供配電實(shí)驗(yàn)報(bào)告

GN8-10型高壓隔離開(kāi)關(guān)外形（三）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)上與隔離開(kāi)關(guān)相似，但有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能夠帶負(fù)荷操作。圖1-6為FN12-12戶內(nèi)壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖。采用壓氣式滅弧原理，動(dòng)觸頭由導(dǎo)電筒構(gòu)成，作為活動(dòng)的氣缸，利用氣缸與固定的活塞相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮空氣，形成強(qiáng)大氣流，使電弧迅速熄滅。圖1-6FN12-12戶內(nèi)壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)（四）高壓斷路器高壓斷路器是具有完善的滅弧裝置的高壓開(kāi)關(guān)電器。用來(lái)通斷負(fù)荷電流；短路故障時(shí)，在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘。按采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器、SF6斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。1．高壓少油斷路器高壓少油斷路器主要由滅弧室、觸頭系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和框架組成。圖1-7所示是SNl0-10型高壓少油斷路器的外形結(jié)構(gòu)和油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。（b）內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)（b）內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)（a）外形結(jié)構(gòu)圖1-7SN10-10型少油斷路器結(jié)構(gòu)圖工作及滅弧原理如下：合閘時(shí)，經(jīng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將導(dǎo)電桿插入靜觸頭來(lái)接通電路。分閘時(shí)，導(dǎo)電桿向下運(yùn)動(dòng)并離開(kāi)靜觸頭，產(chǎn)生電弧，使油分解形成封閉氣泡，油壓迫使逆止閥上升堵住中心孔，電孤在封閉的空間內(nèi)燃燒。同時(shí)，導(dǎo)電桿迅速向下運(yùn)動(dòng)，相繼打開(kāi)一、二、三道滅弧溝和縱吹油囊，油氣混合物強(qiáng)烈地橫吹、縱吹電弧。2．高壓真空斷路器ZN12-10真空斷路器主要由真空滅弧室、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和絕緣支撐件等組成。真空滅弧室由圓盤(pán)狀的動(dòng)靜觸頭、屏蔽罩、波紋管屏蔽罩、陶瓷外殼等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1-8所示。圖1-8ZN12-10型真空斷路器結(jié)構(gòu)圖開(kāi)斷過(guò)程：在觸頭剛分離時(shí)，高電場(chǎng)發(fā)射和熱電發(fā)射使觸頭間產(chǎn)生真空電弧，使金屬觸頭表面產(chǎn)生金屬蒸氣，金屬離子在屏蔽罩內(nèi)壁上凝聚，以致電弧在自然過(guò)零后極短的時(shí)間內(nèi)，觸頭間隙又恢復(fù)了原有的高真空度。3．六氟化硫（SF6）斷路器圖1-9所示為L(zhǎng)N2-10型高壓SF6斷路器的結(jié)構(gòu)圖。（a）外形圖（b）滅弧室結(jié)構(gòu)圖1-9LN2-10型高壓SF6斷路器結(jié)構(gòu)圖斷路器的靜觸頭和滅弧室中的壓氣活塞是相對(duì)固定的。當(dāng)跳閘時(shí)，裝有動(dòng)觸頭和絕緣噴嘴的汽缸由斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)連桿帶動(dòng)離開(kāi)靜觸頭，使汽缸和活塞產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮SF6氣體并使之通過(guò)噴嘴吹出，用吹弧法來(lái)迅速熄滅電弧。（五）高壓開(kāi)關(guān)柜高壓開(kāi)關(guān)柜是將一、二次設(shè)備按一定的線路方案組合而成的一種成套配電設(shè)備。1．固定式高壓開(kāi)關(guān)柜固定式高壓開(kāi)關(guān)柜的柜內(nèi)所有電器部件都固定安裝在不能移動(dòng)的臺(tái)架上。圖1-10為XGN56-12箱型（戶內(nèi)）交流金屬封閉型高壓開(kāi)關(guān)柜外形圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。該型開(kāi)關(guān)柜柜體骨架由鋼板折彎后組裝而成，柜內(nèi)分?jǐn)嗦菲魇?、主母線室、電纜室、繼電器儀表室等，各隔室由接地良好的隔板相隔。。（a）外形圖（b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖`1-10XGN56-12箱型開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖2.手車(chē)式（移開(kāi)式）高壓開(kāi)關(guān)柜將某些主要電器設(shè)備固定安裝在可移動(dòng)的手車(chē)上。當(dāng)手車(chē)上安裝的電器設(shè)備發(fā)生故障或需檢修、更換時(shí)，隨同手車(chē)一起移出柜外，再推入同類(lèi)備用手車(chē)，即可恢復(fù)供電。如圖1-11所示為KYN28A-12型開(kāi)關(guān)柜的外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部剖面圖。該開(kāi)關(guān)柜完全金屬鎧裝，由金屬板分隔成手車(chē)室、母線室、電纜式和繼電器儀表室，每一單元的金屬外殼均獨(dú)立接地。（a）外形圖（b）內(nèi)部剖面圖圖1-11KYN28A-12型開(kāi)關(guān)柜的外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部剖面圖（六）低壓一次設(shè)備供配電系統(tǒng)中的低壓一次設(shè)備種類(lèi)繁多，有低壓熔斷器、低壓刀開(kāi)關(guān)、低壓刀熔開(kāi)關(guān)、低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、低壓斷路器和低壓配電屏等。1、低壓熔斷器（1）RM10系列熔斷器結(jié)構(gòu)如圖1-12所示。當(dāng)短路電流通過(guò)時(shí)，熔片窄部先熔斷，使熔管內(nèi)形成幾段串聯(lián)的電弧而易于熄滅；過(guò)負(fù)荷時(shí)，往往在寬窄之間的斜部熔斷。（a）外形圖（b）熔片圖圖1-12RM10系列熔斷器結(jié)構(gòu)圖（2）有填料密閉管式熔斷器。以RT0型為例，其外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-13所示。（a）熔體（b）外形圖圖1-13RT0低壓熔斷器結(jié)構(gòu)圖RT0熔斷器主要由瓷熔管、銅熔體和底座三部分組成，熔管內(nèi)裝石英砂。熔體變截面小孔可使熔體在短路電流通過(guò)時(shí)熔斷，將長(zhǎng)弧分割為多段短??；引燃柵具有等電位作用，使粗弧分細(xì)；電弧電流在石英砂中燃燒，形成狹溝滅弧。2．低壓斷路器（1）圖1-14為DZ20系列塑料外殼式低壓斷路器的結(jié)構(gòu)圖。其主要特征是，所有部件都安裝在一個(gè)塑料外殼中，沒(méi)有裸露的帶電部分，提高了使用的安全性。1-14DZ20型塑料外殼式低壓斷路器

（2）圖1-15是DW15型低壓斷路器的外形圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和脫扣器系統(tǒng)組成。滅弧室里采用鋼紙板材料和數(shù)十片鐵片作滅弧柵來(lái)加強(qiáng)電弧的熄滅。脫扣系統(tǒng)有過(guò)負(fù)荷長(zhǎng)延時(shí)脫扣器、短路瞬時(shí)脫扣器、欠電壓脫扣器和分勵(lì)脫扣器等。圖1-15DW15型低壓斷路器的外形圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3．低壓開(kāi)關(guān)柜低壓開(kāi)關(guān)柜的種類(lèi)很多，按其結(jié)構(gòu)有固定式和抽屜式兩種基本型式。圖1-16和圖1-17所示分別為GGD固定式低壓開(kāi)關(guān)柜、GCS抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜（PC柜）外形圖。圖1-16GGD固定式低壓開(kāi)關(guān)柜外形圖圖1-17GCS型低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜外形圖四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求認(rèn)真預(yù)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)的目的和要求，記住安全注意事項(xiàng)。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟在實(shí)驗(yàn)條件具備的情況下，通過(guò)拆裝、操作，熟悉電器設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理、工作特性等。在實(shí)驗(yàn)條件不具備的情況下，組織參觀工廠、發(fā)電廠或變電站，對(duì)主接線、變壓器及各種電氣設(shè)備有一個(gè)直觀的了解。包括：電廠的生產(chǎn)過(guò)程、電廠各主要廠房布置情況、機(jī)組運(yùn)行情況、熱力系統(tǒng)類(lèi)型及構(gòu)成、升壓站主接線、電力設(shè)備結(jié)構(gòu)及布置；變電站一次及二次系統(tǒng)；工廠供配電系統(tǒng)的構(gòu)成等。六、思考題1、電弧對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行有哪些影響?開(kāi)關(guān)電器中有哪些常用的滅弧方法?其中最常用、最基本的滅弧方法是什么?2、比較高壓斷路器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓隔離開(kāi)關(guān)的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，操作時(shí)分別應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？指導(dǎo)教師批閱及成績(jī)指導(dǎo)教師簽名：年月日實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：同組人實(shí)驗(yàn)時(shí)間2015年6月18日3，4節(jié)實(shí)驗(yàn)室K2-414指導(dǎo)教師湯立剛一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）熟悉電流保護(hù)的組成，學(xué)習(xí)電流保護(hù)中電流、時(shí)間的整定及調(diào)整方法。2）掌握電流保護(hù)接線方式，并進(jìn)行實(shí)際接線。3）觀察短路時(shí)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。二．實(shí)驗(yàn)主要儀器與設(shè)備LHDJZ-Ⅲ型電氣自動(dòng)化及繼電保護(hù)綜合試驗(yàn)臺(tái)、TQDB-Ⅲ繼電保護(hù)及變電站綜合自動(dòng)化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。三．實(shí)驗(yàn)原理1、常用繼電器構(gòu)成原理參考教材2、帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的組成和原理1）保護(hù)裝置原理電路定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的原理電路如圖3-1(a)所示。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的原理電路如圖3-1(b)所示。2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（含定時(shí)限和反時(shí)限）的動(dòng)作電流Iop，應(yīng)躲過(guò)線路的最大的負(fù)荷電流（包括正常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流）IL.max，以免在IL.max通過(guò)時(shí)保護(hù)裝置誤動(dòng)作；而且其反回電流Ire也應(yīng)躲過(guò)線路的最大的負(fù)荷電流IL.max。過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式為式中，Krel為保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對(duì)DL型電流繼電器取1.2，對(duì)GL型電流繼電器取1.3；Kw為保護(hù)裝置的接線系數(shù)，對(duì)兩相兩繼電器式接線（相電流接線）為1，對(duì)兩相一繼電器式接線（兩相電流差接線）為；IL.max為線路上的最大負(fù)荷電流，可取為（1.5～3）I30，I30為線路計(jì)算電流。（a）(b)圖3-1過(guò)電流保護(hù)裝置的原理電路3）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，即前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t1應(yīng)比后一級(jí)保護(hù)中最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間t2大一個(gè)時(shí)間級(jí)差Δt，即t1≥t2+Δt對(duì)于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，可取Δt=0.5s；對(duì)于反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，可取Δt=0.7s。3、電流速斷保護(hù)裝置的組成和原理電流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)。對(duì)于采用DL系列電流繼電器的速斷保護(hù)來(lái)說(shuō)，就相當(dāng)于定時(shí)限電流保護(hù)中抽去時(shí)間繼電器。參考圖3-1(a)，此處圖略。如果采用GL系列電流繼電器，則利用該繼電器的速斷元件來(lái)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)。前后兩級(jí)電流速斷保護(hù)的選擇性通過(guò)其動(dòng)作電流（即速斷電流）的整定來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖3-2所示。圖3-2線路電流速斷保護(hù)整定說(shuō)明動(dòng)作電流（速斷電流）Iqb應(yīng)躲過(guò)它所保護(hù)線路的末端的最大短路電流Ik.max，即整定計(jì)算公式為式中，Krel為可靠系數(shù)，對(duì)DL型繼電器，取1.2～1.3；對(duì)GL型繼電器，取1.4～1.5。4、電流保護(hù)常用的接線方式有完全星形接線、不完全星形接線和在中性線上接入電流繼電器的不完全星形接線三種，如圖3-3所示，供接線時(shí)參考。（a）完全星形兩段式接線圖（b）不完全星形接線（c）在中性線上接入電流繼電器的不完全星形接線圖3-3電流保護(hù)常用的幾種接線四、預(yù)習(xí)要求認(rèn)真預(yù)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)的目的和要求，掌握實(shí)驗(yàn)的原理及方法，了解實(shí)驗(yàn)操作及所用儀器的使用方法，記住安全注意事項(xiàng)。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為將電流繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器、中間繼電器、調(diào)壓器組合構(gòu)成一個(gè)過(guò)電流保護(hù)。要求當(dāng)電流繼電器動(dòng)作后，啟動(dòng)時(shí)間繼電器延時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，啟動(dòng)信號(hào)繼電器發(fā)信號(hào)和中間繼電器動(dòng)作跳閘（指示燈亮）。一次系統(tǒng)圖見(jiàn)圖3-4；實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖3-1(a)所示；模擬實(shí)驗(yàn)電路如圖3-4。圖3-4一次系統(tǒng)圖圖3-5定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)步驟如下：①圖3-5為多個(gè)繼電器配合的過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)原理接線圖。②按圖接線，將滑線變阻器的滑動(dòng)觸頭放置在中間位置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后可以通過(guò)改變滑線變阻器的阻值來(lái)改變流入繼電器電流的大小。將電流繼電器動(dòng)作值整定為2A，時(shí)間繼電器動(dòng)作值整定為2.5秒。③經(jīng)檢查無(wú)誤后，依次合上三相電源開(kāi)關(guān)、單相電源開(kāi)關(guān)和直流電源開(kāi)關(guān)。（各電源對(duì)應(yīng)指示燈均亮。）④調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器輸出電壓，逐步增加電流，當(dāng)電流表電流約為1.8A時(shí)，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器，改為慢慢調(diào)節(jié)滑線電阻的滑動(dòng)觸頭位置，使電流表數(shù)值增大直至信號(hào)指示燈變亮。仔細(xì)觀察各種繼電器的動(dòng)作關(guān)系。⑤調(diào)節(jié)滑線變壓器的滑動(dòng)觸頭，逐步減小電流，直至信號(hào)指示燈熄滅。仔細(xì)觀察各種繼電器的返回關(guān)系。⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將調(diào)壓器調(diào)回零，斷開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)，最后斷開(kāi)單相電源開(kāi)關(guān)和三相電源開(kāi)關(guān)。2、電流速斷保護(hù)LHDJZ-Ⅲ試驗(yàn)臺(tái)的常規(guī)繼電器都沒(méi)有接入電流互感器和電壓互感器，在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)參閱圖3-4的一次系統(tǒng)圖，設(shè)計(jì)好保護(hù)接線圖，并接好線后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。●正常運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)（1）三相調(diào)壓器輸出為0V。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式置于“正常”位置。（3）按前面介紹的常規(guī)電流保護(hù)接線方式進(jìn)行接線，根據(jù)理論計(jì)算值確定各繼電器的整定值大小。（4）合上三相電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使屏上電壓表指示從0V慢慢升到100V為止。