在，并检查是否有短路回路存在，以免损坏设备。（6）总电源或实训台控制电源应由实训指导老师来控制，其他人员只能经指导老师允许后方可操作，不得自行合闸。（7）除以上要求外，还要求实训室装有总漏电断路器，以防触电。六、元器件知识基础 （1）断路器选择原则 剩余电流动作断路器工作原理：该剩余电流动作断路器由DZ47系列断路器（俗称空气开关）和剩余电流脱扣器组成，所以兼备空气开关的功能，剩余电流脱扣器的原理是：通过零序电流互感器（简称磁环）一次侧的电流相量和为零，如果有漏电或触电时，由于漏电流的存在，通过磁环一次侧的电流相量和不再等于零，磁环中就产生交变磁通，二次侧就会产生感应电动势，当该感应电动势达到一定值时，就会驱动该漏电保护器跳闸，切断故障电路。可以防止漏电或触电。见图52。图52 漏电保护器原理图（2）电动机保护器。电动机保护器适用于额定电压380V以下的供电电路中与交流接触器等开关电器组成电动机控制电路，当电动机主电路出现断相、过载等非正常状态时，及时断开开关电器触头，分断电动机的三相电源，快速可靠的保护电动机。保护器上有两个电位器，一个是电流调整电位器，用于调整过载保护；另一个是延时电位器，用于避开电动机启动时的“过载”电流，延时后再判断过载持续否，进行有鉴别的保护。保护器应与电动机终端负荷开关（如接触器）配合使用，若不接上电动机，保护器做断相处理，拒绝接触器合闸。图53 电动机保护器保护系统框图（3） 电容投切接触器：CJ149系列切换电容接触器（以下简称接触器）适用于交流50HZ或60HZ、额定电压380V，投切电容量为40Kvar及以下的无功功率补偿装置中，用来接通和分断电容器所在的电路。能有效地抑制电容器投切时产生的涌流，并可以与热过载继电器组成保护单元能保护电容器运行时产生的过负荷电流。CJ149系列切换电容接触器，从设计的角度解决了上述问题，它在接触器的压降抗弧电阻电路中设计了在短时间内能投入运行的作用。当接触器启动“吸合”时降压电阻首先投入接通主电路、分流吸合时流经主触头数十倍的较大涌流电流、免受碰弧。当主触头接通主回路电源后就自动断开降压电阻电路。当接触器失电“断开”时，降压电阻也是先投入接通主电路、当主触头断开后降压电阻又是随后断开切断电阻电路，这又分流了断开时流经主触头的电流。上述技术工艺能特别有效地抑制其在带负载情况下，在通断瞬间被数十倍较大涌流电流冲击而导致触点熔焊和拉弧现象的发生。（4）日光灯工作特点：灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉，管内被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。 电感镇流器是一个铁芯电感线圈，电感的性质是当线圈中的电流发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相反，因而阻碍着电流变化。启辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振荡回路，增加启动脉冲电压幅度。放电管中一个电极用U型双金属片组成，利用氖泡放电加热，使双金属片在开闭时，引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到灯管两端。当日光灯接入电路以后，启辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，（于是电源、镇流器、灯丝和启辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热），电路接通后，启动器中的氖气停止放电，启辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，U型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，镇流器形成一个瞬时高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起辉光放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。日光灯正常发光。在正常发光过程中，镇流器的自感还起着降压限流的作用，保证日光灯正常发光。（5） 功率因数cos。感应电动机的功率因数有两种，即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数，其值决定于本身的用电参数，倘若自然功率因数偏低，不能满足标准和节约用电的要求，就需设置人工补偿装置来提高功率因数，这时的功率因数叫总功率因数。由于设置人工补偿装置需增加很多投资，所以提高电动机自然功率因数是首要的任务。a、 合理选用电动机容量，提高自然功率因数和效率，降低功率损失。尽可能避免 大马拉小车、轻载和空载运行情况，造成电动机自然功率因数偏低，耗用无功比例较大，损失电能增加。因此，合理选择电动机容量，使之与机械负载功率相匹配，提高电动机的负载率，是改善其自然功率因数的主要方法之一。电动机的负载率与功率因数的关系如表1所示：表1负载率00.250.50.751cos0.20.50.770.850.88由表1可知，随着负载率的提高，电动机自然功率因数也就提高了，也就是说，合理选择电动机容量，能提高其功率因数，达到节约电能之目的。电动机当其处于最佳负载率状态下运行时，其效率最高，自然功率因数最大。b 合理使用电动机，提高自然功率因数和效率，降低功率损失。可以对轻负荷电动机容量下调，即将负荷不足的大容量电动机进行替换。当电动机的负载率kfz40%时，可以调换：当40%kfz70%时，则需通过技术经济比较后，再做决定，其主要判定条件是：Pd1-Pd20式中Pd1-原有电动机的有功损失，kWPd1-替换电动机的有功损失，kWc对轻负荷电动机实行降压运行，提高自然功率因数和效率，降低功率损失当负载系数kfz50%时，应对电动机采用降压运行，具体做法是将定子绕组由改接为Y接线。不同负载率改接前后效率和功率因数的变化，如表2、表3所示。表2感应电动机定子绕组-Y变接后的效率变化Y/1.271.11.061.041.021.011.0051kfz0.10.20.250.30.350.40.450.5表3感应电动机定子绕组-Y变接后的功率因数变化cos的额定值cosY/coskfz=0.1kfz=0.2kfz=0.3kfz=0.4kfz=0.50.781.941.81.641.491.350.801.851.731.581.431.300.821.781.671.521.371.260.841.721.611.461.321.220.861.661.551.411.271.180.881.601.491.351.221.140.901.571.431.291.171.100.921.501.361.201.111.06当电动机负载系数kfz0.5时，由改变Y接线降压运行后，可提高电动机的自然功率因数和效率，达到降低电能损耗的目的。由于农网中绝大部分是小容量轻载异步电动机，故此法很适于农网中使用。d低压网络电能(功率)损失的降低由于异步电动机自然功率因数的提高，可以减少低压网络中输送的无功负荷，从而降低其电能损失。e总之 在农村电力网中合理选用和使用异步电动机以及对轻载电动机实行降压运行，是一种无需任何投资或投资很少的切实可行的降损措施。它可以有效地提高电动机的自然功率因数和运行效率，降低电能损耗和减少运行费用，这对供用电双方均有益处。因此，电力企业有责任，也有义务指导客户做好此项工作。（6）感应式电能表的工作原理。感应式电能表由四部分组成：驱动元件，就是电压线圈和电流线圈，用以产生驱动力矩；转动元件，就是铝盘；制动元件，就是永久磁铁；前三部分共同作用的结果，使铝盘的转速与负载的功率成正比，这样，便可以用铝盘的转数来反映电能的大小。计度器，用滚轮上的数字来反映铝盘的转数，从而达到累计电能的目的，并可从计度器窗口直接显示出所测电能的度数（KW.h）感应式电能表是靠电磁感应来产生转动力矩的，它的电路和磁路如下图所示。 图54 感应式电能表的电流和磁通 1-电流元件铁芯； 2-电压元件铁芯； 3-铝盘； 4-回磁板电能表工作时，电压线圈的电流Iu所产生的磁通分为两部分：一部分是穿过铝盘并由回磁板（图中未画出）构成回路的工作磁通u；另一部分是不穿过铝盘而由左右铁轭构成回路的非工作磁通u。电流线圈电流所产生的磁通i，两次穿过铝盘，并通过电流元件铁心构成回路。由于电压线圈和电流线圈产生的交变磁通u和i，在不同位置穿过铝盘，并在铝盘的不同位置感应出电流（涡流），此涡流与磁场相互作用便产生推动铝盘转动的力矩。（7） 电子式电能表的工作原理。电能表的基本表达式如下：式中，u(t)，i(t)，p(t)分别是瞬时电压、电流、功率值，所以测量电能的基本方法是将电压电流相乘，然后在时间上再雷加（即积分）起来。为了便于自动化测量，都将功率转为脉冲频率输出，所以电能计量单元，都可概括为如下框图就是说，被测电压、电流接入电子式电能表后，电能表都能输出一个电能计量标准脉冲fH（或fL），这也是电子式电能表有别于感应式电能表的一个重要标志。在额定电压、电流输入下，即输入功率一定时，fH（或fL）也是一个固定值。输入改变时，fH也跟着改变，fH正比于输入功率。它是设计电子式电能表的一个重要参数，也是电子式电能表的最基本工作原理。图55上图是DDSY26型电能表的原理电路，由图可见，电流由锰铜电阻Rs取样，电压由精密分压电阻R3，R4取样。电流取样信号经抗混叠滤波器（R1，R2和C1，C2）后供给芯片输入端。抗混叠滤波器是一种低通滤波器，防止采样时可能带来的失真。但滤波器会带来附加相移，引起相位误差，ADE7755内部有相位修正电路可予以补偿。A/D的基准电压采用集成电路内部的2.5V基准。代表有功功率平均值的低频电能脉冲F1，F2送给字轮计度器显示有功电能值。代表有功功率瞬时值的高频电能脉冲CF经光偶隔离后供校表时使用。字轮计度器是电能表电能的累计、显示与存储部件，它由步进电机与字轮、轴承支架及屏蔽罩组成。它的好坏直接影响电能表的质量。该电能表计度器的电机采用软磁优质材料，保证30年不退磁，字轮示值有防紫外线设计可保永不褪色。轴承采用多层电镀保护技术，在盐雾恶劣条件下，仍能转动自如，不会卡字与乱字，支架采用不燃的聚甲醛和聚碳酸脂材料，安全可靠，另加屏蔽罩，即使在外部强磁场的作用下，也不会导致停转，避免了潜在的偷电可能。ADE7755的供电电源直接取自被测电压，由阻容降压、二极管整流、稳压管稳压后供给芯片，功耗小于10mW。压敏电阻Rv防浪涌电压，作过压保护。压敏电阻为非线性元件，当加于电阻两端的电压在某一范围之内时，它成高阻，流过的电流很小（A级）；当电压超过某数值（或正或负值，即保护值）时，它呈低阻，流过的电流很大。在电子设备中常用作过压保护器件。（8） 热过载继电器的工作原理。热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。 电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作时，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。 若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。 热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。热继电器的结构及工作原理： 热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。 电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作时，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。 若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。 热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。（9） 三相异步电动机的工作原理。对于电动机我们应该了解下列几个方面的问题：基本构造；工作原理；表示转速与转矩之间关系的机械特性；起动、反转、调速及制动的基本原理和基本方法；应用场合和如何正确接用。由于篇幅限制，在此不再累述，详细参阅秦曾煌主编的电工学上册 第五版 （10）时间继电器的工作原理。在电动机的星三角转换起动电路中，先是星形连接，经过一定时间待转速上升到接近额定值时换成三角联接，其间的时间控制是时间继电器实现的。本装置采用的是电子式时间继电器。时间继电器的电气控制系统中是一个非常重要的元器件。一般分为通电延时和断电延时两种类型。从动作的原理上有电子式、机械式等。电子式的是采用电容充放电再配合电子元件的原理来实现延时动作。时间继电器的用途就是配合工艺要求，执行延时指令。继电器当输入的物理量达到规定值时，其电气输出电路被接通或阻断的一种自动电器。广泛用于生产过程自动化装置，电力系统保护装置，各类远动、遥控和通信装置，是现代自动控制系统中最基础的电器元件之一。 继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组成。前者用于反映输入量的变化，后者完成触点分合动作（对有触点继电器）或半导体元件的通断（对无触点继电器）。继电器具有跳跃的输入-输出特性 。当继电器接受一个输入信号X时，只有它达到动作值Xd，继电器才动作，输出从零跃至Ymax。输入信号继续增大，输出信号仍为Ymax不变。继电器动作之后，如果减少输入信号，则继电器只在输入减少到Xf时才动作，返回起始位置，输出信号跃回零。这一特性称为继电特性。这里，使继电器开始动作的输入量值（动作值）、使继电器恢复原状态的输入最大量值（返回值）、触点的额定电压与电流（触点额定量值）、继电器由一种状态变至另一种状态的时间（动作时间）是继电器的主要技术参数。它们既表征继电器工作过程的性能，又是选用继电器的依据。 继电器有多种分类。如电气量继电器（其输入量可为电流、电压、频率、功率等），非电量继电器（其输入量可为温度、压力、速度等）；保护继电器，控制继电器；有触点继电器，无触点继电器 ；敞开式（主体元件无防护措施）、封闭式（加保护外壳）、密封式（外壳内外无气体交换）继电器等等。常用的按工作原理分类的继电器有电磁继电器 、极化继电器、舌簧继电器、热继电器和时间继电器等。20世纪后，继电器有很大发展，先后出现磁性无触点继电器、半导体无触点继电器、专用集成电路式电子时间继电器、固态继电器、印刷电路板安装式（双列直插式）继电器，以及带微处理器的保护继电器和智能化继电器。图56（11）保护制式（接地保护、接零保护）的选择：为了防止设备出现单相漏电故障时的接触电压伤人或形成电气事故，应根据现场具体情况，确定能否采用保护接地或保护接零的措施，当三相负荷较平衡，一般可采用TN-C制；对电压敏感的设备，可采用TN-C-S制（即电源近户后，设专用PE线）；必要时，则对个别设备采用TT制并配备良好的漏电开关；环境比较潮湿，用TN-S制式。这样才能有效的防止事故的发生。 （12） 无功补偿的现实意义 （a）问：为什么需要无功补偿?为了减少长距离输送无功电能节约能源，减小电压降以维持供电母线的电压水平，我们需要进行无功补偿提高功率因数cos。（b）问：如何简单地确定无功补偿的电容器容量?按装置的有功功率和功率因数计算：Qc（kvar）=P（kw）x（tan- tan）其中tan是根据补偿前装置的功率因数cos计算而来, tan是根据补偿后的cos换算而来，P为装置的有功功率；Qc为无功电容器容量。（c）问：对电容器回路的保护元件（断路器或熔断器），如何整定过载Ir、短路Im？ 电容器回路的额定电流为：In=Qc/(1.732Un)其中Un为供电母线的额定电压。断路器：对标准型电容器：Ir=1.36In Im=10In对加大型电容器：Ir=1.5In Im=10In对失谐型电容器：Ir=1.12In（2.7次谐波型）、Ir=1.19In（3.8次谐波型）Ir=1.31In（4.3次谐波型）、Im=10In熔断器（必须使用gG型）：对标准型电容器：Ir=1.6In对加大型电容器：Ir=1.6In对失谐型电容器：Ir=1.5In（失谐型）注意：对于分2步投切的电容器，共用1组熔断器保护时，Ir=1.4In。（d）问：应该如何进行功率因数补偿？选型的一般步骤是什么？对某个工程来说，功率因数补偿方案有很多种，主要要依据不同项目的具体要求及详尽计算，一般步骤如下：1.明确电网电压：是否有消谐要求：若有，则需计算电容器工作电压，然后进入第二步；若没有，直接进入第二步2.确定补偿容量3.确定补偿步数4.选择电容器及控制器5.选择断路器或熔断器（e）问：是否可以使用普通接触器替代电容接触器？不可以。因为电容接通时会有很大的峰值电流，如果使用一般的接触器哪怕是放大使用，仍然会很快使它损坏.（f）问：如何确定低压电容器的补偿方式和运行电压（380/400V）？当电容器分散在用电设备处，采取就地补偿时，按照380V电压选取电容器；当电容器集中在配电室，在电压母线上集中补偿时，按照400V选取电容器；当无功补偿电容器容量Qc1000Kvar时，建议将电容器补偿装置安装在高压侧。（g）问：电容器内部的熔断器坏了，是否可以更换?当电容器内部的熔断器坏了的时候，熔断器不能更换,此时电容器已经损坏了，只能更换电容器.因为该熔断器不是保护电容器的，而是防止它爆炸的。（h）问：为什么同一电容器会有不同的Kvar值?某一确定电容元件的电容值C是固定不变的，不会随其端电压和频率的变化而变化；但是其容抗Xc大小与电网频率成反比，其无功功率与电网频率成正比；电容器的无功功率与其端电压的平方成正比。所以某一确定电容器的无功功率随其端电压和电网频率的提高而变大。例如产品号为“52423”的M4电容器，其参数为60Kvar（400V/50Hz）、65Kvar（415V/50Hz）、70Kvar（400V/60Hz）。（i）问：无功补偿电容器安装时有什么注意事项？电容器必须组装在垂直支架上（电容器元件必须水平放置）。组合安装板各板间的最小垂直净距为25mm。选配专用的可调节宽度、深度的支撑安装附件，组合安装板可以装于400-500mm深、600-800mm宽的柜子中。补偿电容器和失谐电抗器装于箱柜中时，要考虑通风散热。七、实验7.1安全操作规程 启动装置观察故障现象步骤1. 检查前面板的所有开关均处于断开状态（包括带漏电保护的空气开关以及单相三相刀闸开关）；2. 操作pc软件或按动装置后门启动按钮启动装置电源；3. 合上单相三相刀闸开关；4. 合上总电源漏电空开QF1，旋转万转开关QC1，观察监视电压表PV1指示的线电压，记录故障现象；5. 合上单相漏电空开QF4，测量面板下部单相用电部分的插座电压，观察日光灯，楼梯开关、节能灯、灯泡工作状态，记录故障现象；6. 合上自锁控制电路的三相空气开关QF2，按动启动按钮SB1，观察电机M1的工作状态，记录故障现象；7. 合上星三角控制电路的三相空气开关QF3，按动启动按钮SB2，观察电机M2的工作状态，记录故障现象；8. 启动电机M2，观察无功补偿控制器的工作状态，记录故障现象。 停止装置电源操作步骤1. 观察完毕，按动停止按钮SB4，停止电动机M2，关闭空开QF3；2. 按动停止按钮SB3，停止电动机M1，关闭空开QF2；3. 关闭单相用电部分的日关灯、楼梯灯、节能灯等，关闭空开QF4；4.