南昌大学发电厂电气部分实验报告.doc

南昌大学实验报告学生姓名： 刘路平 学 号： 5502211040 专业班级： 电力系统111班 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： 实验二：具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验一、实验目的1、掌握具有灯光和音响监视的断路器控制回路的工作原理、电路内含的功能特点。2、理解为使具有灯光和音响监视的断路器控制回路能安全可靠地工作，电路所必须满足对回路监视的基本要求。3、了解控制开关的触点图表及开关在电路中的应用，掌握具有灯光和音响监视控制回路的接线和动作试验方法。二、原理说明具有灯光和音响监视的断路器控制回路如图31：图31 具有灯光和音响监视的断路器控制回路与图21不同的是，该图在原红、绿两灯的位置中接入合闸位置继电器（简称合位继电器）HWJ和跳闸位置继电器（简称跳位继电器）TWJ。断路器及控制回路工作情况的监视及操作控制过程和图2-1一致。此外控制电路图31具有失电及回路断线报警功能：当断路器控制回路熔断器1FU（或2FU、两个同时熔断的可能性很小，但是分析结果是一致的）熔断后HWJ线圈和TWJ线圈失电它们的常闭触点此时同时发生瞬时闭合接通了光字牌GP回路。220V(+)预告音响装置XMJ脉冲变压器BLHWJ线圈和TWJ线圈常闭触点光字牌GP 220V(-)。结果警铃发声，预告掉电故障的存在；另外，在发声的同时光字牌GP也通电而发光示字，告知故障的性质。HWJ合闸位置继电器和TWJ跳闸位置继电器线圈在实验中是以实验台中的中间继电器来实现的，线圈的电阻很大，串接在跳、合闸回路中短路的可能性很小，所以不会影响断路器的动作。HWJ合闸位置继电器和TWJ跳闸位置继电器的触点对数很多，可以代替断路器的辅助触点使用在不重要的回路中。图31所示控制回路和图21所示回路一样不能装设闪光信号，其事故音响信号回路一般通过信号继电器的触点来接通。三、实验设备序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量1ZB01断路器触点及控制回路模拟箱1只2ZB02信号指示和万能开关各1只3DZB01直流操作电源1路4ZB03数字式电秒表及开关组件挂箱1只5ZB06光字牌1只6ZB14DZ31中间继电器1只7ZB18LD；HD信号指示灯各1只8ZB31直流数字电压、电流表各1只四、实验步骤和要求 1、根据直流接触器、跳闸线圈、合闸线圈、信号指示灯的额定参数选择操作电源的电压，本实验装置设计使用直流220伏。 2、按图3-1灯光监视的断路器控制回路进行安装接线。 3、通过KK手柄实现断路器的合闸、跳闸，并通过手动断线检验其失电及回路断线报警功能。通过操作与观察，深入理解具有灯光和音响监视的断路器控制回路中各个元件及接点的作用。五、实验报告表31实验结果记录表序号名称代号控制开关KK接通控制开关KK接通FU熔丝熔断1合闸接触器HC动作不动作不动作2跳闸线圈TQ不动作动作不动作4断路器QF合闸跳闸5光字牌GP不发光不发光发光6跳闸位置继电器TWJ失电带电失电7合闸位置继电器HWJ带电失电失电8跳闸位置信号灭亮灭9合闸位置信号亮灭灭六、思考题1、具有灯光和音响监视的断路器控制电路中，是如何监视回路本身的完整性和操作电源的正常性？答：红灯和绿灯发光它一方面表示明断路器所处的状态，另一方面表明动作回路完好。绿灯LD发光，一方面表示明断路器处于跳闸状态，另一方面表明HC线圈合闸回路完好。红灯HD发光，一方面表示明断路器处于合闸状态，另一方面表明跳闸回路完好。电源正常时，警铃不响，光子牌不亮。若保险器熔断，则警铃发声，预告掉电故障的存在；另外，在发声的同时光字牌GP也通电而发光示字，告知故障的性质。2、在控制回路中增加合闸位置继电器和跳闸位置继电器对提高控制电路的性能有哪几方面积极意义。答：装设合闸跳闸位置继电器可以将信号灯接在另外装有合闸跳闸位置继电器辅助接点的并联支路上，可以通过近处信号灯的亮灭判断远方的回路跳合闸情况，实现远程控制。因而也可以不装设闪光信号，通过红灯绿灯的亮灭来判断回来此时的状况。3、在断路器控制电路中是否具备确保断路器分、合闸线圈短时通电的工作状况。答：电路正常情况下不会发生断路器分、合闸线圈短时接通的工作状况。即便2-4结点卡死，电路不断跳闸合闸，红灯和绿灯也不会同时亮，即分合闸线圈不会短时通电接通4、在图31控制电路中红灯、绿灯的工作特性与图21中的是否有区别？答：红绿灯工作特性无区别。5、光字牌是通过什么原理来指示故障的位置的。答：要使得光子牌发光，即要使HWJ合闸位置继电器线圈和TWJ跳闸位置继电器线圈失电。说明故障在HWJ合闸位置继电器线圈和TWJ跳闸位置继电器的公共连接端。说明是断路器控制回路熔断器1FU（或2FU、两个同时熔断的可能性很小，但是分析结果是一致的）熔断。此时HWJ合闸位置继电器线圈和TWJ跳闸位置继电器的常闭触点此时同时发生瞬时闭合，其常闭触点接通了光字牌GP回路。七、心得体会通过这个实验，我不仅通过接线，了解到了各器件之间的联系，对电路元件的结构有了更清晰的认识， 此次实验我掌握具有灯光和音响监视的断路器控制回路的工作原理、电路内含的功能特点；理解了为使具有灯光和音响监视的断路器控制回路能安全可靠地工作，电路所必须满足对回路监视的基本要求和条件。了解了控制开关的触点图表及开关在电路中的应用，掌握具有灯光和音响监视控制回路的接线和动作试验方法。在实验的过程中，我们小组的一个主要的问题就是中间继电器的连接问题，经过老师的讲解，让我们知道了线圈和开关是匹配的而不是分立的。另一个问题就是扬声器的故障问题，我们总是认为是接线问题而不去怀疑其他问题，因此坐等闲之，而老师镇定对待，一步一步排除问题，这也让我学到了，如何去检修电路，这对于我们是很有必要学习的，总之这次实验收获还是很大的，激发了我学习的热情。 南昌大学实验报告学生姓名： 刘路平 学 号： 5502211040 专业班级： 电力系统111班 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： 实验三：装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验一、实验目的1、利用实验装置，再现断路器的“跳跃”现象的出现。2、掌握装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路的“防跳”原理、电路的功能和特性。3、理解装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路，为实现安全可靠地工作，该电路满足了哪些基本要求？4、掌握电路中所用控制开关的触点图表，学会装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路的接线和实验操作方法。5、为什么在防跳继电器中有电流起动线圈和电压自保持线圈的存在？如果不在在，电路是否会正常工作？6、什么叫做断路器与控制开关的不对应关系？在这种关系下，有什么信号现象？二、原理说明所谓“跳跃”是指断路器合闸回路中，控制开关的触点在合闸结束后来不及返回而人为地闭合，此时断路器合闸在永久故障的线路上，造成断路器在短时间内多次跳闸合闸的现象。危害：断路器如果多次“跳跃”，可能导致设备损坏并使事故扩大。因此必须采取“防跳”措施。措施：装设“跳跃”闭锁继电器的断路器控制回路见图5-1，图中的中间继电器TBJ，称为跳跃闭锁继电器。“跳跃”闭锁的工作原理：手动合闸当控制开关KK的触点58或自动装置的触点1ZJ因故障卡死的情况下遇到故障如67接通继电保护装置动作触点BCJ闭合跳跃闭锁继电器TBJ的电流启动线圈跳闸回路接通，断路器跳闸TBJ的电流启动线圈TBJ动作常开触点闭合TBJ的电压线接通 TBJ动作常闭触点断开合闸线圈回路断开 而且由于5-8触点卡死或自动装置的触点1ZJ因故未断开，TBJ的电压线圈始终带电与HC线圈串联的TBJ常闭触点就始终分开，实现“闭锁”，断路器就不能进行多次合闸。只有当合闸命令解除后，（也就是5-8或1ZJ触点断开），TBJ的电压线圈失电，控制回路才恢复到正常的状态，解除闭锁。图5-1 装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路接线图其控制开关KK为封闭式万能转换开关LW2Z1a、4、6a、40、20/F8，它的触点图表见表5-2。表5-2 LW2Z1a、4、6a、40、20/F8控制开关触点图表三、实验设备序号设备名称使 用 仪 器 名 称数量1ZB01断路器触点及控制回路模拟箱1只2ZB02LD，HD信号灯各1只3DZB01直流操作电源1路4ZB06光字牌4个5ZB12DS22时间继电器1只6ZB14DZ31中间继电器1只DZB14跳跃闭锁继电器1只7ZB17DX9信号继电器1只8ZB18ZC23冲击继电器1只SB按钮开关1只9ZB31直流数字电压、电流表各1只10DZB012万能转换开关LW2Z1a、4、6a、40、20/F81只11DZB011SB按钮开关1只四、实验步骤和操作过程1、根据跳跃闭锁继电器、信号指示灯、跳闸线圈合闸线圈、直流接触器的工作技术参数选择操作电源电压（本实验装置选用直流220V操作电源）。2、按图5-1“装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路”进行安装接线.3、断路器的控制与操作过程。 合闸状态前题条件：断路器处于合闸状态,辅助常闭触点QF1-2断开，辅助常开触点QF3-4闭合；相应的控制开关KK手柄在“合闸后”位置的，从表5-2中可查相应的触点1-3、9-10、13-16和17-19触点闭合。分析：由前题条件可得220V(+)1FUKK1613红灯HD电阻R2TBJ的电流线圈QF3-4TQ线圈(电流很小断路器不会跳闸)2FU220V(-)红灯HD发出平光，一方面指示断路器在合闸位置，另一方面表示跳闸线圈回路完好，此时TQ跳闸线圈中虽有电流流过，但电流很小，电磁力不足以将操作机构脱扣，断路器不会跳闸。同理TBJ同样也不会动作。 跳闸操作断路器进行跳闸操作时，把KK手柄先转到“预备跳闸”“跳闸”位置，KK在跳闸位置时，KK触点67接通,TQ跳闸线圈动作使断路器跳闸。时跳闸电流也流过TBJ跳跃闭锁继电器的电流线圈，使得TBJ的电流线圈起动，TBJ电流线圈带电动作，其常开触点TBF3-4闭合，若KK5-8触点未复归或被卡死，回路将接通电压线圈实现自保；其常闭触点断开，对合闸回路实现“闭锁”。断路器跳闸后常开触点QF3-4断开，常闭触点QF1-2闭合，并使TQ线圈及TBJ电流线圈断电。在此过程中，KK自动弹到“跳闸后”位置，并使KK10-11、KK14-15等相应的触点闭合，使220V(+)1FUKK1011绿灯LD电阻R1QF12HC合闸线圈2FU220V(-)绿灯发平光,HC线圈虽通电而电流很小，不能动作，不会造成断路器合闸。绿灯LD发出平光，一方面指示断路器在跳闸位置，另一方面表明合闸回路完好。当KK手柄松开弹回到“跳闸后”位置时，触点6-7断开 合闸操作断路器进行合闸操作时，把KK手柄先转到“预备合闸”位置，再转到“合闸”位置，其动作原理和跳闸类似，断路器合闸后KK的位置是在“合闸后”的位置。 事故跳闸当断路器事故跳闸（用BCJ模拟）时,KK开关处在合闸后位置时1-3、17-19触点接通，但QF5-6常闭触点也因断路器跳闸而闭合.则光字牌电路接通，冲击继电器启动，在发声的同时光字牌GP也通电而发光示字，电笛发声,告知故障的性质。工作人员可以通过复位按钮SB来停止警铃。4、实现“跳跃”现象用短接线短接6-7触点，和TBJ的电流线圈，再进行手动合闸（接通5-8触点），观察跳跃现象。5、用装设“跳跃”闭锁继电器“防跳”照5-1接线后短接6-7，再进行手动合闸，检验闭锁装置是否能防跳。表151 实验结果表序号名称编号控制开关KK位置跳闸后预备合闸合闸合闸后预备跳闸跳闸1合闸接触器HC不动作动作不动作不动作2跳闸线圈TQ不动作不动作不动作动作3断路器QF跳闸合闸合闸跳闸4跳闸位置信号LD亮灭灭亮5合闸位置信号HD灭亮亮灭6光字牌GP灭7冲击继电器XMJ不动作8时间继电器SJ不动作9中间继电器ZJ不动作10音响器JL不报警11闪光继电器SGJ五、思考题1、上述装设跳跃闭锁继电器同时具有灯光监视的断路器控制回路中，是否具有监视控制回路本身的完整性和操作电源正常性的功能？答：没有，因为灯光音响监视回路和断路器控制回路用的是同一个电源，当电源故障时，2个回路同时掉电。2、为什么图5-1控制电路中没有装设合闸位置继电器和跳闸位置继电器？答：因为5-1电路中灯光回路和跳闸回路连在一起，所以不需要上述2种继电器来接通灯光回路。3、在图5-1的控制电路中，是否满足确保断路器分合闸线圈短时通电的要求？为什么？答：是，因为当用KK开关实现合闸或跳闸时，5-8、6-7接通使断路器分合闸线圈直接连在电源2端，使其电流瞬间达到动作值而动作，保证了短时通电的要求。4、跳跃闭锁继电器TBJ为什么需要一个电流线圈和一个电压线圈？接入时应注意什么？答：电流线圈和电压线圈分别接在跳闸回路和合闸回路，用于保证在出现“跳跃”时能通过电流线圈启动，改变其辅助触点状态，电压线圈保持其触点状态来实现“闭锁”接线时因注意：电压线圈一定不能被短接，否则会短接电源使FU熔断使整个电路失去电源。5、图5-1的控制电路，是否可用继电保护和自动装置进行分合闸操作？为什么？答：是，因为回路中有自动分合闸的辅助触点，当辅助触点接通时可使继电保护动作。6、图5-1控制电路的操作过程中，出现“红灯平光”“红灯闪光”“绿灯平光”“绿灯闪光”各表示什么状态？答：红灯平光：断路器处在合闸位置; 红灯闪光：自动合闸或手动跳闸预备跳闸状态;绿灯平光：断路器处在跳闸位置; 绿灯闪光：自动跳闸或手动合闸预备合闸状态六、心得体会通过此次实验加深理解了断路器控制回路出现“跳跃”现象的原因跳跃现象的产生有两个条件：1.永久故障 2.开关未复归或5-8节点卡死，2种结果都会使得断路器不断地交替开合，可能导致设备损坏和事故加大，手炳无法复归，所以我对装设跳