工厂供电实验报告上交版

1、实 验 报 告实验课程： 工厂供电 学生姓名： 陈璇 学 号： 6100311267 专业班级： 自动化114班 2013年 12 月 26日实验一 电气一次及二次控制实验一、实验目的通过电气一次及二次控制实验，达到加深对工厂电气设备的感性认识，熟悉工厂供电设备构成和运行方式。二、实验的基本原理根据实际的高压开关柜和利用所学的工厂供电知识，结合主接线电气知识及工厂一次设备的构成，完成工厂供电系统的一次接线图。高压开关柜是以断路器为主的电气设备。它是生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内

2、，作为电力系统中接受和分配电能的装置。按断路器安装方式可分为移动式（手车式）和固定式；按安装地点可分为户内式和户外式；按柜体结构可分为金属封闭铠装式、金属封闭间隔式、金属封闭箱式和敞开式开关柜。常见的高压开关柜产品有KYN28A12、XGN37-12、XGN2-12及GG1A-12等。高压开关柜的主要组成为进线柜、计量柜、过线柜及变压器控制保护2B等装置。其中进线柜是高压室的电源线，主要由断路器、隔离开关和电流互感器组成。计量柜是电能计量柜(箱)的简称，是对计费电力用户用电计量和管理的专用柜，可分为整体式电能计量柜和分体式电能计量柜，主要由熔断器、电流互感器、电压互感器和断路器组成。过线柜是连

3、接电源线与用户的通道。避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。其能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路。三、主要仪器设备及耗材主要设备：高压开关柜耗材：开关、导线、接插件、保险丝、继电器等。四、实验步骤一次系统1）了解一次系统的设备，画出一次系统的主接线图。2）了解二次系统的主要设备，高压开关柜内装有哪些保护设备。3)（初步了解）结合高

4、压开关柜查找了解完善图纸中的端子标号、端子排图、安装图中的设备编号及接线端子的编号，根据以上的编号，结合原理图，完善原理图中的设备连接的标号。（内容未讲到，但学生想看实物，所以先看实物。了解一、二次设备及其型号、作用、连接、接线图）4)在电压互感器回路演示隔离开关的操作。栓子要松开。在变压器回路，断路器在合闸位置所以栓子卡住了隔离开关的操作回路，说明断回路一定要先断断路器。否则断不了。二次系统结合高压开关柜查找了解完善图纸中的端子标号、端子排图、安装图中的设备编号及接线端子的编号，根据以上的编号，结合原理图，完善原理图中的设备连接的标号。熟悉二次系统的接线，了解设备型号，查找资料，根据电气原理

5、图叙述出过流保护，变压器瓦斯保护，手动跳、合闸及断路器操作机构的储能过程，以及断路器的防跳过程。做断路器断开的演示实验：合上总电源，电压互感器调100伏，按跳闸按钮，则断路器断开。松开隔离开关的栓子，则操作隔离开关的操作回路，可使隔离开关跳闸。将白色按钮打向左，则短路器操作机构充电。5、 实验数据记录做断路器断开的演示实验：合上总电源，电压互感器调100伏，按跳闸按钮，则断路器断开。松开隔离开关的栓子，则操作隔离开关的操作回路，可使隔离开关跳闸。将白色按钮打向左，则短路器操作机构充电。 1. 过电流保护过程当线路发生短路时，通过线路的电流使流经继电器的电流大于继电器的最小动作电流，电流继电器瞬

6、间动作，其常开触点闭合，时间继电器线圈得电，其触点经一定延时后闭合，使中间继电器和信号继电器动作，中间继电器的常开触点闭合，接通断路器，跳闸线圈回路，断路器跳闸切除短路故障线路，信号继电器动作，其指示牌掉下，同时常开触点闭合，起动信号回路，发出灯光和音响信号。2. 变压器瓦斯保护过程当变压器内部发生轻微故障时，气体继电器动作，上触点闭合，发生轻瓦斯信号，当变压器内部发生严重故障时，气体继电器下触点闭合，起动中间继电器，使断路器跳闸线圈动作断路器跳闸，同时信号继电器KS发出重瓦斯信号，变压器在运行中进行滤油，加油，掟硅胶时，必须将重瓦斯敬切换片QP改接信号灯，防止重瓦斯误动作，断路器跳闸。3.

7、手动合闸操作过程 扳下操作机构手柄使断路器分闸，断路器的辅助触点断开，切断跳闸回路，同时辅助触点，DL4绿灯LD亮，指示断路器已经分闸，绿灯LD亮，还表明控制回路的熔断器1RP、2RP是完好的，即绿灯同时起着监视控制回路完好性的作用。 4. 手动跳闸操作过程推动操作机构手柄使断路器合闸，此时断路器的辅助触点DL5闭合，红灯HD亮，指示断路器已经合闸，红灯HD亮，表明跳合闸及控制回路的熔断器1RD、2RD是完好的，即红灯HD同时起到监控跳闸的回路完善的作用。5. 断路器操作机构的储能过程当弹簧操作机构的弹簧未拉时，CK闭合使电动机接通电源储能，使弹簧拉紧，CK断开，电动机停止储能，断路器是利用弹

8、簧储能的能量进行合闸的，合闸后，弹簧释放，电动机接通又能储能为下次动作准备。6、 思考题1、二次回路接线图的表示方法有？答：表示方法有：二次回路原理图，二次回路原理展开图、二次回路安装接线图。2、安装接线图表示方法：答：二次回路安装接线图包括屏面布置图，端子排图，屏后接线图。7、 心得体会本次实验让我对高压开关柜的各电气设备有更清晰的认识，自己近距离去观察发现，再加上老师的讲解让我清晰地了解了工厂一次控制的环节。同时通过近距离的观察还使我更加深刻地理解了隔离开关的开关过程，了解了避雷器的工作原理，计量柜对电能的计量过程等等。加深了对课本知识的了解，让我收获很多。实验二 电磁型电流继电器和电压继

9、电器实验一、实验目的1、 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的结构、原理和基本特性；2、 掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。二、实验原理DL-20G系列电流继电器和DY-20C系列电压继电器为电磁式继电器.由电磁系统,整定装置,接触点系统组成.当线圈导通时,衔铁克服游丝的反作用力矩而作用,使动合触点闭合.转动刻度盘上的指针,可改变游丝的力矩,从而改变继电器的动作值.改变线圈的串联并联,可获得不同的额定值. DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值,为线圈并联时的额定值.继电器用于反映发电机,变压器及输电线短路和过负荷的继电器保护装置中. DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值,为

10、线圈串联时的额定值. .继电器用于反映发电机,变压器及输电线路的电压升高(过压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中.三、实验内容与步骤1. 整定点的动作值,返回值及返回系数测试实验接线图2-1,图2-4分别为过流继电器及低压继电器的实验接线.(1) 电流继电器的动作电流和返回电流测试:a. 选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器(额定电流为6A),确定动作值并进行整定.本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态.注意:本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到2.7A,学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电流整定值.b. 根据整定值要求对继电器线圈确定接式:图2-1 过流继电器实

11、验接线图注意:(1) 过流继电器线圈可采用串联或并联接法,如右图所示.其中串联接法电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流读出,并联接法电流动作值则为串联接法的2倍.(2) 串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则就得不到预期的动作电流值。c. 按图2-1接线，调压器T、变压器T2和电阻R均位于EPL-20，220V直流电源位于EPL-18，交流电流位于EPL-12，量程为10安。并把调压器表按钮逆时针调到低。图2-2 过流继电器线圈接法d. 检查无误后，合上主电路电源开关和220V直流电源船型开关，顺时针调节自藕调压器，增大输出电流，并同时观察交流电流表的读数和光示牌的动作情况

12、。注意：当电流表的读数接近电流整定值时，应缓慢对对自藕调压器进行调节，以免电流变化太快。当光示牌由灭变亮时，说明继电器动作，观察交流表并读取电流值。e.继电器动作后，反向缓慢调节调压器降低输出电流，当光示牌由亮变灭时，说明继电器返回记录此时的电流值为返回电流，用Ifj表示（能使继电器返回的最大电流值），记入表21，并计算返回系数：继电器的返回系数是返回与动作电流的比值，用表示过电流继电器的返回系数在.之间当小于.或大于.时应进行调整。f改变继电器的线圈接线方式（采用并联接法），重复以上步骤 表2-1 过流继电器实验结果记录步骤整定电流I（安）2.7A线圈接线方式：5.4A线圈接线方式为：测试序

13、号123123实验起动电流dj实验返回电流fj返回系数Kf起动电流与整定电流误差（）低压继电器的动作电压和返回电压测试a 选中的型低压继电器（额定电压为），确定动作值并进行初步整定本实验整定值为及两种工作状态注意；本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到，学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电压整定值图2-3 低压继电器线圈接法b根据整定值需求确定继电器接线方式注意：（）低压继电器线圈可采用串联或并联接法，如右图所示其中并联接法电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出，串联接法电压动作值则为并联接法的倍（）串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电压值c按图2

14、4接线（采用串联接法），调压器位于，直流电源位于，交流电压表位于，量程为并把调压器旋钮逆时针到底图2-4 低压继电器实验接线图d顺时针调节自耦变压器，增大输出电压，并同时观察交流电压表的读数和关示牌的动作作情况当光示牌由灭变亮后，再逆时针调节自耦变压器逐步降低电压，并观察光示牌的动作情况注意：当电压表的读数接近电压整定值时，应缓慢对自耦调压器进行调节，以免电压变化太快当光示牌由亮变灭时，说明继电器开始跌落记录此时的电压称为动作电压dje再缓慢调节自耦变压器升高电压，当光示牌由亮变灭时，说明继电器舌片开始被吸上记录此时的电压称为返回电压，将所取得的数值记入表2-2并计算返回系数返回系数f为低压继

15、电器的返回系数不大于.将所得结果记入表22f改变继电器线圈的接线方式（采用并联接法），重复以上步骤表2-2 低压继电器实验结果记录步骤整定电流U（伏）24V线圈接线方式：48伏线圈接线方式为：测试序号123123实验起动电压dj实验返回电压fj返回系数Kf起动电流与整定电压误差%以上实验，要求平稳单方向地调节电流或电压的实验参数值，并应注意继电器舌片转动情况。如遇到舌片有中途停顿或其他不正常现象时，应检查轴承有无污垢、触点位置是否正常、舌片与电磁铁有无相碰等现象存在。动作值与返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值的误差不应大于±3%。否则应检查轴承和轴尖。在实验中，除了测试整定点

16、的技术参数外，还应进行刻度检验。用整定电流的1.2倍或额定电压1.1倍进行冲击试验后，复试定值，与整定值的误差不应超过±3%。否则应检查可动部分的支架与调整机构是否有问题，或线圈内部是否层间短路等。4、 实验小结通过本次实验使我对电磁型电流继电器和电压继电器有了更深一步的认识，对其功能有了进一步的了解。加深了课本知识的理解。5、 思考题1. 电流继电器的返回系数为什么恒小于1?2. 动作电流(压),返回电流(压)和返回系数的定义是什么?3. 实验结果如返回系数不符合要求,你能正确地进行调整吗?4. 返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途?实验三 电气绝缘试验一、实验目的1学会高压实

17、验的安全技术；2学习工频试验变压器的应用及其运行；3从实验中了解极不均匀电场下电极性和极间障对空气间隙击穿电压的影响；4. 通过实验了解在绝缘介质表面的放电现象。二、实验原理1.空气间隙抗电抗强度和其击穿的发展过程当间隙一定时，击穿电压和电场分布（均匀和不均匀对称或不对称）大气条件，电压作用时间，以及电场强度较大的电极极性等一系列因素有关。极不均匀电场的特征是电极间距离远大于电极本身曲率半径，电晕电压实际上和击穿电压相吻合。极不均匀电场的另一特点是电极形状的改变，几乎不影响击穿电压，只是当电场分布不对称时（极不对称电场）击穿电压才出现有较大的差别，因此在实际应用中，对于极不均匀电场中击穿电压的

18、估计常利用所谓典型电极（棒-棒、棒-极）的击穿电压对间隙距离曲线（两电极几何尺寸相差不多时，可利用棒-极曲线例如变压器相间空气距离，两电极几何尺寸相差很大时，可利用棒-极曲线例如变压器接线端对油枕的空气距离）。在极不对称电场中，击穿过程的发展总开始于电场强度大的电极近旁，所以这个电极的极性不同，击穿电压也就有极显著区别。在图3-1中可以很明显的看到具有极不对称电场的棒-极间隙在正棒时击穿电压，远低于负棒是的击穿电压，而从电晕电压来看棒极为正时则反较负棒时较高些，要说明这些现象不得不比较详细的复习一下放电发展过程。不管棒极为正或者为负间隙击穿以前，在棒极附近总首先出现电晕电压随间隙距离的变化（U

19、c：击穿电压，Ud：电晕电压）电晕放电，也即是说在整个间隙中这一区域内空气介质首先被破坏这里发生这里发生游离所形成的空间电荷对间隙击穿过程是起助长或抑制的作用，就决定了棒极性不同，在同样距离下击穿电压也就有很大差别的结果。如果在空气间隙中放置一层薄层固体介质（极间隙），则离子的运动在此外受到阻碍，附着于极间隙的带电质点使电场分布发生变化，如果从改变电场分布的观点来看间隙的作用，那么极间隙的绝缘强度如何是无关紧要的。事实上只在电压接近于击穿电压时，极间隙的绝缘强度才起重要作用。若两电极的距离a不变，改变极间隙对棒极间距离，击穿电压和/a比值的关系如图3-2所示。当间隙中具有极间隙时，在极间隙向着

20、棒极的一面，散步着和棒极同以符号的离子，此时极间隙至板极间的一段间隙中电场或多或少的接近于均匀电场。较大部分电压也承受在这一部分间隙中，这个现象从图二实验曲线中的下列事实充分的得到证实。 放电距离图3-1 在不同极性下棒一板间隙击穿电压 图3-2 棒一极隙中极间障位置对击穿电压的影响（极间障为电缆纸）2.沿面放电现象电力系统中所有的高压电器，如绝缘子、套管等是处在空气中绝缘的破坏往往首先是沿固体介质表面的空气击穿。因此对该类设备的沿面放电电压（或称闪络电压）应提出一定的要求，使在正常工作时不应因受过电压作用而发生闪络而导致电网的短路或设备的烧伤。在均匀的电场中若置入一块介质，虽然介质的表面是沿电力线放置，但发现间隙的击穿电压会因介质的置入大为降低，这与下列的因素有关：（a） （b）图3-3 沿面放电现象（1）由于介质与电极接触不紧，易导致整个间隙的击穿（图3-3a）（2）介质表面不平和边缘效应引起电场不均匀。（图3-3b）（3）介质表面有水份杂质引起表面电场的畸变，因而实质上二极间已是一不均匀电场。因而放电电压降低。 工程实际中最常见的是图3-3b情况下的沿面放电。 这是一种不均匀的电场，其特点为沿介质的表面。 即有切线方向也有法