207工厂供电实验13年A版要点.docx
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207工厂供电实验13年A版要点
《工厂供电》实验指导书
耿欣
济南大学自动化与电气工程学院电气教研室
2013.3.13
注意事项
1、实验要求两人或两人以上为1实验小组,实验屏工作电压为交流380V.或220V。
请同学们在做实验时注意安全。
2、实验前要检查所有的电源开关应在断开的位置上,并要详细了解实验台的功能和接线位置。
确定无误时才可接线。
3、接线时要认真仔细,接线完毕要由另1人检查线路,确认无误后,方可通电实验。
4、实验中不允许带电改变线路。
调整参数时,要断开电源开关。
实验中要1人负责操作,另1人负责安全保护。
一电磁型电流、电压和时间继电器的原理及性能测试-----------3
二定时限过电流保护装置------------------------------------7
三.反时限过电流保护装置---------------------------------------------10
一电磁型电流、电压和时间继电器的原理及性能测试
一、实验目的
了解电磁型电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的工作原理、结构及参数测定。
二、实验内容
1、观察电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的结构;
2、掌握电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的参数测定方法。
三、实验仪器
DL型电流继电器DS型时间继电器DX型信号继电器DZ型中间继电器
0-5A交流电流表0-300V直流电压表0-900Ω调节变阻器401型电秒表
0-5A直流电流表0-250v调压器
四、实验步骤
1、观察继电器的结构。
着重了解电磁系统的组成及动作原理。
2、测定电流继电器的动作电流和返回电流。
实验接线如图1-1所示。
K1K2-空气开关YE-指示灯KA-电流继电器A-交流电流表V-交流电压表R-调节变阻器TY-调压器
图1-1电流继电器实验接线图
电流继电器的动作电流和返回电流测试按图1-1进行。
合上开关K1K2,调节调压器TY或电位器R使电流I由小到大逐渐增加,当继电器动合触点闭合(或动断触点断开)时流过继电器的最小电流称为继电器的动作电流Iop。
当继电器流过的电流逐渐减小到某一值时,动合触点断开(或动断触点闭合),这个使继电器返回到初始位置的最大电流称为继电器的返回电流Ir。
而返回系数Kr为
Kr=Ir/Iop
DL型电流继电器属过量继电器,返回系数不小于0.85。
当大于0.9时,应注意继电器触点压力。
以上过程重复做三次,实验数据填入表1-1中。
计算每次的返回系数,取三次返回系数的平均值。
表1-1
项目
第一次
第二次
第三次
平均值
动作电流(A)
返回电流(A)
返回系数
返回电流Ir总是小于动作电流Iop。
返回系数Kr总是小于1。
继电器质量愈好,返回系数Kr值愈高。
返回系数一般为0.85。
3、测定信号继电器的动作值。
信号继电器分电压信号继电器(如图1-2a)电流信号继电器(如图1-2b)和电流动作电压保持(如图1-2c)等信号继电器。
我们实验选用的是电流动作电压保持的DX-32A信号继电器,实验接线如图1-2c所示:
、电压信号继电器
K1K2-空气开关YE-指示灯V-直流电压表KS-电压信号继电器R-调节变阻器
1-2a电压信号继电器
、电流信号继电器
K1K2-空气开关YE-指示灯A-直流电流表KS-电流信号继电器R-调节变阻器
1-2b电流信号继电器
、电流动作电压保持信号继电器
K1-空气开关V-直流压电表A-直流电流表KS-电流信号继电器R1R2-调节变阻器
1-2C电流动作电压保持信号继电器
图1-2信号继电器实验接线图
DX-32A信号继电器工作原理:
当工作线圈通电时,满足其额定工作电流,衔铁被吸合,触点闭合,其中一组触点将保持线圈通电,灯亮,显示动作。
当工作线圈断电后,由于保持线圈的作用触点仍在闭合状态,灯仍在亮,当保持线圈断电后,信号继电器返回。
实验时合上开关K1,断开S1,调节电位器R2,使电压V由小到大逐渐增加到电压保持的额定值,合上S1,调节电位器R1,使电流I由小到大逐渐增加,使信号继电器动作,指示灯亮.记录继电器的动作的最小值动作值,断开S1,调节电位器R2,使电压V由大到小,使继电器释放,记录继电器的释放值。
实验数据填入表1-2中.重复做三次,求平均值。
表1-2
项目
第一次
第二次
第三次
平均值
动作电流(A)
释放电压(V)
4、测定中间继电器的动作电压和返回电压。
实验接线图如图1-3所示:
K1K2-空气开关YE-指示灯V-直流电压表KM-中间继电器R-调节变阻器
图1-3中间继电器实验接线图
实验时调节可变电阻R,使电压V由小到大逐渐增加,使中间继电器动作。
继电器动作后断开开关K1,保持可变电阻R不变,并再次快速合上K1。
用冲击法给继电器加入电压,使衔铁完全被吸下时的最低电压称为动作电压值。
然后调节可变电阻R,减小电压V使继电器的衔铁返回原始位置的最大电压值,即为返回电压值。
实验数据填入表1-3中。
重复做三次,求平均值。
表1-3
项目
第一次
第二次
第三次
平均值
动作电压(V)
返回电压(V)
中间继电器动作电压应为额定电压的70%以上。
返回电压不应小于额定电压的5%。
5、测定时间继电器的动作电压、返回电压及动作时间。
①动作电压和返回电压。
实验接线如图1-4所示:
K-空气开关V-直流电压表KT-时间继电器R-调节变阻器
图1-4时间继电器动作电压和返回电压实验接线图
实验时调节可变电阻R,使电压V由小到大逐渐增加,使继电器动作。
继电器动作后断开开关K,保持可变电阻R不变,并再次快速合上。
对继电器用冲击法加入电压,使动铁芯完全被吸入时的最低电压称为动作电压。
然后再减小电压,使动铁芯返回原位的最高电压称为继电器的返回电压.实验数据填入表1-4中。
重复做三次,求平均值。
表1-4
项目
第一次
第二次
第三次
平均值
动作电压(V)
返回电压(V)
②测定动作时间。
实验接线图如图1-5所示:
K1K2-空气开关V-直流电压表
401电秒表KT-时间继电器R-调节变阻器
图1-5时间继电器动作时间实验接线图
动作时间测定的目的是检查时间继电器的延时动作的准确程度,测定是在额定电压下,在时间继电器整定范围内取大、中、小三点整定时间值。
实验数据填入表1-5中,每点测定动作时间三次.
表1-5
型号
整定时间S
1实测时间S
2实测时间S
3实测时间S
平均误差S
注:
401电秒表的使用方法。
先接通电源并将秒针回位,选择开关为触动,这时秒表准备起动,接通Ⅰ、Ⅲ端,秒表起动并计时,接通Ⅰ、Ⅱ端,秒表停止计时。
五、实验报告
1、整理实验数据,并做出检验的结论。
2、整理回答实验中提出的问题。
六、预习报告
1、电磁型电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的工作原理、结构。
二定时限过电流保护装置
一、实验目的
了解定时限过电流保护装置和电流速断保护装置的动作原理,掌握定时限过电流、电流速断保护的设计及整定。
二实验内容
1、认真阅读原理图
2、定时限过电流保护装置动作特性测试
3、根据给定数据整定继电保护装置
三、实验仪器
DL型电流继电器DS型时间继电器0~20Ω调节变阻器
DZ型中间继电器0~5A交流电流表401型电秒表
四、实验步骤
1,定时限过电流保护装置
1认真阅读定时限过电流保护装置原理图,原理图2-1所示
KT-时间继电器YE-指示灯
KS-信号继电器KM-中间继电器
TA-电流互器KA1KA2-电流继电器
YTP-过电流脱扣器QF-高压断路器
图2-1定时限过电流保护装置原理图
定时限过电流保护的动作原理:
当线路d点发生短路时,流过线路的电流增大,当电流达到电流继电器的动作电流值时,电流继电器KA动作,继电器接点闭合,接通时间继电器KT的线圈,经过延时后,接通中间继电器KM的线圈,中间继电器的接点将断路器的跳闸线圈接通,断路器跳闸并切除故障。
2定时限过电流保护装置动作特性,实验接线图如图2-2所示
TY-调压器
KA-电流继电器KT-时间继电器
KM-中间继电器R-调节变阻器
K1,K2-空气开关A-交流电流表
图2-2定时限过电流保护装置实验接线图
先将保护装置中电流继电器的动作电流值设定Iop为2.4A。
时间继电器的动作时限设定为2秒,先合上K1,调节调压器TY或电阻R改变线路电流I,使线路电流I=2.1A后,拉开闸刀K1。
合上K3,给电秒表和整流桥供电准备测试,再快速合上K1,用冲击法分别做出I为2.1A、2.4A、2.7A、3A时的动作时间。
实验数据填入表2-1中
表2-1
动作电流
2.1A
2.4A
2.7A
3A
动作时间
注意分析当线路电流I并根据记录,分析并画出定时限过电流保护装置动作特性曲线
根据给定数据整定继电保护装置
定时限过电流保护装置的整定。
接线图如2-2。
已知电流继电器的动作电流整定为Iop=2.4A,时间继电器的动作时限整定为2秒,当线路电流I≥Iop(取I=1.1Iop),测定定时限过电流保护装置的动作时间,动作电流。
以上实验重复做三次,实验数据填入表2-2中。
计算出平均误差。
表2-2
1
2
3
平均误差
动作电流
动作时间
2、自己设计速断电流保护装置
①速断电流保护装置的原理
当线路d点发生短路时,流过线路的电流剧增,当电流达到电流继电器的动作电流值时,电流继电器KA动作,继电器接点闭合,接通中间继电器KM的线圈,中间继电器的接点将断路器的跳闸线圈接通,断路器跳闸并切除故障。
②自己设计速断电流保护装置的整定实验接线图。
参考实验接线图2-2
③已知电流继电器的动作电流为Iop=2.4A,当线路电流I<Iop,I=Iop,I>Iop时,测定保护装置的动作时间。
以上实验重复做三次,观察保护装置动作状况,并记录动作时间。
实验数据填入表2-3中.分析定时限过电流保护装置与电流速断保护装置的不同。
注意分析掌握电流速断的原理。
表2-3
动作电流
I<2.4A
I=2.4A
I>2.4A
1动作时间
2动作时间
3动作时间
注:
401电秒表的使用方法。
先接通电源并将秒针回位,选择开关为触动,这时秒表准备起动,接通Ⅰ、Ⅲ端,秒表起动并计时,接通Ⅰ、Ⅱ端,秒表停止计时。
五、实验报告
1、整理实验数据,画出定时限过电流保护装置特性曲线图。
2、分析定时限过电流保护装置与电流速断保护装置的不同。
六、预习内容
1、什么是定时限过电流保护,什么是电流速断保护
四.反时限过电流保护装置
一、实验目的
了解GL型过电流继电器的结构、动作原理;
掌握GL型过电流继电器的测定方法及参数整定。
二、实验内容
1、观察继电器的结构
2、测定继电器的特性
3、根据给定数据整定继电器
三、实验仪器
GL-15型过电流继电器0~25A交流电流表401型电秒表
调节变阻器(8A、0~20Ω)单相调压器(5KV、220/0-250V)
四、实验步骤
1、观察继电器的结构。
着重了解感应系统和电磁系统的组成及动作原理,了解什么是电流整定插销、瞬动电流倍数、蜗杆及扇形齿轮、继电器时限调节机构等。
2、认真阅读反时限过电流保护装置的原理图,原理图3-1所示。
YTP-过电流脱扣器KA1KA1-过电流继电器QF-断路器QS-隔离开关
TY1TY2-互感器
图3-1反时限过电流继电器原理
反时限过电流保护采用GL型感应式过电流继电器,它是由两个系统组成,感应系统动作是有时限时,电磁系统动作是瞬时的,它具有反时限特性,动作时间与短路电流大小有关,短路电流越大,动作时间越小,短路电流越小,动作时间越大。
3、测定继电器的特性。
①、测定返回系数。
实验接线图如图3-2所示。
KA-GL-15电流继电器R-调节变阻器TY-单相调压器A-交流电流表K1-闸刀开关
图3-2返回系数测定
先将继电器启动电流插销插在2A位置,合开关K接通电源,调节单相调压器TY(粗调)和变阻器R(细调),使电流逐渐增加。
当电流增加到某一数值时,蜗杆与扇形齿轮咬合,这个使蜗杆与扇形齿轮咬合的最小电流为继电器的启动电流Iop.
蜗杆与扇形齿轮咬合后,扇形齿轮向上运动。
当扇形齿轮的尾杆接近凸柄但又没有接触时,调节调压器TY或变阻器R,使电流减小,直到蜗杆与扇形齿轮咬合脱开,此时的最大电流为继电器的返回电流Ir。
以上过程重复做三次,数据填入表3-1中。
计算每次的返回系数,求平均值。
表3-1
启动电流Iop(A)
返回电流Ir(A)
返回系数Kr
(返回系数Kr=Ir/Iop,GL型继电器的返回系数为0.8~0.85)
②、测定延时特性。
实验接线如图3-3所示。
KA-GL-15电流继电器R-调节变阻器TY-单相调压器A-交流电流表
SA1-启动按钮SA2-停止按钮KM1-交流触接器KM2-中间继电器K1,K2,K3-空气开关
图3-3延时特性实验接线图
注:
虚线内所示电路原理图,在盘内已接好,请自己分析。
试验时,将启动电流整定插销插在2安位置,10秒动作电流时间调到4秒位置,瞬动电流调到4倍位置。
试验步骤如下:
(1)合上开关K2,先将电流继电器线圈短路,
(2)合开关K1通电源,按启动按钮SA1(绿色),接通电路,调节调压器TY或电阻器R使通过电路的电流值为3安(或1ִ5Iop)记录此时电流。
填入表3-2中
(3)按停止按钮SA2(红色),断开K2,K1。
(4)将电秒表工作选择开关置于“连续性”位置,按压回零按钮,使401型电秒表的指针回到“0”位。
然后合开关K3,使电秒表通电准备起动。
(5)合开关K1通电源,按启动按钮SA1,使过电流继电器开始工作,继电器动作后,记录此时继电器的动作时间。
并填入表3-2中
重复上述操作步骤,分别做出通过电路的电流值为3安、4安、5安、6安、8安、10安、14安的继电器的动作时间。
表3-2
动作电流(安)
瞬动电流倍数
4
4
4
4
4
4
4
4
动作时间(秒)
(6)根据以上测量数据画出GL型过电流继电器的反时限特性曲线。
t
I
4、根据给定数据整定继电器
已知:
继电器整定电流为2A,瞬动电流倍数为4。
要求:
将继电器动作时限整定在继电器线圈电流为5ִ0安,其动作时限为1秒。
试验方法:
实验接线如图3-3所示。
试验步骤如下:
(1)合上开关K2,先将电流继电器线圈短路。
(2)合K1通电源,按启动按钮SA1(绿色),接通电路,调节调压器TY或电阻器R使通过电路电流值为5.0安。
(3)按停止按钮SA2(红色),断开开关K2,K1。
(4)改变继电器时限调节机构位置。
使时限调节机构指针为1秒。
(5)将电秒表工作选择开关置于“连续”位置,按压回零按钮,使401型电秒表的指针回到“0”位。
然后合开关K3,使电秒表通电准备起动。
(6)合上开关K1通电源,按启动按钮SA1,过电流继电器开始工作,继电器动作后,记录动作时间。
通过调节改变继电器时限调节机构的位置,使动作时间达到1秒左右。
继电器整定完毕。
重复启动三次,记录动作时间并填入表3-3中,求平均值。
表3-3
1
2
3
平均值
动作时间
注:
401电秒表的使用方法。
先接通电源并将秒针回位,选择开关为连续,这时秒表准备起动,接通Ⅰ、Ⅲ端,秒表起动并计时,接通Ⅰ、Ⅱ端,秒表停止计时。
五、实验报告
整理试验数据。
写出结论.画出GL型电流继电器的反时限特性曲线。
六、预习内容
GL型过电流继电器的结构、动作原理。
什么是反时限过电流保护。