南昌大学发电厂电气部分实验报告

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3—1：图3—1 具有灯光和音响监视的断路器控制回路与图2—1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3—1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BL→HWJ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3—1所示控制回路和图2—1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3－1实验结果记录表六、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3—1控制电路中红灯、绿灯的工作特性与图2—1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5→8或自动装置的触点1ZJ因故障卡死的情况下遇到故障如6→7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—Z—1a、4、6a、40、20/F8，它的其控制开关KK为封闭式万能转换开关LW2触点图表见表5-2。

三、实验设备四、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。

①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(+)→1FU→KK16→13→红灯HD→电阻R2→TBJ的电流线圈→QF3-4→TQ 线圈(电流很小断路器不会跳闸)→2FU→220V(-)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。

②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6→7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(+)→1FU→KK10→11→绿灯LD→电阻R1→QF1→2→HC合闸线圈→2FU→220V(-)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③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。

④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。

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。