工厂供电实验指导书

目录第一章实验的基本要求和安全操作说明 1第一节实验的基本要求 1第二节实验安全操作说明 2第二章输电系统微机保护实验 3第一节三段式电流电压方向保护实验 3第二节过流加速保护实验 5第三节三相一次重合闸实验 7第四节过负荷保护实验 10第六节低电压保护实验 11第七节零序电流保护实验 12第八节控制回路异常告警实验 13第三章备自投系统微机保护实验 15第一节分段自投实验 15第二节三段式复压闭锁电流保护实验 18第三节电流加速保护 20第四节零序电流保护 21第五节零序加速保护实验 22第六节进线过负荷保护 23第七节TV检测实验 23第八节位置检测 24第四章电动机微机保护实验 25第一节电动机启动实验 25第二节两段式定时限电流保护 26第三节差动速断保护 27第四节比率差动保护 28第五节反时限电流保护 29第六节两段式负序电流保护 30第七节过负荷保护 32第八节低电压保护 33第九节过热保护 34第十节非电量保护 35第十一节无功功率补偿器操作实验 36附录一无功功率补偿器使用说明书 37附录二三相智能仪表技术说明书 41第一章实验的基本要求和安全操作说明第一节实验的基本要求WGJS-800工厂供电教学实验装置的实验目的在于使学生掌握系统运行的原理及特性，学会通过故障运行现象及相关数据分析故障原因，并排除故障。通过实验使学生能够根据实验目的、实验内容及测量数据，进行分析研究，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。现按实验过程提出下列具体要求。一、实验前的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。每次实验前都应该预习，才能对实验目的、步骤、结论和注意事项等做到心中有数，从而提高实验质量和效率。预习应该做到：1.复习教课书有关章节内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。2.认真学习实验指导书，了解本次实验目的和内容，掌握实验原理和方法，仔细阅读实验安全操作说明，明确实验过程中应注意的事项。3.实验前应写好预习报告，其中应包括实验内容，实验步骤、数据记录表等，经教师检查确认做好了实验前的准备工作，方可开始实验。认真做好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，保护人身安全、实验设备安全和提高实验质量等都是非常重要。二、实验的进行在完成理论学习、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.预习报告完整，熟悉设备实验开始前，指导老师要对学生的预习报告做检查，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。指导老师要对实验设备做详细介绍，学生必须熟悉本次实验所用的各种设备，明确这些设备的功能与使用方法。2.建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行，每组人数可有老师安排，不少于3人。实验进行中，机组的运行控制，数据记录等工作都应该有明确的分工，以保证实验操作协调，实验数据准确。在正式实验开始之前，先熟悉仪表的操作，然后按一定的规范通电接通电力网络，观察所有表计是否正常。如果出现异常，应该立即切断电源，认真检查并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。预习时应该对所测数据的范围做到心中有数。正式实验时，根据实验步骤逐次测量数据。5.认真负责，实验有始有终实验完毕后，应请指导老师检查实验数据。经指导老师认可后，关闭所有电源，并把实验中所用的物品整理好，放至原位。三、实验总结这是实验的最后阶段，应对实验数据进行整理、绘制波形和图表，分析实验数据并撰写实验报告。每位实验参与者要独立完成一份实验报告，实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。如实验结果与理论有较大出入时，不得随意修改实验数据和结果，而应用理论知识来分析实验数据和结果，解释实验现象，找出引起较大误差的原因。实验报告是根据实测数据和在实验中观察发现的问题，经过自己分析研究或者分析讨论后写出的实验总结和心得体会，应简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。第二节实验安全操作说明为了顺利完成工厂供电教学实验装置的全部实验，确保实验时人身安全与设备的安全可靠运行，实验人员严格遵守如下安全说明：1.与监控主站的电源插头配合使用的插座，一经确定后不可随意调整，原因有二：（1）该插座容量要求较高，若换用其它容量较低的插座，实验时的冲击电流会导致监控主站上的电源开关跳开。（2）该插座与监控主站插头的相序已经对应，若换用的插座与监控主站插头的相序不对应，并列实验时会对仪表和发电机组产生冲击，严重时可能导致设备损坏。2.上电前，应做如下工作：（1）检查实验装置、实验台的电缆线是否可靠连接。（2）实验装置的地线必须与实验室的地线相连，保证实验装置可靠接地，（3）实验装置和监控主站间的通讯线是否可靠连接。3.上电后，实验前，应注意：（1）观察实验台进线电压，通过“X母电压切换”转换开关检查各母线电压是否正常。（2）上电后实验装置面板上的实验区按钮不可随意乱按，因为有的实验相间短路或者单相接地电流很大，即使做实验时，也要短时间的按，不可长时间按“试验”按钮！！4.实验过程中，人体不可接触带电线路。5.实验装置带电时，切记不可接触实验装置内部接线的任何元器件，以免触电。6.保护装置中的有些参数为固定参数，是根据实验装置本身而设定的，不可随意更改，需要更改时，实验完毕再改回原值即可（比如保护装置中的“接线方式”控制字和一些系统参数设置）。第二章输电系统微机保护实验第一节三段式电流电压方向保护实验一、实验目的。2.掌握三段电流保护逻辑组态的方法。二、实验原理及逻辑框图三段式电流电压保护一般用于单电源出线上，对于双电源辐射线可以加入方向元件组成带方向的各段保护。反时限对于任何相间故障，包括接近电源的线路发生故障都可以在较短时间内切除，但保护的配合整定比较复杂，主要用于单电源供电的终端线路。WXH-822装置设三段电流电压方向保护。每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退，通过分别设置保护软压板控制这三段保护的投退。其中电流电压方向Ⅰ段可以通过控制字选择是否闭锁重合闸。过流Ⅲ段可通过控制字YSFS选择采用定时限还是反时限，（若为0，则过流Ⅲ段为定时限段，若为1～3，则过流Ⅲ段分别对应三种不同的反时限段），根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，本装置采用下列三个标准反时限特性方程，分别对应延时方式的1～3。反时限特性方程如下：一般反时限：(1)非常反时限：(2)极端反时限：(3)上式中，Ip为电流基准值，取过流Ⅲ段定值Idz3；Tp为时间常数，取过流Ⅲ段时间定值T3，范围为0.05～1S。其中反时限特性可由控制字YSFS选择（1为一般反时限，2为非常反时限，3为极端反时限）。方向元件采用90接线，按相起动。为消除死区，方向元件带有记忆功能。动作的最大灵敏角可以通过控制字选择为-45或者-30，动作范围120~－30或者105~－45。方向元件动作区域如图2-1所示：图2-1方向元件动作区示意图逻辑原理框图如图2-2所示:图2-2三段电流电压方向保护原理框图三、实验内容1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮灯亮。2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“4.修改保护定值：进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“电流Ⅰ段保护”→按“确认”按钮，进入定值修改界面，如：电流I段定值Idz11.50A-30°灵敏角投退ALM1电流Ⅰ段电压投退UBS1电流Ⅰ段方向投退DBS1闭锁重合闸BScHz15.投入保护软压板。将电流Ⅰ段保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“电流Ⅰ段保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示“压板固化成功”），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。”故障选择”旋转到位置1（或者2、或者3），在输电线路实验系统的故障模拟区中按下“A相”、“B相”、“C相”、“N相”带自锁的试验按钮中的任意两相，来模拟相间短路或者单相接地实验，跳开断路器QF101实验结束。7.实验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下两段电流保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。三段保护的实验同上。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表2-1三段式电流保护实验数据表保护整定值保护动作信息电流I段保护定值电流Ⅱ段保护定值电流Ⅲ段保护定值IAIBIC第二节过流加速保护实验一、实验目的1.熟悉过流加速保护的原理；2.掌握过流加速保护逻辑组态的方法。二、实验原理及逻辑框图装置设置了独立的加速保护段，可通过控制字选择合闸前加速或合闸后加速，合闸后加速保护包括手合于故障加速跳与自动重合于故障加速跳。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。当重合于故障或者手合于故障时，后加速保护不带时限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时间定值，与传统的保护相比，使保护的配置更加灵活。本保护在断路器处于合位后开放3s。原理框图如图2-3所示：图2-3过流加速保护原理框图三、实验内容1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮灯亮。2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“4.修改保护定值：进入定值修改界面，“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“过流加速”→按“确认”按钮，定值整定例如下：过流加速定值Ijs前加速方式投退QJS15.投入保护压板。将过流加速保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“过流加速”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示“压板固化成功”，同），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。6.在重合闸充满电后，首先按照前面的实验方法完成电流Ⅰ段保护实验，然后保护装置进行故障后的重合闸，重合闸后再次给故障时过流加速保护的动作。当然根据过流加速保护逻辑框图也可通过其他方式实现过流加速保护动作。7.实验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下过流加速保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表2-2过流加速保护实验数据表过流加速保护整定值过流加速保护动作值第三节三相一次重合闸实验一、实验目的1.熟悉三相一次重合闸的充、放电条件；2.熟悉三相一次重合闸的逻辑组态方法。二、实验原理及逻辑框图装置设有三相一次重合闸功能，通过设置重合闸压板控制投退。重合闸当开关位于合位，且无外部闭锁时充电，充电时间为15s。当开关由合位变为跳位时重合闸启动。启动后，若10秒内不满足重合闸条件（含有流：超过）则放电。重合闸设有四种重合方式：0－无检定；1－检无压，有压转检同期；2－检同期；3－检无压，有压不重合。双侧电源的线路，除采用解列重合闸的单回线路外，均应有一侧检同期重合闸，以防止非同期重合闸对设备的损害，另外一侧投检无压。原理框图如图4-9所示。重合闸充电完成时，液晶显示屏中央显示充电完成标志。a.重合闸的启动：由断路器位置接点变位启动。b.重合闸的闭锁 重合闸的闭锁条件有：⑴闭锁重合闸开入；⑵低频动作；⑶过负荷跳闸；⑷低电压保护动作；⑸过流一段动作(过流一段闭锁重合闸控制字投入情况下)；⑹遥控跳闸；⑺控制回路断线（开关位置异常）；⑻线路电压异常；⑼压力异常；⑽弹簧未储能；⑾手跳（有操作回路：HHJ返回；无操作回路：将手跳信号接至闭锁重合闸）。三相一次重合闸原理框图如图2-4所示：图2-4重合闸逻辑框图三、实验内容1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮亮。2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“4.修改保护定值：进入微机线路保护装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“重合闸”→按“确认”按钮，进入定值修改界面，修改输电线路重合闸保护的保护定值，重合闸保护定值清单如下：重合闸方式Mch0抽取电压相别Tux0遥控合闸方式Myh05.投入保护压板。将重合闸保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“重合闸”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示“压板固化成功”），同时要将电流保护I段的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。6.待重合闸充满电，即保护装置初始画面弹出小电池标志时，才能进行重合闸实验，按照前述的相间短路故障实验模拟的方法进行输电线路相间短路故障后的三相重合闸实验，在电流I段保护动作后进行自动重合闸，面板上显示电流I段保护跳闸，断路器跳开，跳闸灯亮，然后是重合闸动作，断路器重新合上，重合闸灯亮。（也可实现单相接地后的重合闸）7.验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下重合闸保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表2-3三相重合闸保护实验数据表保护整定值保护动作信息

第四节过负荷保护实验一、实验目的1.了解过负荷保护的原理；2.熟悉过负荷保护的逻辑组态方法。二、实验原理及逻辑框图装置设有过负荷保护功能，过负荷可通过控制字定值选择动作于跳闸或告警。投跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。投告警功能时，过负荷返回系数不小于0.95。原理框图如图2-5所示：图2-5过负荷保护原理框图三、实验内容1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮亮。2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“4.修改保护定值：进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“过负荷保护”→按“确认”按钮，，进入定值修改界面，如：过负荷定值Igfh过负荷时限Tgfh1.00S过负荷跳闸GFHTZ1（跳闸）/0(告警)5.投入保护压板。将过负荷保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“过负荷保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示“压板固化成功”），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。6.在输电线路实验系统的故障模拟区中按下单相接地或者相间（AB，BC或CA）短路故障实验按钮进行输电线路的过负荷保护实验。7.实验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下过负荷保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表2-4过负荷保护实验数据表保护整定值保护动作值过负荷保护IAIBIC第六节低电压保护实验一、实验目的。2.熟悉低电压保护的逻辑组态方法。二、实验原理及逻辑框图装置设有低电压保护功能。在系统负荷过重引起电压降低时，可配置低电压保护来甩掉部分负荷，作为简单的低压减载使用。由于低电压保护动作时闭锁线路重合闸，建议在使用本保护时投入滑差闭锁功能，避免由于系统故障使系统电压降低时，低电压保护动作闭锁重合闸，线路无法重合。本保护在断路器处于合位时投入，在母线TV断线时可选择是否闭锁（如果母线TV断线的相关保护设置为投入，则母线TV断线时，不闭锁低电压保护；否则，相关保护设置退出时，则闭锁低电压保护）。本保护设有硬压板。原理框图如图2-6所示：图2-6低电压保护原理框图三、实验内容1．首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路”两个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电同时停止按钮亮。2．按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需要合QS101、QF101连接线路，实验时保护装置动作时跳开断路器QF101。“故障选择”旋转开关，可选择故障区“d1”、“d2”、“d3”分别进行保护实验。并把“4.修改保护定值：进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→“低电压保护”→按“确认”按钮，进入定值修改界面，如：低电压定值Udz90.00V（50V～100V）滑差闭锁DU05.投入保护压板。将低电压保护的硬压板投入（用导线将端子“开入＋”接到端子“低电压压板”）和软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“低电压保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。6.实验前确定通过调压器给定的电压要高于低电压整定电压值（电压互感器装按380：100，二次换算后到装置电压值），然后合上对应装置的断路器，通过缓缓调节与无限大系统相连的调压器输出电压，使之慢慢减小到低电压整定值边界，使低电压保护动作，装置液晶应弹出动作报告“低电压动作”，面板跳闸灯亮，断路器跳开。7.实验完成后，在WXH-822微机线路保护测控装置的“报告”中记下低电压保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。8.记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。表2-5低电压保护实验数据表保护整定值保护动作信息低电压保护UabUbcUca第七节零序电流保护实验一、实验目的零序电流产生的原因。零序电流保护的作用及意义。二、实验原理及逻辑框图装置设有一段零序电流保护，通过设置保护压板控制投退。在不接地或小电流接地系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流保护来检测接地故障很难保证其选择性。本装置通过网络互联，与其他装置信息共享，通过CBZ-8000综合自动化系统采用网络小电流接地选线的方法来获得接地间隔。在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，本装置中设一段零序过流保护（可整定为报警或跳闸）。在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流保护直接跳闸方式。原理框图如图2-7所示。图2-7零序电流保护原理框图三、实验内容“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮，旋转“10kv进线电压”开关，检查电压是否正常。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。XH-822保护装置菜单“定值”中对零序电流保护定值进行修改整定。WXH-822保护装置菜单“压板”中投入零序电流保护软压板，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为顺动按钮，可以满足瞬时性故障），满足三相不平衡，产生零序电流。6.当保护动作条件满足时，断路器QF101跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。四、思考题为什么零序电流必须是自产零序电流？自产零序电流是如何产生的？第八节控制回路异常告警实验一、实验目的控制回路异常保护告警的原理。控制回路异常的处理方法。二、实验原理及逻辑框图装置采集断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必有一个跳位或合位，否则，经3s延时报控制回路异常告警信号。逻辑框图如2-8所示：图2-8控制回路异常逻辑图三、实验内容1.首先接好控制回路（用导线将端子“合闸回路”与端子“合闸回路”短接，将端子“跳闸回路”与端子“跳闸回路”短接），装置接线检查无误后，合上“电源开关”，使装置上电，按下启动按钮启动，即可以进行手合、手跳闸操作。2．然后进行以下操作：a.若断路器在合位，拔掉断路器的跳闸回路，此时按手跳跳不开，且装置告警“控制回路异常”。b.若断路器在跳位，拔掉断路器的合闸回路，此时按手合合不上，且装置告警“控制回路异常”。注：给上短路故障的时间不宜太长，如果保护不动可以仔细检查其他有没有遗漏的条件，故障时间以2～3秒为宜，因为短路时电流很大，如果时间过长会造成实验装置的导线和电阻过热，引起元器件的损伤。以上实验都是按照比较基本简单的操作流程，由于有的保护的限制条件比较多，在这里不便于多做赘述，限制条件比较多的实验可以再参考装置说明书，投入限制后进行试验的研究。另外有很多实验都可以通过其他方式比如并列来实现，在充分了解实验装置后再做实验时，可灵活发挥，不必拘泥于上述实验方法。如果仅仅想实现保护的动作很简单，但是保护动作背后的东西才是对我们最有用的。

第三章备自投系统微机保护实验第一节分段自投实验一、实验目的1、掌握WBT-821保护装置备自投的几种方式；2、理解WBT-821保护装置备自投的逻辑组合方式。二、实验原理及试验内容（1）WBT-821保护装置运行方式接线图如图3-1所示：图3-1接线图（2）四种备投方式，六种组合选择可用方式：方式一,方式二,方式三,方式四,方式一与二组合,方式三与四组合。充电条件：a.Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；b.QF103、QF102在合位，QF104在分位；c.分段自投软压板投入；以上条件均满足，经15秒后充电完成。放电条件（任一条件满足立即放电）：a.QF104在合位；b.Ⅰ、Ⅱ母均无压时间大于“无压放电延时”；c.有外部闭锁信号；d.QF102、QF103、QF104的位置异常；e.控制回路异常，弹簧未储能，压力异常或TV断线；f.备自投方式错或备投失败。（3）自投方式自投方式1：当充电完成后，Ⅰ母无压、进线一无流，Ⅱ母有压则经延时Tb1后跳开QF103，确认QF103跳开后经整定延时Thq合上QF104。自投方式2：当充电完成后，Ⅱ母无压、进线二无流，Ⅰ母有压则经延时Tb2后跳开QF102，确认QF102跳开后经整定延时Thq合上QF104。自投方式3：当充电完成后，QF103跳开，进线一无流且QF102在合位，经延时Tb1后再追跳QF103，确认QF103跳开后，经整定延时Thq合QF104。自投方式4：当充电完成后，QF102跳开，进线二无流且QF103在合位，经延时Tb2后再追跳QF102，确认QF102跳开后，经整定延时Thq合QF104。加速动作：当有加速动作开入且“加速备投投运”控制字整定为投入时，如果有相对应的进线开关跳位开入，则不再判别进线电流和母线电压等条件，直接进行跟跳进线开关和经延时合分段。如果跳QF103后3sQF103仍没有跳位，跳QF102后3sQF102仍没有跳位，或者合QF104后持续3s分段无流，在满足以上任一条件后装置报“备自投失败”；如果合QF104后分段有流，则装置报“备自投成功”。逻辑图如下图3-2：注：1DL、2DL、3DL分别指面板上的QF103、QF102、QF104。U1、U2分别指I母和II母。图3-2备自投充电逻辑图注：1DL、2DL、3DL分别指面板上的QF103、QF102、QF104。U1、U2分别指I母和II母。图3-3备投逻辑框图三、实验步骤1）首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”、短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“35kv进线电压开关”、“10kv进线电压开关”检查进线电压是否正常。2）把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。3）进入WBT-821保护装置菜单“定值”中，根据实验前的预测和计算对分段自投的保护定值进行修改整定。4）进入WBT-821保护装置菜单“压板”中投入分段自投保护软压板，把备投方式方式一控制字改成“1”5）按下启动按钮后整个实验台处于正常运行状态，各个断路器处于跳位，跳位指示灯全位绿色。6）按下面板上除QF104外的所有“手合”按钮，隔离开关全部打到合位，此时“1#车间”、“2#车间”、“3#车间”模拟指示灯全亮。I母、II母带电，35#进线、10#进线有压有流，满足备投保护装置充电条件，经15秒面板主菜单显示充电成功标志“●C1”7）人为满足I母故障条件，手动跳开QF103（“3#车间”灯灭），I母无压无流II母有压。满足自投方式1的逻辑后，经设定的延时时间后合桥开关QF104（“3#车间”灯重新亮），在QF104合上后，同时保护装置报“分段自投成功”。8）当备投成功后在WBT-821保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。1）在分段自投定值中把方式二的控制字改为“1”，其他方式整定为“0人为满足II母故障条件，手动跳开QF102，进线二无压无流。满足自投方式2的逻辑后，经设定的延时时间后合桥开关QF104，在QF104合上后（“1#车间”、“2#车间”重新亮），同时保护装置报“分段自投成功”。在分段自投定值中把方式三的控制字改为“1”，其他方式整定为“0”，当备投充满电，手动跳开QF103进线一无流且QF102在合位，经设定的延时时间后保护装置追跳QF103，确认QF103跳开后合QF104，在QF104合上后，此时保护装置报“分段自投成功“。步骤同方式三，在分段自投定值中把方式四的控制字改为“1”，其他方式整定为“0”，当备投充满电，手动跳开QF102进线二无流且QF103在合位，经设定的延时时间后保护装置追跳QF102，确认QF102跳开后合QF104，在QF104合上后，3S内II母有流，此时保护装置报“分段自投成功“。1）在分段自投定值中把方式四的控制字改为“1”，把其他方式的控制子改成“0”，再把面板中的“开关量输入”中的“开入+”和“加速动作开入2）当备自投充电满以后，按下I母或者II母的分位绿灯指示按钮，此时，QF104经延时直接合闸，在QF104合上后，3S内增加保护电流的任一相或者几相的电流输入，此时，保护装置报“分段自投成功”。四、思考题1.分析充电条件对备自投的影响。2.分段自投方式一、二，还有没有其他方式可以实现，如果有请做故障报告分析。第二节三段式复压闭锁电流保护实验一、实验目的1、理解WBT-821保护装置三段式复压闭锁电流保护的原理。2、熟悉WBT-821保护装置三段式复压闭锁电流保护的逻辑框图。二、实验原理及实验内容在系统10kv进线设有两段电抗，可供做电流分段实验，可通过故障切换开关进行投入实验，可在故障时迅速跳开QF101。复合电压：由低电压元件(UL)和负序电压元件(UF)构成：任一线电压低于低电压整定值或负序电压大于负序电压整定值开放保护。母线一与母线二复合电压构成与门开放保护；某一组TV断线取消本组电压的复压判别，两组TV同时断线则退出复合电压闭锁元件（本保护此时为单纯的过电流保护）。复合电压闭锁由复压元件投入硬压板和控制字投退。动作过程：过流Ⅰ（Ⅱ、Ⅲ段）软压板投入，任一相分段电流大于整定值，若复合元件投退控制字投入则检复合电压，经整定延时跳分段。逻辑图如图3-4：图3-4复压闭锁电流保护逻辑图三、实验步骤1)把“故障切换”转换开关先打到“1”2)WBT-821保护装置上电正常运行，把转换开关打到相应的位置（打到就地位置，可进行实验装置的实验；打到远方位置，可进行远方操作即在后台上实现远程操控）。3）进入WBT-821保护装置菜单“定值”中根据实验前的预测和计算对电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护定值进行修改整定。4）进入WBT-821保护装置菜单“压板”中投入电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护软压板，当然也可以只投一段或者几段进行实验。其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5）可把面板上的10kv进线线路接通。6）通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障）。7）当保护动作条件满足时，断路器QF101跳开，WBT-821保护装置面板跳闸灯亮。在WBT-821保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。1）在三段电流保护的基础上，把面板上开关量输入区中的把“开入+”与“复压闭锁”相连，投入复压闭锁硬压板。2）进入WBT-821保护装置菜单“定值”中根据实验前的预测和计算对电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护定值中把复压元件投退控制字改为“1”以下步骤同上，当复压动作条件满足时，此时即使电流动作条件成立，保护装置也不会跳闸，实现复压闭锁电流保护的功能。四、思考题若无复合电压闭锁元件，此时的保护是单纯的过电流保护，对系统保护的可靠性会有影响吗？第三节电流加速保护一、实验目的1、理解电流加速保护的原理。2、熟悉了解电流加速保护的逻辑框图。二、实验原理及实验内容配合三段电流保护和复压闭锁电流保护使用，其设定值小于三段电流保护动作值。三段电流保护动作后，断路器跳开。当三段电流保护条件不满足时，再合上断路器，如果此时电流值仍大于电流加速设定值，则电流加速保护经设定延时时间后仍将断路器在此跳开。跳位消失后投入（后加速方式），投入时间可整定，亦作为充电保护。动作过程：电流加速软压板投入，任一相分段电流大于整定值，若复合元件投退控制字投入则检复合电压，经整定延时跳分段。复合电压判别逻辑同“复压闭锁过流保护”中的“复合电压”逻辑。逻辑图如图3-5：图3-5电流加速保护逻辑图三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。3.实验步骤同三段式复压闭锁电流保护实验，复压功能可投退。可把面板上的“10kv进线”线路上按钮全部按下。“压板”中投入电流加速和电流Ⅰ段保护软压板。2保护装置菜单“定值”中对电流加速保护定值进行修改使其动作电流大于三段电流动作值。Ⅰ段保护动作跳开断路器QF102后，再手合断路器QF102，再给故障经过设定的延时时间以后，断路器加速跳开。（也可配合重合闸实现电流加速动作）第四节零序电流保护一、实验目的1、理解WBT-821保护装置零序电流保护的原理。2、熟悉WBT-821保护装置零序电流保护的逻辑框图。二、实验原理及实验内容零序电流软压板投入，分段自产零序电流大于整定值，经整定延时跳分段。逻辑图如图3-6：图3-6零序电流保护逻辑图三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。“定值”中对零序电流保护定值进行修改整定。“压板”中投入零序电流保护软压板，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足三相不平衡，产生零序电流。6.当保护动作条件满足时，断路器QF102跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。四、思考题为什么零序电流必须是自产零序电流？自产零序电流是如何产生的？第五节零序加速保护实验一、实验目的1、理解WBT-821保护装置零序加速保护的原理。2、熟悉零序加速保护的逻辑框图。二、实验原理及实验内容配合零序电流保护使用，其动作电流小于零序电流保护定值。零序电流动作以后，断路器跳闸，如果此时断路器重新合上，零序电流仍大于零序加速保护动作值，则零序加速保护再次跳开断路器。跳位消失后投入（后加速方式），投入时间可整定，亦作为充电保护。动作过程：零序加速软压板投入，分段自产零序电流大于整定值，经整定延时跳分段。逻辑图如图3-7：图3-7零序加速保护逻辑图三、实验步骤保护实验。“压板”中投入零序加速保护软压板。“定值”中对零序加速保护定值进行修改整定。QF102后，再手合断路器QF102，合上断路器之后再给故障经过设定的延时时间以后，断路器加速跳开。四、思考题叙述电流加速保护和零序加速保护的异同。第六节进线过负荷保护一、实验目的1、理解WBT-821保护装置进线过负荷保护的原理。2、熟悉WBT-821保护装置进线过负荷保护的动作过程。二、实验原理及实验内容备自投合分段成功后100秒内投入。分为进线一过负荷和进线二过负荷，均有两段（该实验台只做进线二过负荷）。动作过程：过负荷I段（II段）压板投入，分段合位，I大于整定值Ifh1，分别经两级整定延时tfh1、tfh2动作，驱动过负荷出口，用于联切次要负荷。逻辑图如图3-8：图3-8过负荷逻辑图三、实验步骤10kv进线过负荷保护定值进行整定，投入其软压板。2.当备自投成功以后，通过上面的试验按钮给故障信号，保护动作条件满足后过负荷跳开断路器QF102。四、思考题为什么备自投过负荷保护要在分段自投实现后才能实现保护功能？第七节TV检测实验一、实验目的了解WBT-821保护装置TV检测的判据。二、实验原理1．WBT-821保护装置II母TV断线判据：II母三个线电压均小于18V时：任一相电流I>；或分段合位，任一相电流I>；分段合位，Ⅱ母三个线电压均大于70V，Ⅰ母三个线电压均小于18V；II母最大线电压与最小线电压差大于18V，且自产3U0大于8V；自产3U0大于8V，且最大线电压小于18V。控制字投入，满足以上任一条件成立后，延时5s告警，报对应母线的TV断线，并闭锁相应自投；不满足以上条件，母线TV断线0.5s返回。I母TV断线判据与II母类同。三、实验步骤由于实验台有两条进线，35kv进线经过调压器可以调节I母电压，要实现TV断线判据，可通过调节电压来实现。10kv进线可通过实验区单相接地或者相间短路来实现，因为单相接地单相接地或者相间短路时一相或者两相电压降低，并且同时产生零序电压。可满足TV断线判据。第八节位置检测I母有流且QF103跳位，持续3s后报进线一跳位异常；II母有流且QF102跳位，持续3s后报进线二跳位异常；装置采集QF103（QF102）断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必有且只有一个跳位或合位，否则，经3s延时报控制回路异常告警信号；桥有流或备自投动作后有QF104跳位,持续3s后报QF104跳位异常。装置设有断路器压力异常开入，装置收到开入后延时1s报压力异常，发告警信号，闭锁跳合闸；装置设有弹簧未储能开入，装置收到开入后延时25s报弹簧未储能，发告警信号；以上检测告警后闭锁备自投功能，条件消失返回。

第四章电动机微机保护实验第一节电动机启动实验一、实验目的1、通过启动电动机来熟悉系统的运行模式和操作顺序。二、实验方法1、35kv变10kv线路启动电动机。首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查35kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS301、QF301、QF103、QS104,旋转“转换开关”，检查10kvI母电压是否正常（若电压不对可通过“升压”、“降压”来调节调压器来实现），再合上QF104、QS105、QF105,最后用实验导线把“A”、“B”、“C”两端短接起来，三相指示灯亮，电动机运行。2、10kv线路直接启动电动机。首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查10kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS101、QF101、QS102、QF102、QS103,旋转“转换开关”，检查10kvII母电压是否正常,再合上QS105、QF105,最后用实验导线把“A”、“B”、“C”两端短接起来，三相指示灯亮，电动机运行。3、电动机加载实验。电动机正常运转以后，打开面板右下角的“电源开关”，电源指示灯亮，调节加载旋钮，监视“负载指示”表，随着电流的增大电动机转速降低，直到电动机停止转动（注意：避免电动机损坏不能长时间加载）4、变频器启动电动机实验。先用导线将变频器和电动机连接起来，然后按下“正转”按钮，电动机顺时针运转，按下“停止”按钮，电动机停转；按下“反转”按钮，电动机逆时针运转，按下“停止”按钮，电动机停转（电动机正转时不允许再按“反转”按钮，反转时不允许再按“正转”按钮）。实验台面板上有调节电动机频率的旋钮，可实现与变频器的切换，详细操作见变频器使用说明书。说明：35kv进线和10kv进线处各有一个智能电量检测仪进行监测。1#智能电量检测仪检测35kv进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等量，2#智能电量检测仪检测10kv进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等量（操作及修改方法见附录二）第二节两段式定时限电流保护一、实验目的1、了解WDH-823保护装置两段式定时限电流保护的原理。2、熟悉WDH-823保护装置两段式定时限电流保护的不同作用。二、实验原理装置设有两段定时限电流保护，分别由压板投退。I段一般用于电流速断保护，用于保护电动机相间短路。电动机起动过程中，保护速断定值自动升为速断整定电流值的整定倍数（菜单整定）躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护速断定值恢复原整定电流值。这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动，同时还能保证运行中保护有较高的灵敏度。II段为过流保护，作为电流速断保护的后备保护，为电动机的堵转提供保护。II段定时限过流保护在电动机起动过程中自动退出。三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对两段式定时限电流保护定值进行修改整定。WDH-823保护装置菜单“压板”中投入两段式定时限电流保护软压板，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验所需要电流值。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。第三节差动速断保护一、实验目的1、理解WDH-823保护装置电动机差动速断的原理和意义。二、实验原理保护设有一速断段，在电动机内部严重故障时快速动作。任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。在电动机起动过程中,保护通过控制字（QDTR）退出本保护；通过控制字（QDYST）选择延时120ms保护出口，以躲过电动机起动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性。起动结束后，保护零时限动作。装置设有差动保护开入硬压板（N220）投入差动速断保护。差动速断保护原理框图如图4-1。保护只配置在WDH-823电动机保护中。图4-1差动速断保护在电动机起动过程中原理框图三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对差动速断保护定值进行修改整定。4.投入保护压板。将差动速断保护的硬压板投入（用导线将端子“开入＋”接到端子“差动保护压板”）和软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“差动速断保护”，将保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验要求。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。四、思考题为什么差动速断保护必须投入启动时限才能实现保护功能？第四节比率差动保护一、实验目的1、熟悉WDH-823保护装置电动机比率差动保护的作用和意义。2、掌握WDH-823保护装置电动机比率差动保护的原理。二、实验原理装置采用常规比率差动原理，其动作方程如下：当Ires≤Izd时，Iop≥Idz;当Ires≥Izd时，Iop≥Idz+Kzd*(Ires-Izd).满足上述两个方程，差动元件动作。式中：Iop为差动电流，Idz为差动最小动作电流整定值，Ires为制动电流，Izd为最小制动电流整定值，Kzd为比率制动系数。动作电流： Iop=∣IT+IN∣制动电流： Ires=∣（IT-IN）/2∣式中：IT、IN分别为机端、中性点电流互感器（TA）二次侧电流。在电动机起动过程中，保护通过控制字（QDYS）增加延时120ms保护出口，通过控制字（QDT）退出本保护或通过控制字（QDXS）把起动时的比率改为0.8，以躲过电动机起动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性。装置设有差动保护开入硬压板（N220）投入比率差动保护,并设有闭锁比率差动开入硬压板（N221）。通过控制字可选择瞬时TA断线发告警信号的同时是否闭锁比率差动保护。本保护只配置在WDH-823电动机保护中。比率差动保护能保证外部短路不动作，内部故障时有较高的灵敏度，其差动动作曲线如图4-2所示。图4-2差动动作曲线三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对比率差动定值进行修改整定。4.投入保护压板。将比率差动保护的硬压板投入（用导线将端子“开入＋”接到端子“差动保护压板”）和软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“比率差动保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验要求。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。第五节反时限电流保护一、实验目的1、熟悉WDH-823保护装置电动机反时限保护的原理和作用。二、实验原理在电动机起动过程中，反时限电流定值自动升为整定电流值的整定倍数（菜单整定），以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护定值恢复原整定电流值。这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动。保护由控制字YSFS（分别由0、1、2表示）选取曲线。反时限电流保护原理框图如图4-3。图4-3反时限电流保护原理框图反时限电流保护由以下三条曲线（0代表一般反时限，1代表非常反时限，2代表极度反时限）组成： 一般反时限(方式0)：非常反时限(方式1)：极端反时限(方式2)：式中： I为故障电流 Ip为反时限电流定值Ifsx tp为反时限时间定值Tfsx t为动作时间三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对反时限电流保护定值进行修改整定。4.投入保护压板。将反时限电流保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“反时限电流表保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验要求。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。第六节两段式负序电流保护一、实验目的1、了解WDH-823保护装置电动机负序电流保护的原理。2、熟悉WDH-823保护装置电动机负序电流保护的作用。二、实验原理当电动机三相电流有较大不对称，出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。装置设置两段负序电流保护，分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行状况提供保护。其中，I段负序电流保护为负序速断保护，为不平衡保护的主保护,只动作于跳闸；II段负序电流保护为不平衡保护的后备保护。II段负序电流保护可由控制字选择定时限延时或反时限延时，并且可由控制字选择跳闸或告警。负序定时限电流保护原理框图如图4-4。图4-4II段负序电流保护(定时限)原理框图II段负序反时限电流保护的公式如下：式中： I为负序电流 Ip为反时限电流定值I2fs tp为反时限时间定值T2fs t为动作时间三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对负序电流I段保护定值进行整定。4.投入保护压板。将负序电流I段保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“负序电流I段保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验要求。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。负序电流II段保护实验步骤同上第七节过负荷保护一、实验目的1、了解WDH-823保护装置电动机过负荷保护的原理和意义。二、实验原理装置设有过负荷保护功能，由压板投退。过负荷保护由控制字选择跳闸或告警。在电动机起动过程中，过负荷保护自动退出。过负荷保护原理框图如图4-5。如果电动机长期工作在过负荷状态下，会使电动机的温升超过允许值，加速线圈绝缘老化，甚至将电动机烧坏。图4-5过负荷保护原理框图三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对过负荷保护定值进行整定。4.投入保护压板。将过负荷保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“过负荷保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满足实验要求。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。第八节低电压保护一、实验目的1、了解WDH-823保护装置电动机低电压保护的原理和意义。二、实验原理当电源电压短时降低或短时中断时，为保证重要电动机自起动，要断开次要电动机，就需要配低电压保护。TV断线时闭锁低电压保护(可选择)。低电压保护原理框图如图4-6。图4-6低电压保护原理框图三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器经带载调压器调压使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对低电压保护定值进行整定。4.投入保护压板。将低电压保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“低电压保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.按下降压按钮来调节调压器，从而改变电动机的电压。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。第九节过热保护一、实验目的1、了解WDH-823保护装置电动机过热保护的原理和作用。二、实验原理过热保护主要为了防止电动机过热，因此在装置中设置一个模拟电动机发热的模型，综合电动机正序电流I1和负序电流I2的热效应，引入了等值发热电流Ieq，其表达式为：Ieq2=K1*I12+Kfr*I22式中K1=0.5(起动过程中，防止电动机正常起动中保护误动),K1=1.0(起动结束后)；Kfr=3～10，模拟I22的增强发热效应，一般可取为6。过热保护方程为：散热保护方程为：式中： Tsr=Tfr*Ksr*（1-Krgj/2）其中：Ie电动机额定电流 Ieq——等值发热电流Tfr——发热时间常数 Tsr——散热时间常数Ksr——散热系数 t——动作时间。当热积累值达到RGJ（过热报警水平）时发告警信号，装置面板上的过热灯亮；在没达到过热跳闸水平时热积累值恢复正常值（低于过热报警水平）时，发告警返回信号。当热积累值达到过热跳闸水平时发跳闸信号并跳闸，热起动继电器触点断开，防止按下手动起动按钮而在过热情况下起动电动机。过热保护动作跳闸后，不能立即再次起动，要等到电动机散热到热报警水平的50%以下时，才能再起动。在需要紧急起动的情况下，通过装置引出的热复归触点(N224)强制将热模型恢复到“冷态”。三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常，按下启动按钮。然后依次合上隔离开关和断路器使电动机运行（方法同电动机启动实验）。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对过热保护定值进行整定。4.投入保护压板。将过热保护的软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“过热保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.打开负载电源，电源指示灯亮，旋转加载旋钮进行加载。6.当保护动作条件满足时，断路器QF105跳开，保护装置面板跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。四、思考题为什么用导线将面板上“开入+”与“电动机热复归”短接之后，电动机热保护不起作用？第十节非电量保护一、实验目的1、了解WDH-823保护装置电动机非电量保护的原理和作用。二、实验原理装置设有两路非电量保护功能，由压板投退。同时由控制字可任意选择跳闸或告警。非电量保护原理框图如图4-7。图4-7非电量保护原理框图三、实验步骤“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮。“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。WDH-823保护装置菜单“定值”中对非电量I段保护定值进行整定。4.投入保护压板。将非电量保护的硬压板投入（用导线将端子“开入＋”接到端子“非电量保护压板”）和软压板投入（“定值”→“压板”，输入密码后，进入→“非电量I段保护”，将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。5.当保护动作条件满足时，保护装置面板告警灯亮或者跳闸灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，再进行实验分析。四、思考题非电量保护有什么意义？第十一节无功功率补偿器操作实验一、实验目的1、了解无功功率补偿器的操作方法。2、掌握无功功率补偿器的原理和作用。二、实验方法此实验必须用35kv进线线路带电动机来做。1、首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查35kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS301、QF301、QF103、QS104,旋转“转换开关”，检查10kvI母电压是否正常（若电压不对可通过“升压”、“降压”来调节调压器来实现），再合上QF104、QS105、QF105,最后用实验导线把“A”、“B”、“C”两端短接起来，三相指示灯亮，电动机运行。2、旋转“补偿方式”开关，打到自动位置，无功功率补偿器工作，此时显示功率因数，当显示功率因数低于“投入”设定值时，无功功率补偿器会自动按顺序投入电容，当显示功率因数高于“切除”设定值时，无功功率补偿器会自动按顺序切除电容，四组电容周期循环，一直达到“投入”值与“切除”值之间为止。3、旋转“补偿方式”开关，打到手动位置，投入一组电容，打到“2”4、打开加载电源开关，调节加载旋钮对电动机进行加载，进而改变电动机的功率因数来做无功补偿实验。注：无功功率补偿器的使用及操作方法祥见附录一。

附录一无功功率补偿器使用说明书一、概述JKFC-12智能低压无功功率补偿控制器(以下简称控制器)是以微处理器为基础的集测量与控制为一体的智能化无功功率补偿控制器，它作为一个智能单元能自成一体完成现场电力参数采集和显示，并能实施设定条件下的控制功能。该控制器测量数据准确，抗干扰能力强，易于用户安装、维护。二、主要特点1、采用工业级新型微处理器，智能分析处理，优化性能指标；2、选用新型滤波及隔离器件，配以数字滤波、看门狗技术，提升可靠性、抗扰性；3、具备参数修改、手动与自动控制转换功能，方便使用维护；4、完善的软件自校准及自测试功能，确保可靠运行；5、键盘输入，操作简洁，高亮数码显示，直观明晰；6、标准壳体、安装简易、维护方便。三、基本功能1、电压、电流、功率及功率因数的显示及控制功能；2、手动与自动转换控制功能；3、过压及欠流状态的检测显示及保护闭锁功能；4、故障状态的检测及告警功能；5、控制参数设定功能。四、技术数据4.1工作环境条件 a.环境温度：-10℃～+55℃，24h周期内平均温度不得超过+ b.相对湿度：20%～90%，空气清洁，在最高温度+40℃在较低温度时允许有较大的湿度； c.大气压力：79.5kPa～106.0kPa（海拔2000m4.2周围环境要求 a.安装地点的震动频率不大于150Hz，最大振动加速度不大于5m/s2b.不允许有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质存在，不得含有有爆炸危险的介质，不允许有严重的霉菌存在。4.3运输、贮存环境条件a.环境温度：-40℃～+60b.相对湿度：50℃4.4工作电源电压及输入电压模拟量a.额定工作电源电压及额定输入电压220V；b.允许偏差-20%～+20%；c.波形为正弦波，总畸变率不大于5%；d.频率50Hz，允许偏差±5%。4.5输入电流模拟量 a.额定输入电流5A、50b.输入电流模拟量输入端输入阻抗应不大于0.2Ω。4.6输出触点容量：AC220V，10A4.7功能要求设置功能 a.具有投入及切除门限设定值、延时设定值、过电压保护设定值的设定功能；b.对可安装设定程序投切的控制器具有投切程序设定功能；c.面板功能键操作具有纠错功能；d.面板设置具有硬件或软件闭锁功能。显示功能a.工作电源工作显示；b.超前、滞后显示；c.输出回路工作状态显示；d.过电压保护动作显示；e.对带有数字显示的控制器具有电网即时运行参数及设定值的调显功能；f.对具有电压监测或统计功能的控制器具有监测或统计数据的调显功能。延时及加速功能 输出回路应具有延时动作及过电压加速动作功能。程序投切功能应具有自动循环投切或按设定程序投切功能。自检复归功能控制器每次接通电源应进行自检并复归输出回路（使输出回路处在断开状态）。闭锁报警功能 a.系统电压大于或等于107%系统电压标称值时闭锁控制器输入回路；b.控制器内部发生故障时，闭锁输出回路并报警。4.8测量准确度 当输入电压模拟量在80%～120%额定值、输入电流模拟量在50%～100%额定值范围内变化时，应保证控制器电压测量准确度为0.5级、电流测量准确度为1