電氣工程基礎(chǔ)實驗

1、電氣工程基礎(chǔ)實驗指導書實驗一：同步發(fā)電機空載及自動裝置實驗統(tǒng)一說明：實驗前老師可在監(jiān)控主站通過“轉(zhuǎn)換開關(guān)”旋轉(zhuǎn)來進行實驗選擇，可選擇 “單機”或者“并網(wǎng)”實驗。當打到“單機”位時，可進行單個實驗臺的實驗，此時各微機線路保護實驗裝置為雙端供電。當打到“并網(wǎng)”位時，可進行單機對無窮大的并列實驗，具體指微機發(fā)電機保護實驗裝置經(jīng)微機線路保護實驗裝置到無窮大系統(tǒng)的并列實驗。按照電力系統(tǒng)同期并網(wǎng)條件，當發(fā)電機并網(wǎng)成功以后可以進行電力系統(tǒng)的整體實驗。在各個實驗裝置上都裝有“遠方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)，當轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“就地”位置時，可進行本實驗裝置的實驗；當打到“遠方”位置時，可實現(xiàn)監(jiān)控后臺對各保護裝置的遠方操作和

2、控制。各實驗裝置上的保護裝置的原始密碼均為“000”。一、實驗?zāi)康牧私怆娏ο到y(tǒng)中的發(fā)電機以及發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，熟悉電網(wǎng)中的兩個重要參數(shù)電壓和頻率的調(diào)節(jié)方法。二、實驗原理實驗主電路圖如下。發(fā)電機的空載特性實驗實驗框圖如下。三、實驗內(nèi)容：空載特性：當保持電樞電流I=0(即電樞繞組與負載斷開)時，端電壓U(也即為空載電勢E0)隨勵磁電流If的變化規(guī)律，即U=E0=f(If)。 滅磁實驗：四、實驗操作步驟：（一）空載特性實驗1.首先合上發(fā)電機保護實驗臺的電源開關(guān)，檢查實驗臺上各開關(guān)狀態(tài)：信號燈應(yīng)該綠燈、停止燈亮，發(fā)電機風機啟動。2.按下啟動按鈕，啟動燈紅燈亮，同時發(fā)電機斷路器處于分位，綠燈亮。設(shè)置直流電

3、動機調(diào)速裝置的給定電壓為200V(根據(jù)直流電動機的額定電壓整定)，按下運行/停止按鍵35秒，至運行燈亮，發(fā)電機慢慢轉(zhuǎn)起來，至給定電壓值，此時微機勵磁自動調(diào)節(jié)裝置上顯示轉(zhuǎn)速為1400r/min左右，機端電壓顯示18V左右，按下起勵按鈕，勵磁電壓為35V左右，機端電壓升至給定機端電壓值180V左右。3.通過調(diào)速裝置的增大或者減小按鍵調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速1500r/min，通過微機勵磁調(diào)節(jié)裝置的增勵、減勵觸摸按鍵調(diào)節(jié)勵磁使機端電壓達到0.3Un，記錄對應(yīng)的機端電壓值和勵磁電流值。逐步增加發(fā)電機的勵磁電流(由勵磁調(diào)節(jié)裝置上勵磁電流顯示)的大小，直到發(fā)電機的端電壓(由勵磁調(diào)節(jié)裝置顯示)為1.2倍額定

4、電壓為止，即U0=1.2UN。4.在步驟(3)的調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流過程中，在其間選取67點，逐點記錄發(fā)電機定子端電壓及勵磁電流，取得空載特性曲線的上升段曲線，要注意，在額定值附近要多取幾點。5.在步驟(3)的調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流過程中，從發(fā)電機的端電壓為1.2倍額定電壓時開始，逐步減小勵磁電流，在其間選取67點，逐點記錄發(fā)電機定子端電壓及勵磁電流，測取空載特性曲線的下降分支。6.根據(jù)記錄的Uo和If數(shù)值，然后取平均值，即可得出發(fā)電機的空載將性曲線。編號機端（上升）電壓勵磁電流U0If1234567編號機端（下降）電壓勵磁電流U0If1234567（二）滅磁實驗實驗步驟：（1） 按照前述方法啟動發(fā)

5、電機組，使發(fā)電機組運行在額定狀態(tài)，轉(zhuǎn)速達到1500r/min,機端電壓達到380V。（2） 發(fā)電機實驗臺上可以通過手動滅磁和微機勵磁裝置的軟滅磁，手動滅磁通過滅磁試驗按鈕進行滅磁，軟滅磁是微機勵磁調(diào)節(jié)裝置顯示分閘狀態(tài)時，觸摸屏上的滅磁按鍵，可以實現(xiàn)滅磁。思考題：1 根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，繪制端電壓U(也即為空載電勢E0)隨勵磁電流If的變化曲線，即U=E0=f(If)。2 發(fā)電機在停機前為什么要進行滅磁操作？實驗二：單機無窮大系統(tǒng)并列操作統(tǒng)一說明：實驗前老師可在監(jiān)控主站通過“轉(zhuǎn)換開關(guān)”旋轉(zhuǎn)來進行實驗選擇，可選擇 “單機”或者“并網(wǎng)”實驗。當打到“單機”位時，可進行單個實驗臺的實驗，此時各微機線路保

6、護實驗裝置為雙端供電。當打到“并網(wǎng)”位時，可進行單機對無窮大的并列實驗，具體指微機發(fā)電機保護實驗裝置經(jīng)微機線路保護實驗裝置到無窮大系統(tǒng)的并列實驗。按照電力系統(tǒng)同期并網(wǎng)條件，當發(fā)電機并網(wǎng)成功以后可以進行電力系統(tǒng)的整體實驗。在各個實驗裝置上都裝有“遠方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)，當轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“就地”位置時，可進行本實驗裝置的實驗；當打到“遠方”位置時，可實現(xiàn)監(jiān)控后臺對各保護裝置的遠方操作和控制。各實驗裝置上的保護裝置的原始密碼均為“000”。一、實驗?zāi)康牧私庹莆针娏ο到y(tǒng)并列的條件和一般并列的操作方法。二、實驗原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：三、實驗操作步驟：1.合上監(jiān)控主站漏電斷路器，按下“啟動”按鈕，把“轉(zhuǎn)換開關(guān)”

7、打到“并網(wǎng)”位。2.首先用導線將微機發(fā)電機保護實驗裝置面板上的“合閘回路”與端子“合閘回路”短接， “跳閘回路”與端子“跳閘回路”短接，“A相TV出”與端子“A相TV入”短接,“A相TA出”與端子“A相TA入”短接。用導線將微機線路保護實驗裝置面板下方的 “合閘回路”兩個接線孔和“跳閘回路” 兩個接線孔短接。3.接完檢查無誤后再合上微機線路保護實驗裝置的“控制開關(guān)”和“電源開關(guān)”，并按下“啟動”按鈕。4.微機線路保護實驗裝置全部啟動后，旋轉(zhuǎn)“母電壓切換”轉(zhuǎn)換開關(guān)檢查系統(tǒng)進線電壓是否正常。并把兩側(cè)“轉(zhuǎn)換開關(guān)”都打到就地位置，合上斷路器QF4、 QF5 、QF9和QF，通過其單回路來完成并列。5.

8、合上微機發(fā)電機保護實驗裝置的“電源開關(guān)”，選擇需要的同期方式（比如“手動同期”），并把“轉(zhuǎn)換開關(guān)”打到“就地”。7.當輸電微機線路保護實驗裝置的回路接通（合斷路器QF4、 QF5 、QF9和QF）單回路接通后微機發(fā)電機保護實驗裝置的“微機自動準同期裝置”通過互感器上電，顯示“待并頻率”和“待并PT電壓”值，進入待并列狀態(tài)。8.啟動發(fā)電機組，起勵建壓（當?shù)谝淮螁影l(fā)電機組的時候，最好先預熱15分鐘左右，這樣可避免發(fā)電機組第一次并列后出現(xiàn)自動送功率的現(xiàn)象）。調(diào)節(jié)“微機調(diào)速裝置”改變待并頻率，調(diào)節(jié)觸摸屏“微機勵磁調(diào)節(jié)裝置”的“增勵”、“減勵”來改變待并電壓。9.當頻差和壓差均滿足條件后，“微機自動準

9、同期裝置”自動在合適的相位發(fā)出合閘信號，驅(qū)動發(fā)電機機端斷路器合閘，至此發(fā)電機組的并列實驗完成（如果第一次并列時發(fā)電機組有抖動現(xiàn)象，可手動跳開發(fā)電機機端斷路器，并按下“微機自動準同期裝置”的“復歸”鍵，重新觀測調(diào)整，再次并列）。10.并列后，微機發(fā)電機保護實驗裝置經(jīng)輸電微機線路保護實驗裝置與系統(tǒng)連接。此時可進行電力系統(tǒng)的實驗。思考題：1 指出實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中的并網(wǎng)開關(guān)。2 根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析總結(jié)交流發(fā)電機并網(wǎng)的條件。實驗三 過負荷保護實驗一、實驗?zāi)康?.了解過負荷保護的原理；2.熟悉過負荷保護的邏輯組態(tài)方法。二、實驗原理及邏輯框圖裝置設(shè)有過負荷保護功能，過負荷可通過控制字定值選擇動作于跳閘或告警

10、。投跳閘時，跳閘后閉鎖重合閘。投告警功能時，過負荷返回系數(shù)不小于0.95。原理框圖如圖所示：圖 過負荷保護原理框圖三、實驗內(nèi)容及操作步驟1.首先接好控制回路，用導線將端子“合閘回路”兩個接線孔短接，將端子“跳閘回路” 兩個接線孔短接。合上“控制開關(guān)”和“電源開關(guān)”，使實驗裝置上電，保護裝置得電啟動,同時實驗裝置停止按鈕亮。2.按下啟動按鈕，旋轉(zhuǎn)“母電壓切換”轉(zhuǎn)換開關(guān)檢查系統(tǒng)進線電壓是否正常，根據(jù)實驗需要合斷路器連接線路，此時線路實驗裝置為雙端供電，兩側(cè)的線路保護裝置都已啟動，可選擇其中一個進行實驗，左邊的保護裝置跳左邊的斷路器QF9，右邊的保護裝置跳右側(cè)的斷路器QF5。3.通過實驗裝置面板上的

11、“故障點選擇”旋轉(zhuǎn)開關(guān)，可選擇距離段或者距離段保護實驗。并把兩側(cè)轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到就地位置。4.修改保護定值：進入裝置菜單“定值”“定值”，輸入密碼后，進入 “過負荷保護” 按“確認”按鈕，進入定值修改界面，如：過負荷定值Igfh2.00A過負荷時限Tgfh1.00S過負荷跳閘GFHTZ1（跳閘）/0(告警)5.投入保護壓板。將過負荷保護的軟壓板投入（“定值”“ 壓板” ，輸入密碼后，進入“過負荷保護”，將其保護軟壓板投入后 按“確認”后顯示“壓板固化成功”），其他所有保護的硬壓板和軟壓板均退出。 6.在輸電線路實驗系統(tǒng)的故障模擬區(qū)中按下單相接地或者相間（AB，BC或CA）短路故障實驗按鈕進行輸電

12、線路的過負荷保護實驗。7.實驗完成后，在WXH-825微機線路保護測控裝置的“報告”中記下過負荷保護動作時的保護動作信息，并制作相應(yīng)的表格。8.記錄保護動作信息后，可改變實驗定值進行多次實驗。表 過負荷保護實驗數(shù)據(jù)表保護整定值（A）保護動作值（A）動作情況過負荷保護IAIBIC思考題1 簡述過負荷保護的原理。2 過負荷保護與過電流保護的區(qū)別？實驗四 零序電流保護一、實驗?zāi)康?.理解WXH-822保護裝置零序電流保護的原理。2.熟悉WXH-822保護裝置零序電流保護的邏輯框圖。二、實驗原理及實驗內(nèi)容零序電流軟壓板投入，分段自產(chǎn)零序電流大于整定值，經(jīng)整定延時跳分段。邏輯圖如圖：圖3-6 零序電流保

13、護邏輯圖三、實驗步驟1.首先用導線將面板上保護裝置下面的所有“合閘回路“、“跳閘回路”短接，再合上“控制開關(guān)”和“電源開關(guān)”，保護裝置上電，按下啟動按鈕，旋轉(zhuǎn)“10kv進線電壓開關(guān)”，檢查電壓是否正常。2.把轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“就地”的位置（打到就地位置，進行實驗裝置的實驗；打到遠方位置，進行遠方操作即在后臺上實現(xiàn)遠程操控）。3.進入WXH-822保護裝置菜單“定值”中對零序電流保護定值進行修改整定。4.進入WXH-822保護裝置菜單“壓板”中投入零序電流保護軟壓板，其他所有保護的硬壓板和軟壓板均退出。5.通過以上試驗按鈕可以做相應(yīng)的單相接地或相間短路（A、B、C、N為自鎖按鈕，黃色試驗按鈕為瞬動按鈕，可以滿