高低压实验指导书

1、目 录第一部分 工厂供电综合自动化实训系统简介1第二部分 高、低压供配电设备实训安全操作规程3第三部分 实训项目5第一章 工厂供电部分电气接线图的认知5实训一 实训台电气主接线模拟图的认知5实训二 电气主接线图的认知6第二章 工业配电室值班技能培训8实训一 电流互感器与电压互感器的接线方式8实训二 电力系统“五防”要求与操作.14实训三 工厂供电倒闸操作18实训四、无功补偿装置实训26第三章 线路保护整定菜单步骤说明简介34实验一 三段式电流保护39实验二 过流加速保护42实验三 过负荷保护44实验四 零序电流保护46实验五 低电压保护48实验六 三相一次重合闸50实验七 母线TV断线告警52

2、实验八 控制回路异常告警54第四章 CBZ8000后台操作步骤简介55第一部分 工厂供电综合自动化实训系统简介 工厂供电综合自动化实训系统”是根据机械工业职业技能鉴定指导中心编写的高级电工技术、电工基础（高级工适用）、电工技师培训材料结合工厂供电和供配电技术等课程研制生产的。主要针对教材中的10kv降压变电所、0.4kv变电所及车间用电负荷的供配电线路中所涉及的微机继电保护装置、备用电源自动投入装置、无功自动补偿装置、智能采集模块等电气一次、二次、控制、保护等重点教学内容进行设计开发的，通过在本实训装置的技能训练能在深入理解专业知识的同时，培养学生的实践技能。并且本套实训装置还有利于学生对变压

3、器、电动机组、电流互感器、电压互感器、模拟表计、数字表计及开关元器件工作特性和接线原理的理解和掌握。 本实训装置有10kv、0.4kv两个不同电压等级中型的工厂供配电系统。10kv、0.4kv设备均采用标准的工业现场设备，如隔离开关、接地刀、避雷器、真空断路器、带电显示仪、电压，电流互感器等。微机继电保护装置采用许继生产的保护装置。为了便于实验，在微机保护屏上安装了模拟断路器，通过屏面上模拟/试验旋转开关亦可直接控制实际断路器。 整个实训装置模拟图可分为以下几个部分： （1）10kv总降压变电所主要接线模拟部分 采用模拟10kv进线，通过外部电源断路器“QF”断电来模拟外部电网失电现象。 10

4、kv母线有一路高压进线线，高压出线柜、PT柜并配有相应的微机保护屏等，可以线路模拟故障的继电保护实训内容。 （2）0.4kv高压配电所主要接线模拟部分0.4kv低压配电所中的进线；降压变压器是按无载调压器设计的，通过无载调压分接头控制单元实现无载调压。在0.4kv母线上还有无功自动补偿装置，母线上并联了8组三角形接法的电容器组，对母线的无功进行集中补偿。当低压负荷的变化导致0.4kv母线的功率因数低于设定值时，通过无功补偿控制单元实现电容器组的手动、自动补偿。除此之外0.4KV配电所的“1”段母线、还有抽屉式出线柜，有功无功负载柜。（3）微机保护屏及二次回路控制实训操作面板 此部分把微机线路保

5、护装置背部接线端子及电流互感器和电压互感器接线端子引到装置面板上，让学生自己动手连接装置线路，主要目的是培养学生实际的动手能力，更好的掌握电压、电流互感器的接线方法，使学生熟悉装置的基本工作原理及保护功能。该套实训装置具有如下特点：1） 实用性强本装置根据典型教训内设计，系统的实现了工厂供电系统的受电、输送、分配、控制、保护等实践技能训练的要求。学生在实训中，还能够掌握正确的电路投切操作、“五防”熟知、倒闸操作、运行控制以及各自运行方式的调整操作规程。本装置结构清晰、运行灵活、操作方便、安全可靠。为学生提高升实践技能建立了一个良好的实训平台。2）综合性强本系统综合了与工厂供电相关的微机线路保护

6、和无功补偿等功能。采用的是工业现场产品。3）先进性本实训装置综合微机继电保护系统采用采用分层分布式控制方式，组建成集控制、保护、测量和信号为一体的综合自动化实训平台。体现了当前自动化技术和通信技术在供配电网的深刻变革。第二部分 高、低压供配电设备实训安全操作规程1、未经实训老师许可学生不得擅自操作设备。实训前必须按照实训内容认真学习相应的实训试验指导书和有关的技术要求，并且了解该设备规范的注意事项。2、检查实训实验电源电压是否符合设备规定电压。高压电气操作顺序：停电时应先断真空断路器，后断开隔离开关，送电时与上述操作顺序相反。 严禁带电拉合地刀开关，拉合地刀开关前先断电，且应迅速果断到位。操作

7、后应从下面的观察窗口检查地刀状态开关。3、严禁拆开电器设备的外壳进行带电操作。电流互感器禁止二次侧开路，电压互感器禁止二次侧短路。 实训试验时要注意观察仪表和信号灯是否正常，发现异常应立即断开电源，及时检查且排除故障。避免伤及人身和损坏设备。4、更换柜内器件时，必须谨慎，检查好电源是否关断，严禁带电更换，防止发生危险。 5、实验中所有拆除的电线要处理好，不立即使用的裸露线头要用绝缘胶带包好，以防发生触电。6、严禁带电移动高于人体安全电压的设备，严禁带电工作时用手触摸带电体。7、实训试验工作完成后，必须收好工具，清理工作场地，搞好卫生。8、在检修工作时，必须先断开电源，留人看守或挂警告牌，在有可

8、能触及的带电部分加装临时遮拦或防护罩，再先后验电、放电和连接接地线。9、电气检修、维修作业及危险工作严禁单独作业。当有高于人体安全电压存在时严禁带电作业进行维修。在未确定电线是否带电的情况下，严禁用老虎钳或其他工具同时切断多根电线。第三部分 实训项目第一章 工厂供电部分电气接线图的认知实训一 实训台电气主接线模拟图的认知1、 实习目的 1.熟悉本熟悉实训装置电气主接线模拟图。 2.理解本实训装置电气主接线模拟图的设计理念。2、 装置电气接线模拟图结构简介 整个系统模拟可分为以下两个部分（按电压等级） （1）10kv降压变电所主接线模拟部分采用模拟10kv进线，通过外部电源断路器“QF”断电来模

9、拟外部电网失电现象。 10kv母线有高压进线，高压出线柜、PT柜，经模拟降压变压器降压后送0.4KV低压系统。 可依据10KV部分主接线图上的电气符号认知隔离开关、接地刀、避雷器、真空断路器、带电显示仪、状态显示仪、电压电流互感器、测量表计等。. 根据典型10KV变电所配置，该系统配有相应的微机保护，可以完成线路的继电保护的实训。 熟习机械闭锁机构的工作原理和操作顺序，倒闸操作过程。（2）0.4kv高压配电所主要接线模拟部分 0.4kv低压配电所中的进线，降压变压器是按无载调压器设计的，通过无载调压分接头控制单元实现无载调压。在0.4kv母线上还有无功自动补偿装置，母线上并联了8组三角形接法的

10、电容器组，对母线的无功进行集中补偿。当低压负荷的变化导致0.4kv母线的功率因数低于设定值时，通过无功补偿控制单元实现电容器组的手动、自动补偿。除此之外0.4KV配电所的“1”段母线还有抽出式出线柜，有功无功负载柜。. 通过操作面板上的按钮和选择开关可以接通和断开线路，进行系统倒闸操作。当按下面板上的绿色按钮时，红色指示灯亮，表示断路器合闸；当按下面板上的红色按钮时，绿色指示灯亮，表示断路器分闸。.3、 送电实训内容及步骤 （1）按照正确操作顺序开启直流电源柜给10KV系统各断路器送直流220V工作电源。依次合上各高压柜二次电源微型断路器，分地刀、合断路器开关，合PT柜断路器开关，分高压出线柜

11、地刀，合高压出线柜断路器开关。 （2）合0.4KV低压进线柜万能断路器开关，合抽出式出线柜开关，把无功补偿方式选择开关拨到自动状态。启动有功无功负载柜。 （3）依次合上述开关后 可完成10kV、0.4kV母线上的用户供电，然后按下电动机启停控制部分的启动按钮，电动机组启动运行，表明送电完成。实训二 电气主接线图的认知1、 实训目的 1、了解电气器件的代表符号。 2、了解电气接线图的规则。2、 概略图的一般规定及布局。 1、一般规定 （1）概略图应该表示系统、分系统、成套装置、设备、软件的概貌，并表示出各主要功能，件之间和（或）各主要部件之间的主要关系和连接相对简单的简图，通常用单线表示。 （2

12、）概略图用作进一步设计工作的依据，以便编制更详细的功能图和电路图，也可作为教学、训练、操作和维修的基础条件。 2、布局 （1）概略图应按功能布局法绘制，图中可补充位置信息。 （2）概略图绘制应布局清晰，便于理解。 （3） 概略图可以在功能和结构的不同层次上绘制，较高的层次描绘总系统，而较低的层次描述系统中的分系统。某一层次的概略图应包含检索描述较低层次的文件的标记。 （4）概略图用以表示项目的包括方框符号在内的图形符号的布局，应该做到使信息、控制、能源和材料的流程清晰，易于区分辨别，必要时每个图形符号应标注参照代号。 （5）主要信息流方向应从左至右，或者从上至下。3、 实训内容及步骤 该实训装

13、置的电气主接线图如图 3-1-2-1 所示。依据主接线图的符号查找控制屏上的具体电气器件，熟悉各个电气器件，认识电气器件的外部特征。QF断路器；QS隔离开关；TA电流互感器；TV电压互感器；T变压器4、 实训报告 针对电气主接线图的认知要求,按实训报告编写的格式写出电气主接线图 3-1-2-1 中电气器件符号在线路中的具体含义。图 3-1-2-1第二章 工业配电室值班技能培训实训一 电流互感器与电压互感器的接线方式2、 原理说明 互感器（transformer）是电流互感器与电压互感器的统称。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。 电流互感器（current transforme

14、r，缩写为 CT，文字符号为 TA），是一种变换电流的互感器，其二次侧额定电流一般为 5A或1A。电压互感器（voltage transformer，缩写为 PT，文字符号为 TV），是一种变换电压的互感器，其二次侧额定电压一般为 100V。 （一）互感器的功能主要是：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路（一次电路）绝缘 这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，有可防止仪表、继电器等二次设备的故障影响主回路，提高一、二次电路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围 通过采用不同变比的电流互感器，用一只 5A 量程的电流表就可以测量

15、任意大的电流。同样，通过采用不同变压比的电压互感器，用一只 100V 量程的电压表就可以测量任意高的电压。而且由于采用互感器，可使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利于这些设备的批量生产。（二）互感器的结构和接线方案图2-1 电流互感器的基本结构和接线电流互感器的基本结构原理如图 2-1 所示。它的结构特点是：其一次绕组匝数很少，有的型式电流互感器还没有一次绕组，而是利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组，且一次绕组图3-2 电压互感器的基本结构和接线图3-3 电流互感器的接线方案a)一相式 b)两相 V 形 c）两相电流差 d）三相星形图3-4 电流互感器的接线方案a) 一个单相电压互感器

16、b) 两个单相接成 V/V 形 c) 三个单相接成 Y0/ Y0 形 d) 三个单相三绕组或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成 Y0/ Y0 /形(开口三角形)导体相当粗，而二次绕组匝数很多，导体很细。工作时，一次绕组串联在一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器等电流线圈相串联，形成一个闭合回路。由于这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时二次回路接近于短路状态。其接线方式如图 3-3 所示。电压互感器的基本结构原理图如图 3-2-1-2 所示。它的结构特点是：其一次绕组匝数很多，而二次侧绕组较少，相当于降压变压器。工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。由

17、于这些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工作时二次绕组接近于空载状态。其接线方式如图 3-4 所示。3、 实训内容及步骤在高压10KV一次进线柜、PT柜、低压负载柜内认知电流、电压互感器 TV、TA，带电显示仪前端电压互感器接线与理论接线方式的一致性。完成下列实训内容：1、 电压互感器的认知查线实训 对照原理说明部分电压互感器的接线方案图 3-4 中 b)、查看电压互感器接线满足下列接线要求：（1）两个单相电压互感器；（2）三个单相电压互感器；按照正确顺序启动高压进行柜的断路器、PT柜的隔离刀给电压互感器供电，观察、电压表示数，看是否满足线电压 10kV的显示。2、 电流互感器的认知查线实训3

18、、 对照原理说明部分电流互感器的接线方案图 3-3 中 a)、b)、c)、d)把电流互感器接成满足下列接线要求：（1）一相式（2）两相V形（4）三相星形按照正确顺序启动高压进线柜断路器、隔离刀给电流互感器供电，观察、电流表是否正常工作。针对电流互感器与电压互感器的接线方式要求,按实训报告编写的格式写出不同的接线方式键有何区别。实训二 电力系统“五防”要求与操作一 、实训目的1、了解熟记“五防”的内容与要求。2、熟悉“五防”操作的步骤。二、“五防”的概念电力系统中的“五防”是指:1、防止误分、合断路器。2、防止带负荷分、合隔离开关。3、防止带电挂（合）接地线（接地开关）。4、防止带地线（接地开关

19、）送电,也就是防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）。5、防止误入带电间隔。三、“五防”的必要性电力系统的电气操作都需要一定的操作规程，每一个操作步骤都是固定的而且不可跳跃的，因此为了防止运行人员、检修人员和其他的人员因为操作不当而引起不必要的事故，提出了“五防”闭锁的概念。“五防”闭锁是防止运行人员的误操作事故而采取的一种积极措施， “五防”功能的实现成了电力安全生产的重要措施之一。随着电网的不断发展，技术的不断更新，防误装置得到不断改进和完善。防误装置的设计原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。 四、 “五防”闭锁方式的分类及其特点常规“

20、五防”闭锁方式主要有4种：机械闭锁，程序锁，电气闭锁和微机防误闭锁装置。（1）、机械闭锁这是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作的进行。机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求，具有闭锁直观，不易损坏，检修工作量小，操作方便等优点。然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长莫及。所以在开关柜及户外闸刀上，只能以机

21、械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。（2）、程序锁(或称机械程序锁)这是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以应用范围较广。程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙数量变化的辅助动作，符合操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求，与操作票中规定的行走路线完全一致，所以也容易为操作人员所接受。（3）、电气二次防误闭锁回路这是一种现场电气联锁技术, 主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。电气闭锁的优点是操作方便，没有辅助动作，但是在安装使用中也存在以下几个突出问题：1、一般来说电磁锁单独使用时

22、，只有解锁功能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用才能具有正反向闭锁功能；2、作为闭锁元件的电磁锁结构复杂，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降低，增加了直流系统的故障率；3、需要敷设电缆，增加额外施工量；4、需要串入操作机构的辅助触点。根据运行经验，辅助触点容易产生接触不良而影响动作的可靠性；5、在断路器的控制开关上，一般都缺少闭锁措施。6、电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力。不能实现完整的"五防"功能。 （4）、微机防误闭锁装置自上世纪90年代初，微机技术就进入了防误闭锁领域。微机防误闭锁

23、系统一般不直接采用现场设备的辅助接点，接线简单，通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁，置是一种采用计算机技术，用于高压开关设备防止电气误操作的装置。经过10多年来的发展，微机防误闭锁装置已逐渐成熟，并已在电力系统中广泛推广。微机防误系统通过软件将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能，应该说是电气设备防误闭锁技术的最新技术和飞跃。 五、实训的内容及步骤本实训系统装有机械闭锁机构、电气二次防误闭锁回路、微机防误闭锁。其中电气二次防误闭锁回路、微机防误闭锁已在微机保护装置和低压进线母联的电路设计上实现

24、，本试验只在高压柜的机械闭锁装置和抽出式出线柜的抽屉闭锁装置上实现。现以高压进行柜的机械闭锁操作机构进行操作：1）、停电操作和检修（1）分断路器（2）手柄旋转至分断闭锁（3）分线路侧隔离开关（4）分母线侧隔离开关（5）合地刀开关（6）手柄旋转至检修位置（7）开启上下门，此时开关柜处于检修状态。2）、送电操作 （1）关上下门（2）手柄旋转至分断闭锁（3）分地刀开关（4）合母线侧隔离开关（5）合线路侧隔离开关（6）手柄旋转至工作位置（7）合断路器，此时开关柜处于送电状态六、针对“五防”的要求写出实训报告和体会。实训三 工厂供电倒闸操作一、实验目的1) 掌握变电所送电的方法。2) 掌握操作票的填写方

25、法。3) 了解变所送电操作流程。4）了解什么是倒闸操作5）熟悉倒闸操作的要求及步骤二、原理说明倒闸操作是指按规定实现的操作方式，对现场各种开关（断路器及隔离开关）所进行的分闸或合闸操作。它是变配电所值班人员的一项经常性的、复杂而细致的工作，同时又十分重要，稍有疏忽或差错都将造成严重事故，带来难以挽回的损失。所以倒闸操作时应对倒闸操作的要求和步骤了然于胸，并在实际执行中严格按照这些规则操作。1、倒闸操作的具体要求 （1）变配电所的现场一次、二次设备要有明显的标志，包括命名、编号、铭牌、转动方向、切换位置的指示以及区别电气相别的颜色等。 （2）要有与现场设备标志和运行方式相符合的一次系统模拟图，继

26、电保护和二次设备还应有二次回路的原理图和展开图。（3） 要有考试合格并经领导批准的操作人和监护人。（4） 操作时不能单凭记忆，应在仔细检查了操作地点及设备的名称编号后，才能进行操作。（5） 操作人不能依赖监护人，而应对操作内容完全做到心中有数。否则，操作中容易出问题。（6） 在进行倒闸操作时，不要做与操作无关的工作或闲谈。（7） 处理事故时，操作人员应沉着冷静，不要惊慌失措，要果断地处理事故。（8） 操作时应有确切的调度命令、合格的操作或经领导批准的操作卡。（9） 要采用统一的、确切的操作术语。（10） 要用合格的操作工具、安全用具和安全设施。2、变配变所倒闸操作的一般要求和步骤为了确保运行安

27、全，防止误操作，按电业安全工作规程(DL408-91)规定：倒闸操作必须根据值班调度员或值班负责人命令，受令人复诵无误所执行。倒闸操作由操作人填写操作表(格式如表6-1-1所示)。单人值班，操作票由发令人用电话向值班员传达，值班员应根据传达，填写操作票，复诵无误，并在“监护人”签名处填入发令人的姓名。 操作票内应填入下列项目：应拉合的断路器和隔离开关，检查断路器和隔离开关的位置，检查接地线是否拆除，检查负荷分配，装拆接地线，安装或拆除控制回路或电压互感器回路的熔断器，切换保护回路和检验是否确无电压等。 操作票应填写设备的双重名称，即设备名称和编号。 操作票应用钢笔或圆珠笔填写，票面应清楚整洁，

28、不得任意涂改。操作人和监护人应根据模拟图板或结线图核对所填写的操作项目，并分别签名，然后经值班负责人审核签名。特别重要和复杂的操作还应由值长审核名。 开始操作前，应先在模拟图板上进行核对性模拟预演，无误后，再进行设备操作。操作前应核对设备名称、编号和位置，操作中应认真执行监护复诵制。发布操作命令和复诵操作命令都应严肃认真，声音宏亮清晰。必须按操作票填写的顺序逐项操作。每操作完一项，应检查无误后做一个“对”记号，全部操作完毕后进行复查。 倒闸操作必须由两人执行，其中一个对设备较为熟悉者作监护。单人值班的变电所，倒闸操作可由一人执行。特别重要和复杂的倒闸操作，由熟练的值班员操作值班负责人或值长监护

29、。操作中发生疑问时，应立即停止操作，并向值班负责人报告，弄清问题后，再进行操作。不准擅自更改操作票。 用绝缘棒拉合隔离开关或经传动机构拉合隔离开关和断路器，均应戴绝缘手套。雨天操作室外高压设备时，绝缘棒应有防雨罩， 还应穿绝缘靴。接地网电阻不符合要求的，晴天也应穿绝缘靴。雷电时，禁止进行倒闸操作 在发生人身触电事故时，为了解救触电人，可以不经许可，即行断开有关设备的电源，但事后必须立即报告上级。其他事故处理、拉合断路器的单一操作及拉开接地刀闸等，也可不用操作票，但应记入操作记录本内。三、 变配电所送电操作变配电所送电时，一般应从电源侧的开关合起，依次合到负荷侧开关。按这种程序操作，可使开关的闭

30、合电流减至最小，比较安全；万一某部分存在故障，也容易发现。但是在有高压断路器隔离开关及有低压断路器刀开关的电路中，送电时，一定要按照母线侧隔离开关负荷侧隔离开关断路器的合闸顺序依次操作。 实验步骤：1、合10kV进线空开接通三相电源。 送电操作流程：1) 检查进线开关均在断开位置、地刀位于分状态后，依次合上进线进线断路器QF。对母线送电，如合闸成功，则说明10kV母线是完好的。 2) 合上PT柜的断路器QF，查看接于10kV进线柜上的母线电压表是否正常。3) 合上所有10kV母线高压出线柜的断路器，对模拟降压变压器送电。4) 合0.4KV低压进线柜万能断路器，电容柜上的刀开关，合抽屉柜的旋转开

31、关。5) 查看接于各柜上电压表显示是否正常。6) 启动有功无功负载，送电成功。2、 根据以上流程填写送电操作票。操作票格式如表1-1。表1-1 送电操作票开始时间： 年 月 日 时 分结束时间： 年 月 日 时 分操作任务：顺序操作项目备注操作人： 监护人： 值班负责人： 值长：四、 变配电所停电操作变配电所停电时，一般应从负荷侧的开关拉起，依次拉到电源侧开关。按这种程序操作，可使开关的开断电流减至最小，也比较安全。但是在有高压断路器隔离开关及有低压断路器刀开关的电路中，停电时，一定要按照断路器负荷侧隔离开关母线侧隔离开关的拉闸顺序依次操作。实验步骤1、 停电操作流程：1) 断开0.4KV低压

32、进线柜万能断路器，照明、柜电容柜上的刀开关，抽屉柜的旋转开关。2) 断开10kV母线所有出线柜上的断路器，逆时针摇出真空断路器到试验位置，然后合上进线上的地刀开关。3) 断开进线上的断路器，逆时针摇出真空断路器到试验位置，然后合上进线上的地刀开关。根据以上流程填写停电操作票。如表5-2。根据操作要求，按操作票进行操作。表1-2 停电操作票开始时间： 年 月 日 时 分结束时间： 年 月 日 时 分操作任务：顺序操作项目备注操作人： 监护人： 值班负责人： 值长：五、实训报告针对倒闸操作的要求，按实训报告编写的格式写出倒闸操作的要求、步骤和注意事项。实训四、无功补偿装置实训1、 实训目的 1、掌

33、握本实训装置配置的智能无功自动补偿装置的操作方法。 2、了解无功补偿装置的自动补偿功能。2、 原理说明 实训系统所使用的 JKW-2SC 系列无功功率补偿控制器采用国内外最先进的单片机控制技术，对修改的参数具有记忆功能，它既有高精度和高灵敏度等特点，又有模拟型控制器抗干扰能力强和不死机等优越性。该系列产品符合 DL/T597-1996 标准，可广泛适应于不同的电网系统。本实训系统上采用的JKW-2SC 系列无功功率补偿控制器自身有手动和自动控制两种补偿控制方式。无功补偿装置接线图如图 4-1。图 4-1 无功补偿装置接线图 工厂中由于有大量的电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷，从而使

34、功率因数降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求时，根据 GB50052-1995供配电系统设计规范和GB3485-1983评价企业合理用电技术导则等都规定，在采用上述提高自然功率因数的措施后仍达不到规定的功率因数要求时，应合理装设无功补偿设备，以人工补偿方式来提高功率因数。 进行无功功率人工补偿的设备，主要有同步补偿机和并联电容器。并联电容器又称移相电容器，在工厂供电系统中应用最为普遍，具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵、扩建方便等优点。 并联补偿的电力电容器大多采用形接线。低压并联电容器，绝大多数是做成三相的，而且内

35、部已接成形。 图 4-2 表示功率因数的提高与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数由COS提高到 COS ，这时在负荷需要的有功功率 P30 不变的条件下，无功功率 Q30 减小到 Q3，相应地负荷电流 I30 也得以减小，这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约了电，又提高了电压质量，而且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数对电力系统大有好处。图 4-2 功率因数的提高与无功功率、视在功率的变化由图 4-2 可知，要使功率因数由 COS提高到 COS ，必须装设的无功补偿装置（通常采用并联电容器）容量为或 式中，qc= tan- tan，称为无功补偿率，或比补偿容量

36、。这无功补偿率，是表示使 1KW的有功功率由 COS提高到 COS 所需要的无功补偿容量 kvar 值，其单位为“kvar/kW ”。本实训系统内电容器组的参数如表 4-1。表 4-1组数电容值（uF）补偿无功功率（Kvar）第一组（C1）2.20.033第二组（C2）2.20.033第三组（C3）2.20.033第四组（C4）2.20.033第五组（C5）2.20.033第六组（C6）2.20.033第七组（C7）2.20.033第八组（C8）2.20.033并联电容器在工厂供电系统中的装设位置，有高压集中补偿、低压集中补偿和就地补偿（个别补偿）等三种方式。高压集中补偿是将高压电容器组集中装

37、设在工厂变配电所的 610kV 的母线上。这种补偿方式只能补偿 610kV 母线以前所有线路上的无功功率，而此母线后的厂内线路的无功功率得不到补偿，所以这种补偿方式的经济效果比后两种补偿差。低压集中补偿是将低压电容器集中装设在车间变电所的低压母线上。这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线以前车间变压器和前面高压配电线路及电力系统的无功功率。由于这种补偿方式能使车间变压器的视在功率减小从而可使主变压器的容量选得较小，因此比较经济，而且这种补偿的低压电容器柜一般可安装在低压配电室内，运行维护安全方便，因此这种补偿方式在工厂中相当普遍。分散就地补偿又称单独个别补偿，是将并联电容器组装设在需进行无功补偿

38、的各个用电设备旁边。这种补偿方式能够补偿安装部位以前的所有高低压线路和电力变压器的无功功率，因此其补偿范围最大，补偿效果最好，应予于优先采用。但这种补偿方式总的投资较大，且电容器组在被补偿的用电设备停止工作时，它也将一并被切除，因此其利用率较低。由于高压电容器采用自动补偿时对电容器组回路中的切换元件要求较高，价格较贵，而且维护检修比较困难，因此当补偿效果相同或相近时，宜优先选用低压自动补偿装置。3、 实训内容与步骤1、无功自动补偿装置自动运行1、无功补偿装置的自动运行（1）接通10KV高压进线的电源，分进线柜地刀开关、顺时针摇真空断路器到工作位，合真空断路器。合PT柜PT手车（顺时针摇PT手车

39、装置到工作位），分高压出线柜地刀开关，顺时针摇真空断路器到工作位，合真空断路器，合400V低压进线柜断路器，合低压补偿柜400A刀熔隔离开关，合抽出式出线柜开关，启动负载柜电动机。 （2）将无功补偿柜的自动/手动转换开关转自动”，“功率因数控制器工作，启动有功纯阻性负载，这时功率因数控制器显示为1与论值相符合，启动无功感性负载，功率因数控制器显示为0.2左右，再启动有功纯阻性负载（因本试验系统采用的无功感性负载为三相三相异步电动机空载运行无法模拟其负载工作状态，所以只有投纯阻性负载才能模拟做功），功率因数控制器显示为0.6左右，这时功率因数控制器自动投电容进行补偿朝目标值靠近。按功率因数控制器

40、面板上的“设置”键3秒钟切换到参数设置状态参数设置代码如功率因数控制器面板所示，功率因数控制器设置参数参照下表设置。参数名称设定值投入门限0.80DELEY 投切限时5S过压门限440VOUTPUT 输出路数8切除门限0.90 （3）参数设置完成后按功率因数控制器的“MODE”让功率因数控制器回到自动状态。录初始功率因数“滞后 X.XX”，记录数值于表 4-3 中。通过无功补偿柜里的电机启动，待控制器自动补偿稳定后记录数值于表 4-3 中。表 4-3初始功率因数补偿后的功率因数2、 无功补偿装置自身的手动功能在上面实训步骤的基础上进行下面的实训操作：（1） 把无功补偿控制柜自动/手动转换开关转

41、自动”位置，按功率因数控制器的“设置”键切换到手动状态LED显示屏显示“H”状态，再按“+”键投入电容组，按“”键切除电容组，直到第六组被切除后，等待 5 分钟（从第一组电容开始），再按“+”键投入电容组，记录每增加一组电容时功率因数的变化于表 4-3（如不能切换需等 5 分钟）（注：手动。切换到“自动”状态或进行下一轮手动时，按照国家电力行业标准需延时 5 分钟，来延长电容器的使用寿命）（2） 当第四六组投入之后，按“”键切除电容组，记录电容组的切除顺序。（3） 按“设置”键切换装置 LCD 显示“自动”状态即“A”状态，按“+”或则“”键切换到“电压值”项，再按“设置”键切换装置 LCD

42、显示“手动”状态；需等待 5 分钟，再按“+”键投入电容组，记录每增加一组电容时电压值。（4） 当第四组投入之后，按“”键切除电容组，记录电容组的切除顺序于表 4-4 中。表 4-4运行状态功率因数电压值(V)初始状态投入第一组电容 C1投入第二组电容 C2投入第三组电容 C3投入第四组电容 C4投入第五组电容 C5投入第六组电容 C6投入第七组电容 C7投入第八组电容 C83、 无功补偿手动功能无功补偿柜的自动/手动转换开关转向“手动”位置，投入有功负载、无功负载， 顺时针旋转“手动”转动凸轮开关到“停”1、2、3、4、5、6、7、8的位置。观看“功率因数表”显示值。逆时针旋转凸轮开关到“停

43、”（不要过快），依次切除电容组，记录电容切除顺序于表4-5 中。(注意：在投入与退出六组电容过程中操作都不要过快)。运行状态电压值(V)电流值（A)初始状态手动投入第一组电容 C1手动投入第二组电容 C2手动投入第三组电容 C3手动投入第四组电容 C4手动投入第五组电容 C5手动投入第六组电容 C6手动投入第七组电容 C7手动投入第八组电容 C8电容切除顺序4、 实训报告针对无功补偿装置要求，按实训报告编写的格式写出实训报告和体会。第三章 电力系统继电保护实验的基本要求一、实验的基本要求电力系统继电保护实验的目的在于培养学生掌握基本实验方法 与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验

44、设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行电路工作状态的分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力及时认真做好实验。下面按照实验过程提出下列基本要求： 实验准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，避免在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验，甚至损坏实验装置。因此，实验前应做到：（1）复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识；（2）预习实验指导书，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验的工作原理和方法；（3）写出预习报告，其中应包括实验的详细接线图、

45、实验步骤等；（4）熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等；实验实施：在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点：（1）实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验开始。（2） 指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器明确这些设备的功能、使用方法。（3）如按实验小组进行实验，小组成员应有明确的分工，各人的任务应在实验进行中实行轮换，使参加者都能全面掌握实验技术，提高动手能力。（4）按预习报告上的详细的实验线路图进行接线，也可同时进行接线。（5）完成实验接线后，必须进行自

46、查：串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各设备、负载的位置、极性等是否正确，切记继电保护测试仪低压输出端子不能短路。自查完成后，须经指导教师复查后方可通电实验。（6）实验时，应按实验指导书所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。改接线路时，必须断开电源。实验中应观察实验现象是否正常，所得数据是否合理，实验结果是否与理论相一致。完成本次实验全部内容后，应请指导教师检查实验结果。经指导教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具并清理现场。第四章 电力系统继电保护实验安全操作规程为了按时完成电力系统继电保护实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程。1、 实验时

47、，人体不可接触带电线路和带电体。2、 接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。3、 学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其它同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。4、 通电前应先检查所有仪表量程是否符合要求，是否有短路回路存在，以免损坏仪表或电源。5、 总电源或实验台控制屏上的电源应由实验指导老师来控制，其他人员只能经指导老师允许后方可操作，不得自行合闸。第五章 线路保护整定菜单步骤说明简介在正常显示方式或显示动作、自检信息时，按下“确定”键装置弹出主菜单，如下：+ 进入主菜单，按、键可进行主菜单之间的

48、切换，用、键移动光标选择菜单，按“确认”键即进入所选的功能。菜单下还有子菜单，进入某些子菜单需输入密码，出厂时设定为“9999”。进入整定菜单，通过、键选择“整定压板”、“整定定值”、“切换定值”。按“确认”键进入相关选项。整定压板：进入此菜单可对保护装置的各保护功能进行投退，进入菜单后按、键可选择需要修改的保护软压板，按“+”、“”键可改变压板投退状态，即装置启用该保护或退出该保护功能，当保护对应的压板为“1”时表明该保护功能投入，为“0”时表明该保护功能退出。如下图所示： 当压板修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改，不需要修改的话选择“

49、否”，放弃修改即可。如下图所示：整定定值：需要整定某一定值区里的定值。选择该菜单时，首先提示输入定值区号，按“+”、“”键改变定值区号，如不对定值区号进行修改则按“确认”键后进入的为当前保护运行的区。按“确认”键进入该菜单，就可以修改该定值区的定值。按、键选择要修改的定值项，按、键左右移动光标在定值数据中的位置，按“+”、“”键增加或减小定值数据的大小。对定值修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改，不需要修改的话选择“否”，放弃修改即可。实验一 三段式电流保护1. 实验目的：(1). 理解三段式电流保护的动作原理(2). 掌握三段式电流保护的

50、逻辑状态2. 实验原理装置设、段带低压闭锁的电流保护，各段电流及时间定值可独立整定，通过分别设置整定控制字控制这三段保护的电压元件的投退。三段式电流电压方向保护相间功率方向元件采用90°接线，利用Ia与Ubc，Ib与Uca，Ic与Uab分别比相，其动作方程为（Ia与Ubc为例）：式中为最大灵敏角,取=-45°或-30°。、段带低压闭锁的电流保护原理如图1所示。图1 三段式带低压闭锁的电流方向保护原理图3. 实验步骤：手动转换操作把手，使断路器（可以在模拟或高压断路器位置）在合闸状态，保护合闸和保护跳闸硬压板投入。进入整定菜单，通过、键选择“整定压板”、“整定定值”

51、、“切换定值”。按“确认”键进入相关选项。进入整定菜单的“整定压板”子菜单，根据实验需要，投电流、， 段压板，当压板修改完以后，对定值修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改。进入整定菜单的“整定定值”子菜单，修改定值，对定值修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改。例如做段带低电压闭锁的电流保护， 段不带方向的保护，整定段定值为5A,时间0S，电流段方向投入，电压闭锁投入，电压闭锁定值为50V即可。整定 段定值为4A，时间为0.5S，其他都不投。整定段定值为3A，时间为1S，其他都不投。向下翻

52、页在重合闸定值区修改，时间为3S,方式整定为1（无检定）。向下进入公用定值，相间功率方向灵敏角整定为1即可。对定值修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改。接线方式:通过改变直流电源屏上的电流调节旋钮做电流段保护，缓慢顺时针旋动电流调节旋钮加A相电流为5.1A，缓慢顺时针旋动电压调节旋钮加B相电压为57.7V，加C相电压为57.7V。通过改变BC两相电压的值，来判定保护不动作，改变BC线电压为40V,通过加量判定保护动作。每做完一个保护，必须把该保护软压板退出， 段保护操作步骤类同。思考：带方向保护灵敏角的动作范围是多少实验二 过流加速保护1.

53、 实验目的：(1). 理解过流加速保护的动作原理(2). 掌握过流加速保护的逻辑状态2. 实验原理对线路保护装置设置了独立的过流加速保护，可通过定值“前加速/后加速”选择前加速还是后加速。前加速一般用于35kV及以下的具有几段串连的辐射形线路上，能快速切除故障，然后靠重合闸纠正这种非选择性动作。后加速方式是线路上均装有选择性的保护和重合闸，线路故障时保护按有选择性的方式动作跳闸，再重合，当重合于故障或者手合于永久性故障时，后加速保护无选择性的动作跳闸，加速故障的切除。装置设置了独立的过流加速段电流定值及相应的延时时间定值，与传统的保护相比，使保护的配置更加灵活。过流加速保护原理如图2所示。图2

54、 过流加速保护原理图3.实验步骤: 手动转换操作把手，使断路器（可以在模拟或高压断路器位置）在合闸状态，保护合闸和保护跳闸硬压板投入。进入整定菜单，通过、键选择“整定压板”、“整定定值”、“切换定值”。按“确认”键进入整定压板，把“过流加速压板”，“重合闸”“电流三段”投入，其他保护压板退出对定值修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改。进入整定定值菜单，“过流加速”保护定值整定为3A时间为0.5S，控制字设定为“0”，“电流三段定值设为2A,时间为1S， 对定值修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改。在直流电源屏上加量，如加B相电流3.1A，用手控方式通过缓慢顺时针旋动电流调节旋钮来控制加量，当开始加量时，保护动作，开关跳闸后通过手动逆时针旋动电流调节旋钮等待重合闸动作，重合闸动作后马上通过手动顺时针旋动电流调节旋钮再度是保护动作，装置会报“过流加速动作”，注意时间配合。实验三 过负荷保护1. 实验目的：(1). 理解过负荷的动作原理(2). 掌握过负荷的逻辑状态2. 实验原理装置设有过负荷保护，可以由控制字选择动作于跳闸还是告警（“过负荷跳闸”控制字整定为“0”时告警，整定为“1”时跳闸）。整定为跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。过负荷保护原理如图3