《供配电技术》实验指导书(学生)

《供配电技术》实验指导书刘艺李惜玉编广东工业大学自动化学院二００六年七月印刷实验一户外配电装置认识实验指导书实验项目名称：户外配电装置认识实验实验项目性质：演示性实验所属课程名称：专业方向选修课实验计划学时：1一、实验目的：通过观察110KV户外配装置模型，了解配电装置的作用，电气设备的具体布置，以及各种安全距离及尺寸。

二、参观内容本模型为110KV户外配电装置的典型布置。

其结构的型式与主接线、电压等级、容量、重要性以及母线、构架、断路器和隔离开关的类型都有密切的关系。

考虑以上这些因素之后，本装置是采用普通中型单列式布置方式。

主接线是双母线带旁路的形式，分进出线间隔、母线间隔、变压器隔离、电压互感器和避雷器间隔，除避雷器外，所有电器都布置在2~2.5m的基础上，配电装置设备布置的特点，请参考教材有关“配电装置”一章。

三、观察内容1、认识配电装置内各类电气设备。

其中包括、主母线、旁路线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、变压器、阻波器、耦合容器等。

2、观察各间隔走线情况，判断各是什么间隔。

3、观察所有电气设备布置的安全距离与什么因素有关。

4、根据此模型的电器设备布置详细画出对应的电气主接线图。

四、实验报告要求按规定的标准符号，画出与配电装置对应的电气主接线图。

五、思考题（1）什么叫中型布置？什么叫单列布置？本站为什么采用这种布置？（2）本配电装置的旁路断路器采用什么方式？有什么特点？实验二断路器距离操纵和中央信号装置实验指导书实验项目名称：断路器距离操纵和中央信号装置实验实验项目性质：演示性实验所属课程名称：专业方向选修课实验计划学时：1一、实验目的：1、掌握断路器距离操纵电路原理，并熟悉其动作过程。

2、研究不对应原理在断路器距离操纵装置和信号装置的应用。

3、了解各种灯光与断路器的位置状态的关系。

4、研究产生断路器“跳动”现象的原因及防止跳动的方法。

5、了解“闪光装置”的工作原理及在发电厂信号系统中的应用。

6、学习阅读“二次回路展开图”的方法。

二、实验内容1.图1是典型的灯光监视断路器分合闸电路，首先将万转开关SA转动到分闸位置（请参阅“万转开关Lw2-Z-1a-4.6a..40.40.20使用说明），它会自动停留在分闸后位置，模拟断路器（下称断路器）分闸指示灯亮，说明断路器在分闸状态此时万转开关SA与断路器都在分闸状态，万转开关SA的触点11－10是接通的，而断路器的常闭辅助触点Q1闭合，绿色指示灯亮(L+－SA10－11－HG－限流电阻－QF1－Y1－L-)表示断路器处于分闸状态，同时也说合闸回路完好，注意虽然有电流流过合闸线圈Y1，但由于绿色指示灯回路串有限流电阻使流过合闸线圈Y1的电流很小，不回使断路器合闸，也就是说流过合闸线圈的电流能够使，绿色指示灯亮又不能使合闸线圈动作。

2.将万转开关SA的手柄顺时转动900，万转开关SA处于预合闸位置，触点10－11断开，12－9接通。

绿色指示灯HG被接入闪光电源（闪光母线L100(+)－指示灯HG－限流电阻－断路器QF1－合闸线圈Y1－负电源L-）开始闪光提醒操作人员注意：此时的开关位置与断路的位置不一致。

3.将万转开关SA顺时针转动450到“合闸”位置，触头9－12断开，5－8接通，正电源L＋经过断路器的常闭触点QF1，直接加在合闸线圈Y1上，使合闸线圈动作，使常闭触点QF1断开（因为断路的分闸，合闸线圈都瞬时工作制，长时间通电会烧毁线圈）。

QF2接通，手松开时，万转开关自动逆时针转动450，到“合闸后”位置。

4.此时断路处于合闸状态，常开辅助触点QF2闭合，万转开关SA在“合闸后”位置，触点13－16接通，红灯HR得电亮，平光（正电源L＋－SA16-13－红灯HG－限流电阻R－常开触点Q2－分闸线圈Y2－负电源L-）一方面表示断路器处于合闸状态，另一方面说明分闸回路完好。

同样由于红灯回路中串有限流电阻，流过的电流可以使红灯HG亮，又不能使分闸线圈Y2动作。

5.将万转开关SA逆时针转动900到“预备分闸”位置，触点14－15接通，由于断路器仍在合闸位置，触头Q2处于闭合状态，红色指示灯被接入闪光电源。

而开始闪动（闪光电源正电源L100(+)－SA14－15－红色指示灯HG－限流电阻R－断路触头QF2—合闸线圈Y2－负电源L-），提醒值班人员注意：此时的开关位置与断路的位置不一致。

6.将万转开关SA，逆时针转动450到“分闸”位置，触头6－7接通，分闸线圈Y2得电动作（正电源L+－SA6－7－断路器触点QF2－分闸线圈Y2－负电源L-）断路器分闸，触头Q2 断开，分闸线圈失电，而触点QF1复位接通。

7.放开手万转开关SA自动顺时针回到“分闸后”位置，触点11－10接通，绿灯HG得电亮平光（正电源L+－SA11－10－绿灯HG－限流电阻－断路器常闭触点QF1－合闸线圈Y1－负电源L-）同样，合闸线圈不会动作而指示灯HG亮。

8.总结上述几步实验步骤：只要万转开关的位置与断路器的状态相同，不论红灯或绿灯亮都是平光，而只要万转开关的位置与断路器的状态不对称，不论是红灯还是绿灯都会闪光。

9.自动合闸：当第七步实验完成时断路器处于分闸状态，万能开关在“分闸后“位置，如果由于自动装置（如备用电源接入等）的触点使合闸线圈得电动作（正电源L+－自动装置－断路器常闭触点Q1－合闸线圈Y1－负电源L-），实际实验时只要按动模拟断路器上的合闸按钮，断路器就变为合闸状态。

此时，又产生了断路器与万转开关不对称的现象，于是红灯被接在闪光电源上（闪光电源L(+)－SA14－15－红灯HG－限流电源－分闸线圈Y2－负电源L-）开始闪光，提醒值班人员注意。

10.当出现上述不对称时，值班人员及时将万转开关SA转动到合闸后位置，16－13接通红灯HR亮平光，使万转开关和断路器处于相同状态。

11.自动分闸：当因故障继电保护动作使断路器分闸时，断路器分闸线圈Y2得电（正电源L+－继电保护装置－断路器常触点（此时为闭合状态）QF2－分闸线圈－负电源L-）动作使断路器分闸，实验时我们只需按动模拟断路器的分闸按钮，断路器就转变成分闸状态。

此时又出现了断路器与万转开关不对称状态，绿色指示灯HG开始闪光，（请分析指示灯HG的得电回路）提醒值班人员断路器已经分闸。

三、观察内容1.检查装置是否完好①、手动合闸和手动跳闸，观察主回路中断路器的指示灯的状态。

②、按下闪光装置按钮，检查闪光装置是否完好。

③、按下发声装置按钮，检查发声信号装置是否完好。

2.进行手动全闸和手动跳闸操作，注意回路的动作情况，并记下操纵键在各个3.当断路器在合闸状态时，利用保护装置，使断路器自动跳闸，观察和分析信号灯光情况，发声信号和闪光装置的动作情况，随即使操作键转到对应位置。

观察和分析信号的交化情况。

4.当短路器在正常断开的状态下，利用自动重合闸装置，使断路器自动接通，观察和分析信号发光的情况，随即将操作键转至对应位置，观察并分析信号5.断路器“跳跃”现象的防止①防跳回路，此时断路器处于断路状态，然后进行合闸操作，观察出现的“跳跃”现象，（注意，试验时间不能太长）②接入防跳回路，重复上述①的实验，观察断路器和信号情况。

操纵电路断线的信号实验6.操作电路断线的信号实验在操纵装置处于正常通路和断路的情况下，当操纵电路发生断线故障时，观察断线前后灯光信号情况。

7.按下试验接组，观察正常发音情况；8.观察事故跳闸后，自动解除情况；9.观察事故跳闸后，手动解除情况；10.观察重复故障时的信号情况；11.观察不正常运行状态时，预告信号情况。

四、实验报告要求1、依上述实验内容要求，把实验观察现象填入表内，并加予说明。

2、回答思考题中所列问题。

五、思考题1、试分析对断路器距离操纵电路的要求，分析电路中各元件的作用？2、分析实验中出现的现象？3、断路器产生“跳跃”的原因及防止方式？4、在断路器在分闸位置绿灯HG为什么会闪动？5、在断路器在合闸位置红灯HR为什么会闪动？6、在实际工作中指示灯闪光和平光各表示什么意义？7、在电路中防跳继电器是如何防跳的。

8、请写出防跳继电器电流线圈与电压线圈的得电过程。

附录1 LW2－Z－la·4·6a·40·20·20·4/F8型万能转换开关（控制开关）使用说明LW2系列万能转换开关（简称万转开关或开关），使用在交直流220伏以下的电气设备中，作各种开关设备的远距离控制之用，亦可作为各种电气仪表，伺服电机及微电机的转换开关。

可装在配电箱、控制屏上，或其它装置中的金属板及绝缘板上，可以垂直、水平及倾斜方向使用。

在本实验台中采用LW2系列开关的目的，是为了学生方便，直接的接触到实物，理论与实践相接合。

实验台选用LW2系列的LW2－Z－la·4·6a·40·20·20·4/F8型万转开关，安装在实验台控制柜下部，完全可以满足各种断路器实验的要求。

在实际工作中往往实验LW2—Z—1a·4·6a·40·20·20·4/F8型号的开关来控制各种断路器的接通与断开，所以大家习惯于用短路器的某种状态来开关的某种位置，如短路器的接通合闸状态对应控制开关的位置称为合闸位置。

下面结合图表对LW2－Z－la·4·6a·40·20·20·4/F8万转开关（以下简称开关）加以介绍。

开关的触点位置共有6种状态：跳闸后（分闸后），预备合闸，合闸，合闸后，预备跳闸（预备分闸），跳闸（分闸）。

1.跳闸后（分闸后）位置：如图（a ）所示，指完成跳闸功能后开关所处位置，手柄成水平位置，此位置可以自保持，此时开关触点(2)(4)，(10)(11)，(14)(15)，(18)(20)，(22)(24)接通。

2.预备合闸位置：如图（b）所示，将跳闸后位置手柄顺时针扳动90度是预备合闸位置，是对合闸的准备，此位置可以自保持，此时开关触点(1)(3)，(9)(10)，(13)(14)，(17)(18)，(21)(22) 接通。

3.合闸位置：如图（c）所示，将在预备合闸位置的开关手柄，再顺时针转动45度，可扳到合闸位置，注意：此位置不可自保持，即放手后会自复位到与预备合闸相同的位置（此时应是合闸后位置）。

在合闸位置上开关触点(5)(8)，(9)(12)，(13)(16)，(17)(19)，(21)(23)，(25)(28)接通。

4.合闸后位置：如图（d）所示，将开关手柄扳到合闸位置，自复位后，便是合闸后位置，此位置与预备合闸相同，但接通的触点与预备合闸不同，可以自保持，合闸后位置，触点(1)(3)，(9)(10)，(13)(16)，(17)(19)，(21)(23)接通。