電氣工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

1、電氣工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一：同步發(fā)電機(jī)空載及自動(dòng)裝置實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一說明：實(shí)驗(yàn)前老師可在監(jiān)控主站通過“轉(zhuǎn)換開關(guān)”旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選擇，可選擇 “單機(jī)”或者“并網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)打到“單機(jī)”位時(shí)，可進(jìn)行單個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)，此時(shí)各微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置為雙端供電。當(dāng)打到“并網(wǎng)”位時(shí)，可進(jìn)行單機(jī)對(duì)無窮大的并列實(shí)驗(yàn)，具體指微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置到無窮大系統(tǒng)的并列實(shí)驗(yàn)。按照電力系統(tǒng)同期并網(wǎng)條件，當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)成功以后可以進(jìn)行電力系統(tǒng)的整體實(shí)驗(yàn)。在各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置上都裝有“遠(yuǎn)方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“就地”位置時(shí)，可進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)；當(dāng)打到“遠(yuǎn)方”位置時(shí)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控后臺(tái)對(duì)各保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方操作和

2、控制。各實(shí)驗(yàn)裝置上的保護(hù)裝置的原始密碼均為“000”。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆娏ο到y(tǒng)中的發(fā)電機(jī)以及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，熟悉電網(wǎng)中的兩個(gè)重要參數(shù)電壓和頻率的調(diào)節(jié)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)主電路圖如下。發(fā)電機(jī)的空載特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)框圖如下。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：空載特性：當(dāng)保持電樞電流I=0(即電樞繞組與負(fù)載斷開)時(shí)，端電壓U(也即為空載電勢(shì)E0)隨勵(lì)磁電流If的變化規(guī)律，即U=E0=f(If)。 滅磁實(shí)驗(yàn)：四、實(shí)驗(yàn)操作步驟：（一）空載特性實(shí)驗(yàn)1.首先合上發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源開關(guān)，檢查實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各開關(guān)狀態(tài)：信號(hào)燈應(yīng)該綠燈、停止燈亮，發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。2.按下啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)燈紅燈亮，同時(shí)發(fā)電機(jī)斷路器處于分位，綠燈亮。設(shè)置直流電

3、動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的給定電壓為200V(根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓整定)，按下運(yùn)行/停止按鍵35秒，至運(yùn)行燈亮，發(fā)電機(jī)慢慢轉(zhuǎn)起來，至給定電壓值，此時(shí)微機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置上顯示轉(zhuǎn)速為1400r/min左右，機(jī)端電壓顯示18V左右，按下起勵(lì)按鈕，勵(lì)磁電壓為35V左右，機(jī)端電壓升至給定機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速1500r/min，通過微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的增勵(lì)、減勵(lì)觸摸按鍵調(diào)節(jié)勵(lì)磁使機(jī)端電壓達(dá)到0.3Un，記錄對(duì)應(yīng)的機(jī)端電壓值和勵(lì)磁電流值。逐步增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流(由勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置上勵(lì)磁電流顯示)的大小，直到發(fā)電機(jī)的端電壓(由勵(lì)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(jī)勵(lì)磁電流過程中，在其間選取67點(diǎn)，逐點(diǎn)記錄發(fā)電機(jī)定子端電壓及勵(lì)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(diǎn)。5.在步驟(3)的調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流過程中，從發(fā)電機(jī)的端電壓為1.2倍額定電壓時(shí)開始，逐步減小勵(lì)磁電流，在其間選取67點(diǎn)，逐點(diǎn)記錄發(fā)電機(jī)定子端電壓及勵(lì)磁電流，測(cè)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(jī)的空載將性曲線。編號(hào)機(jī)端（上升）電壓勵(lì)磁電流U0If1234567編號(hào)機(jī)端（下降）電壓勵(lì)磁電流U0If1234567（二）滅磁實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 按照前述方法啟動(dòng)發(fā)

5、電機(jī)組，使發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在額定狀態(tài)，轉(zhuǎn)速達(dá)到1500r/min,機(jī)端電壓達(dá)到380V。（2） 發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以通過手動(dòng)滅磁和微機(jī)勵(lì)磁裝置的軟滅磁，手動(dòng)滅磁通過滅磁試驗(yàn)按鈕進(jìn)行滅磁，軟滅磁是微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置顯示分閘狀態(tài)時(shí)，觸摸屏上的滅磁按鍵，可以實(shí)現(xiàn)滅磁。思考題：1 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制端電壓U(也即為空載電勢(shì)E0)隨勵(lì)磁電流If的變化曲線，即U=E0=f(If)。2 發(fā)電機(jī)在停機(jī)前為什么要進(jìn)行滅磁操作？實(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)螜C(jī)無窮大系統(tǒng)并列操作統(tǒng)一說明：實(shí)驗(yàn)前老師可在監(jiān)控主站通過“轉(zhuǎn)換開關(guān)”旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選擇，可選擇 “單機(jī)”或者“并網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)打到“單機(jī)”位時(shí)，可進(jìn)行單個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)，此時(shí)各微機(jī)線路保

6、護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置為雙端供電。當(dāng)打到“并網(wǎng)”位時(shí)，可進(jìn)行單機(jī)對(duì)無窮大的并列實(shí)驗(yàn)，具體指微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置到無窮大系統(tǒng)的并列實(shí)驗(yàn)。按照電力系統(tǒng)同期并網(wǎng)條件，當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)成功以后可以進(jìn)行電力系統(tǒng)的整體實(shí)驗(yàn)。在各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置上都裝有“遠(yuǎn)方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“就地”位置時(shí)，可進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)；當(dāng)打到“遠(yuǎn)方”位置時(shí)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控后臺(tái)對(duì)各保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方操作和控制。各實(shí)驗(yàn)裝置上的保護(hù)裝置的原始密碼均為“000”。一、實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：三、實(shí)驗(yàn)操作步驟：1.合上監(jiān)控主站漏電斷路器，按下“啟動(dòng)”按鈕，把“轉(zhuǎn)換開關(guān)”

7、打到“并網(wǎng)”位。2.首先用導(dǎo)線將微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線將微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置面板下方的 “合閘回路”兩個(gè)接線孔和“跳閘回路” 兩個(gè)接線孔短接。3.接完檢查無誤后再合上微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置的“控制開關(guān)”和“電源開關(guān)”，并按下“啟動(dòng)”按鈕。4.微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置全部啟動(dòng)后，旋轉(zhuǎn)“母電壓切換”轉(zhuǎn)換開關(guān)檢查系統(tǒng)進(jìn)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(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置的“電源開關(guān)”，選擇需要的同期方式（比如“手動(dòng)同期”），并把“轉(zhuǎn)換開關(guān)”打到“就地”。7.當(dāng)輸電微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置的回路接通（合斷路器QF4、 QF5 、QF9和QF）單回路接通后微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置的“微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)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(jìn)入待并列狀態(tài)。8.啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，起勵(lì)建壓（當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)發(fā)電機(jī)組的時(shí)候，最好先預(yù)熱15分鐘左右，這樣可避免發(fā)電機(jī)組第一次并列后出現(xiàn)自動(dòng)送功率的現(xiàn)象）。調(diào)節(jié)“微機(jī)調(diào)速裝置”改變待并頻率，調(diào)節(jié)觸摸屏“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”的“增勵(lì)”、“減勵(lì)”來改變待并電壓。9.當(dāng)頻差和壓差均滿足條件后，“微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)

9、同期裝置”自動(dòng)在合適的相位發(fā)出合閘信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)端斷路器合閘，至此發(fā)電機(jī)組的并列實(shí)驗(yàn)完成（如果第一次并列時(shí)發(fā)電機(jī)組有抖動(dòng)現(xiàn)象，可手動(dòng)跳開發(fā)電機(jī)機(jī)端斷路器，并按下“微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置”的“復(fù)歸”鍵，重新觀測(cè)調(diào)整，再次并列）。10.并列后，微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)輸電微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置與系統(tǒng)連接。此時(shí)可進(jìn)行電力系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。思考題：1 指出實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中的并網(wǎng)開關(guān)。2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析總結(jié)交流發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的條件。實(shí)驗(yàn)三 過負(fù)荷保護(hù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解過負(fù)荷保護(hù)的原理；2.熟悉過負(fù)荷保護(hù)的邏輯組態(tài)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理及邏輯框圖裝置設(shè)有過負(fù)荷保護(hù)功能，過負(fù)荷可通過控制字定值選擇動(dòng)作于跳閘或告警

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

11、“故障點(diǎn)選擇”旋轉(zhuǎn)開關(guān)，可選擇距離段或者距離段保護(hù)實(shí)驗(yàn)。并把兩側(cè)轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到就地位置。4.修改保護(hù)定值：進(jìn)入裝置菜單“定值”“定值”，輸入密碼后，進(jìn)入 “過負(fù)荷保護(hù)” 按“確認(rèn)”按鈕，進(jìn)入定值修改界面，如：過負(fù)荷定值Igfh2.00A過負(fù)荷時(shí)限Tgfh1.00S過負(fù)荷跳閘GFHTZ1（跳閘）/0(告警)5.投入保護(hù)壓板。將過負(fù)荷保護(hù)的軟壓板投入（“定值”“ 壓板” ，輸入密碼后，進(jìn)入“過負(fù)荷保護(hù)”，將其保護(hù)軟壓板投入后 按“確認(rèn)”后顯示“壓板固化成功”），其他所有保護(hù)的硬壓板和軟壓板均退出。 6.在輸電線路實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)按鈕進(jìn)行輸電

12、線路的過負(fù)荷保護(hù)實(shí)驗(yàn)。7.實(shí)驗(yàn)完成后，在WXH-825微機(jī)線路保護(hù)測(cè)控裝置的“報(bào)告”中記下過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)的保護(hù)動(dòng)作信息，并制作相應(yīng)的表格。8.記錄保護(hù)動(dòng)作信息后，可改變實(shí)驗(yàn)定值進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。表 過負(fù)荷保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表保護(hù)整定值（A）保護(hù)動(dòng)作值（A）動(dòng)作情況過負(fù)荷保護(hù)IAIBIC思考題1 簡(jiǎn)述過負(fù)荷保護(hù)的原理。2 過負(fù)荷保護(hù)與過電流保護(hù)的區(qū)別？實(shí)驗(yàn)四 零序電流保護(hù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解WXH-822保護(hù)裝置零序電流保護(hù)的原理。2.熟悉WXH-822保護(hù)裝置零序電流保護(hù)的邏輯框圖。二、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)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(shí)跳分段。邏輯圖如圖：圖3-6 零序電流保

13、護(hù)邏輯圖三、實(shí)驗(yàn)步驟1.首先用導(dǎo)線將面板上保護(hù)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(hù)裝置上電，按下啟動(dòng)按鈕，旋轉(zhuǎn)“10kv進(jìn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)；打到遠(yuǎn)方位置，進(jìn)行遠(yuǎn)方操作即在后臺(tái)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控）。3.進(jìn)入WXH-822保護(hù)裝置菜單“定值”中對(duì)零序電流保護(hù)定值進(jìn)行修改整定。4.進(jìn)入WXH-822保護(hù)裝置菜單“壓板”中投入零序電流保護(hù)軟壓板，其他所有保護(hù)的硬壓板和軟壓板均退出。5.通過以上試驗(yàn)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(yàn)按鈕為瞬動(dòng)按鈕，可以滿