471工厂供配电实验实训装置实验指导书

ZX-AEP471工厂供配电实验实训装置实验指导书

ZX-AET471工厂供配电实验实训装置

实验指导书

济南智星教学设备有限公司

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ZX-AEP471工厂供配电实验实训装置实验指导书

目 录

第一章 概述……………………………………………………………………1

第二章 常规继电保护实验……………………………………………………8

2.1 DL-31型电流继电器特性实验 ……………………………………………………8

2.2 DY-36型电压继电器特性实验……………………………………………………11

2.3常规电流保护实验…………………………………………………………………14

2.4常规电流保护与三相一次重合闸综合实验………………………………………20

第三章 微机保护实验 ………………………………………………………24

3.1 35kV线路保护过电流保护实验 …………………………………………………24

3.2 35kV线路保护过电流保护与三相一次重合闸综合实验 ………………………33

3.3变压器微机保护实验………………………………………………………………37

3.4电动机微机保护实验………………………………………………………………46

3.5电容器微机保护实验………………………………………………………………51

第四章 断路器控制回路相关实验 …………………………………………54

4.1具有事故灯光控制的断路器控制回路实验………………………………………54

4.1具有防跳功能的断路器控制回路实验……………………………………………59

第五章 工厂供电操作实验 …………………………………………………61

5.1变配电所送电倒闸操作实验………………………………………………………61

5.2变配电所停电倒闸操作实验………………………………………………………63

第六章 无功补偿及调压实验 ………………………………………………66

6.1电容器补偿调压实验………………………………………………………………66

第七章 自动装置相关实验 …………………………………………………71

7.1备用电源自动投入实验……………………………………………………………71

第八章 变配电所监控类实验 ………………………………………………73

8.1变配电所就地监控实验验…………………………………………………………73 附录 阻抗变换说明 …………………………………………………………74 II

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第一章 概述

1.1 系统简介

“ZX-AET471工厂供配电实验实训装置”是根据《供配电技术》、《工厂供电》、《电力系统继电保护》、《电力系统微机保护》等相关课程实验教学的需求，结合最新的工厂供电而研发的实验培训系统。既适用于相关课程的实验教学、培养学生的实践技能，也可作为学生课程设计和毕业设计的开放平台，还可作为专业技术人员上岗培训平台。

1.2 系统构成

ZX-AET471工工厂供配电实验实训装置由工厂供电及配电自动化实验屏、工厂供电及配电自动化实验保护测控屏、三相调压器及负载箱组成。

1.2.1工厂供电及配电自动化实验屏

工厂供电及配电自动化实验屏是实验系统的主要构成部分，面板布置如图1-1所示。

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图1-1 实验屏屏面板布置图

工厂供电及配电自动化实验屏分二大部分组成：一次主接线部分及二次接线区部分。

1) 一次主接线部分

本实验系统模拟一个35kV工厂变配电系统，由35kV、10kV和380V三个电压等级组成，35kV母线采用单母线接线方式，有两回35kV进线，两回10kV出线，一回出线接车间变，一回出线到插座用于连接负载。380V母线上连接有单回出线，可连接380V设备，如低压电动机，补偿电容器等。

一次主接线部分包括包含一次主接线图、电压表、断路器、带灯按键、拨码开关（用来模拟隔离开关）、三相空气开关等。如图1-2所示。

图1-2 实验屏一次主接线部分布置图

2) 二次接线区部分

由彩色触摸屏、电压互感器及电流互感器输出接线区、断路器控制部分接线区、断路器控制回路模块接线区及实验屏220V电源开关。

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实验屏内安装有微机型远动测控单元（RTU），用来实现遥测（采集各断路器和开关上的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数）、遥信（采集每个断路器的位置状态信号）和遥控（受控分、合断路器）。

可与RTU通信，并提供变配所人机操作界面，用来查看测量数据（每个断路器上的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数）、断路器状态和进行断路器操作控制。。

电压互感器及电流互感器输出接线区（如图1-4）提供了各电压互感器和电流互感器的二次输出接线孔，继电保护装置可与之连接获取电压和电流信号。

图1-4 电压互感器及电流互感器输出接线示意图

断路器控制部分接线区提供了断路器QF1~QF6的位置接点信号和控制信号，如图1-5。

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图1-5 断路器控制部分接线区示意图

断路器控制模块应用于二次回路实验中，对模拟断路器进行操作控制、信号报警和防跳。断路器控制回路模块接线区提供了实验接线端子，如图1-6。

短路设置部分，如图1.-7所示。

图1-6 断路器控制回路模块接线区示意图

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图1-7 短路设置示意图

1.2.2工厂供电及配电自动化实验保护测控屏

多功能微机保护实验装置集10kV线路保护、变压器主保护、变压器后备保护、电动机保护、电容器保护、备用电源自动投入功能于一体，可通过菜单选择所需的功能，将多功能微机保护实验装置配置成各种类型的装置。为了方便实验接线，在实验台内部已经将实验装置的电压、电流输入端子、保护跳闸和合闸信号以及断路器跳、合位开入状态信号引到实验台面板上。由于线路保护、变压器保护和备自投的接线不同，因此将三种类型的接线分开布置。如图1-8所示。

装置电源可单独控制，见接线区右侧开关。

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图1-8 多功能微机保护实验装置及接线区示意图

利用调压器和电抗器产生可调电压电流输出，作为继电器特性实验信号源。在实验屏面板上引出了电压及电流信号接点在实验台面下部引出，电流电压大小用电流电压表计指示。如图1-9所示。

图1-9 特性实验信号接线区示意图

实验屏提供了24V直流电源，并在实验台面上引出插孔。为了方便指示信号，实验台中安装有红色指示灯，，需要时可连接到实验线路中。如图1-10。

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图1-10 直流电源及信号指示接线区示意图

如图1-11所示，实验屏提供了多个常规继电器：DL-31型电流继电器、DY-36型电压继电器、DS-32时间继电器、DZY-202中间继电器、JCH-4A重合闸继电器等多个常规保护继电器。为了方便实验接线，每个继电器的模拟量输入端子（电流或电压）、动作触点（常开或常闭）已引到实验台面板上。各继电器可单独使用，也可根据需要通过接线将多个继电器配合使用，如构成成组常规保护。

图1-11 常规继电器区示意图

1.2.3 三相调压器

本实验系统中三相调压器接入工厂供电及配电自动化实验屏用于模拟无穷大系统（10kV）。三相调压器输入电压为380V，输出电压为0~450V可调，容量为9kVA。

1.2.4 负载箱

负载箱由1套0.5kW电动机-发电机组和3只白炽灯和短路电抗等组成。通过电动机-发电机组带白炽灯可构成电动机负载使用。3只白炽灯可分别开关，并可通过旋钮调节亮度。

1.3 ZX-AET471工厂供配电实验实训装置接口说明

工厂供电及配电自动化实验屏侧面布置有进线1和进线2连接插座（用来通过三相调压器与系统相连）、220V电源插座（接市电220V单相交流电源，用来提供实验屏操作回路及各装置工作电源）、出线1和出线2连接插座（用来连接电动机负载）。

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三相调压器输入连接在市电三相交流380V电源上，输出连接在实验屏进线1和进线2连接插座上。

负载箱的电动机插座用来与实验屏的出线1或出线2相连。灯组插座与发电机相连。

1.4 操作注意事项

1). 实验前必须仔细阅读本章实验台说明和《多功能微机保护实验装置用户手册》，熟悉系统的操作使用后方可进行实验。

2) 在带电情况下严禁打开后门，有触电危险。

3) 做短路实验时如果保护未动作应尽快将故障取消，长时间通过大电流会影响器件使用寿命，甚至烧坏器件。

4) 接线完毕后应由另一人检查接线有无错误，防止接线错误而烧坏器件。

5) 实验完毕后应将220V，380V电源全部关闭。

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第二章 继电器特性实验

2.1 DL-31型电流继电器特性实验

2.1.1 实验目的

1) 了解常规电流继电器的构造及工作原理。

2) 掌握设置电流继电器动作定值的方法。

3) 测试DL-31型电流继电器的动作值、返回值和返回系数。

2.1.2 DL-31型电流继电器简介

DL-31型电流继电器用于电机、变压器及输电线的过负荷和短路保护中，作为启动元件。DL-31型电流继电器是电磁式继电器，当加入继电器的电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开；当电流降低到0.8倍整定值时，继电器返回，动合触点断开，动断触点闭合。

继电器有两组电流线圈，可以分别接成并联和串联方式，接成并联时，继电器动作电流可以扩大一倍。继电器接线端子见图2-1，串联接线方式为：将④、⑥短接，在②、⑧之间加入电流；并联接线方式为：将②、④短接，⑥、⑧短接，在②、⑧之间加入电流。做实验时可任意选择一种接线方式。电流继电器出厂设置为串联方式。

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