专业综合实验实验报告

实验报告

《专业综合实验》

专业： 电气工程

姓名： 朱泽慧

学号： 13105010509

长沙理工大学，电气与信息工程学院 2013年11月

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实验一：分布式发电实验室情况介绍及整体演示实验

§1 实验目的

1、了解分布式发电综合实验室的模拟电力系统的总体结构，了解模拟电力系统中各变电站、配电站的屏柜分配及布置情况，熟悉模拟电力系统中的各个电气设备及其作用。

2、了解电气二次设备的配置情况及特点，熟悉分层分布式监控系统的监控方式及特点。 3、了解新型分布式发电电源的工作原理，了解分布式发电电源带负荷及并网的操作过程。 §2 实验内容与步骤

§2-1 分布式发电综合实验室情况介绍 §2-2 分布式发电电源投入及并网操作演示

图2-1 风力发电及光伏发电基本电路流程图

§2-2-1 风力发电并网演示 *投入步骤

(1)确认电网接入端母线有电压（即实验室配电7#屏母线有电压）； (2)将配电箱左侧空开QF1（风电并网器的电网接入端开关）合上；

(3)合上配电箱中间空开QF2（风电并网器的风机输入端开关），断开配电箱右侧空开QF3（风电单独带负载开关）；

(4)打开手动刹车开关（风电并网器底部）； (5)按下风电并网器底部的绿色开关按钮；

(6)若自然风力不够，则合上动力屏上的轴流风机空开。

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*退出步骤：

(1)按风电并网器底部的绿色开关按钮（按钮抬起则退出）

(2)将配电箱左侧空开QF1（风电并网器的电网接入端开关）断开； (3)断开动力屏上的轴流风机空开。 §2-2-2 光伏发电并网演示 *投入步骤：

(1)确认电网接入端母线有电压（即实验室配电7#屏母线有电压）； (2)确认光伏控制逆变器背板内侧的双投刀闸投到并网位置（向下打）； (3)合上光伏并网器的电网空开； (4)合上光伏并网器的光伏输入空开。 *退出步骤：

(1)断开光伏并网器的电网空开； (2)断开光伏并网器的光伏输入空开。 §3 思考题

1、 分布式发电综合实验室中的光伏发电接入配站4的7#、8#屏母线时，当母线上有电源时，

光伏发电应通过“光伏并网器”还是“光伏控制逆变器”接入；当母线上仅有负荷而无电源时，又应该经哪个接入？为什么？

答：有电源的时候，直接用光伏并网器，因为，母线上的电源对于光伏电源相当于无穷大电源，可以把光伏电源的频率和大小拉到和母线上电源一样，如果母线没有电源，则电能不稳定，需要将光伏电源进行整流逆变。

2、 负荷按大类来分，分为哪两种负荷？旋转负荷在不采取任何措施的情况下，启动时的电流

大于还是小于稳定运行时的电流？大型的转子为绕组式的异步电机有哪几种启动方式？ 答：静止负荷和旋转负荷，启动电流大于运行电流，定子串电抗降压启动， Y-△启动器启动，用自藕变压器启动。

3、 分层分布式监控系统结构，在厂站端（即发电厂、变电站内部）分为哪三层？我国的五级

调度制分为哪五级？

答：国调，网调，省调，地调，县调。

4、 调压器一般分为自耦式和感应式，当容量超过30kVA时，应采用哪种调压器？

答：感应式的，因为自藕变压器是输入和输出共用一组线圈的变压器，容量变大时会出现很多问题。

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5、 本实验室中模拟线路用的电抗，为什么要采用无铁芯且无铁磁固定材料的空心线圈？空间

上相邻的两个电抗为什么要垂直布置？

答：无铁芯且无铁磁固定材料的空心线圈是因为防止模拟更长线路时，发生磁饱和现象，电抗值不随频率的增大成线性增加

两个电抗垂直布置是减少电感应现象的影响、

6、三相合为一体的三相式电压互感器，为什么要采用三相五柱式而不能采用三相三柱式？ 答：三相三柱的电压互感器不能给 提供主磁通路线，只有少量的漏磁通。三相五柱的电压互感器最旁边两个能充分给提供磁通路，反正电压互感器

实验二：变电站运行方式及倒闸操作实验

§1 实验目的

1、了解变电站运行方式及特点。

2、了解变电站中倒闸操作要求，熟悉倒闸操作票。 3、掌握倒闸操作过程。 §2 实验内容与步骤

§2-1 实验室无穷大电源及系统中电气设备的投入及潮流情况观察 §2-1-1 各站的电压监视投入 §2-1-2 将A站高压侧各支路投入： §2-1-3 将A站低压侧各支路投入： §2-1-4 将B、C站各支路投入： §2-1-5 将配电站（5个）各支路投入： §2-1-6 观察并记录各母线电压及各支路潮流

(1) 按上述步骤投入无穷大电源及系统中电气设备后填写如下表格： 各母线（节点）电压： 测量节点名称 A站高压侧I母线 线电压值（V） 576.54 备注 4

A站高压侧II母线 A站高压侧无穷大支路出口端 A站高压侧线路3支路出口端 A站低压侧I母线 A站低压侧II母线 B站高压侧母线 B站高压侧线路1支路出口端 C站高压侧母线 C站高压侧线路2支路出口端 配站1母线（B站低压侧） 配站2母线（C站低压侧） 配站3母线 配站4母线 配站5母线（C站中压侧） 各支路潮流： 测量支路名称 A站主变T1高压侧支路 A站主变T2高压侧支路 A站高压侧1#负荷箱支路 A站高压侧线路1支路 A站高压侧线路3支路 A站高压侧母联支路 A站低压侧线路4支路 A站主变T1低压侧支路 A站低压侧线路5支路 A站主变T2低压侧支路 A站低压侧分段支路 B站高压侧线路1支路 B站高压侧线路2支路 B站主变T3高压侧支路 C站高压侧线路2支路 C站高压侧线路3支路

555.60 388.88 392.04 596.62 585.84 384.23 384.23 378.80 378.80 473.80 电流（A） 有功（W） 6537 806 229 593 2294 2694 4015 1136 1181 619 668 0 2255 0 171 576 2626 1.3 0.7 0.8 2.9 3.1 5.3 2.4 2.4 1.0 1.0 0 2.9 0 2.1 0.7 3.1 无功（Var） 备注 4981 1075 -166 499 1692 1698 3388 1100 1103 -250 -261 0 1715 0 1282 403 1728 5

A站高压侧无穷大电源支路 3.4

C站主变T4高压侧支路 配站1的2#负荷箱支路 配站1试验负荷支路 配站2的3#负荷箱支路 配站3线路4支路 配站3变频电机负荷支路 配站4线路5支路 3.9 0.9 0.4 2.4 0 1.0 3216 1630 518 1506 256 1232 1136 0 1175 654 552 1220 1619 813 820 2122 1239 1067 1264 115 1196 1100 0 1104 -247 250 1157 698 363 348 配站1主变T3低压侧支路 3.1 配站2主变T4低压侧支路 3.1 配站2的1#电动机负荷支路 2.6 配站3的2#电动机负荷支路 2.4 配站4线路6-6#负荷箱支路 0.9 配站4的3#电动机负荷支路 2.5 配站5主变T4中压侧支路 2.1 配站5的4#负荷箱支路 配站5的5#负荷箱支路 A站各支路潮流： 测量支路名称 A站高压侧无穷大电源支路 A站主变T1高压侧支路 A站主变T2高压侧支路 A站高压侧1#负荷箱支路 A站高压侧线路1支路 A站高压侧线路3支路 §2-2 倒闸操作 1.0 1.0 (2) 将A站高压侧母联断路器断开运行，观察A站高压侧潮流变化情况并填写下表： 电流（A） 有功（W） 无功（Var） 备注 以分布式发电综合实验室中A站电气主接线中的电气设备为倒闸操作对象，根据给出的条件及要求，预先编制倒闸操作票，并在实验室实际设备上完成倒闸操作。

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图2-1 A站电气主接线图

§2-2-1 出线断路器检修的停、送电操作

出线断路器需检修，为保证出线不停电，用旁路断路器来代替出线断路器。

设A变电站高压侧的初始运行方式为：双母线分开运行的方式，501（无穷大系统）、503（变压器T2）、505（线路1）接于母线I；502（变压器T1）、504（负荷）、506（线路3）接于母线II；母线联络断路器500断开。

自行编写检修出线断路器504的倒闸操作票及检修完毕恢复运行的倒闸操作票，并执行相应的倒闸操作。

操 作 票（实际系统） 编号 1

2014 年 1月 2 日； 开始 时 分； 结束 时 分 操作任务： A站断路器504检修，线路不停电，用旁母代路操作票 √ 顺序 (1) (2) (3) (4) (5) 操作内容 *放上旁母电压互感器3TV二次熔断器 合上隔离开关53Y，检查确在合闸位置 *对旁路母线进行外部检查 入保护，退出其重合闸 检查旁母断路器507、隔离开关5072确在断开位置 时间 *调整旁母断路器507保护定值为最灵敏、时限最小，并投 7

(6) 依次合上隔离开关5071、5073，并检查确在合闸位置 (7) 合上旁母断路器507，检查确在合闸位置 (8) 向旁路母线充电5分钟，检查旁母充电正常（电压指示正 常） (9) 拉开旁母断路器507，检查确在断开位置 充完 (10) *按线路1断路器504调整旁母断路器507保护定值及时限 (11) 检查隔离开关5014、5024、5034、5054、5064确在断开位 置 (12) 合上隔离开关5044（向旁路母线再充电），检查确在合闸 位置 (13) 合上旁母断路器507，查有电流指示并检查确在合闸位置 (14) 拉开出线断路器504，查无电流指示并检查确在断开位置 (15) 检查隔离开关5042确在断开位置 (16) 依次拉开隔离开关5043、5041，并检查确在断开位置 (17) *投入旁母断路器507的重合闸 (18) *取下线路1断路器504操作熔断器两个、合闸熔断器两个 (19) *在线路1断路器504两侧验明无电后，在其两侧挂接地线 (20) *在线路1断路器504周围设置临时遮拦 (21) *在线路1线路侧隔离开关5043和母线侧隔离开关5041、 5042操作把手上悬挂“有人工作 禁止合闸”警示牌 # 备注： 操作人 朱泽慧 监护人 穆大庆 班长 穆大庆 值长 穆大庆 发令时间 时 分

操 作 票（实际系统） 编号 2

2014 年 1月 2 日； 开始 时 分； 结束 时 分 操作任务： A站断路器504检修完毕，恢复原运行状态操作票 √ 顺序 操作内容 时间 (1) *收回线路1断路器504检修工作票，拆除接地线等临时 安全措施，恢复永久安全措施 (2) *放上断路器504的操作熔断器和合闸熔断器 (3) 检查断路器504，隔离开关5042确在断开位置 8

(4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) # 依次合上隔离开关5041、5043，检查确在合闸位置 合上断路器504，查有电流指示并检查确在合闸位置 拉开旁母断路器507，检查确在断开位置 检查隔离开关5072确在断开位置 依次拉开隔离开关5073、5071，检查确在断开位置 位置 拉开隔离开关5044，检查确在断开位置 检查旁母确无电压 拉开隔离开关53Y，检查确在断开位置 *取下旁母电压互感器3TV二次熔断器 *投入断路器504的重合闸 检查隔离开关5014、5024、5034、5054、5064确在断开 备注： 操作人 朱泽慧 监护人 穆大庆 班长 穆大庆 值长 穆大庆 发令时间 时 分

§2-2-2 倒母线操作

设A变电站高压侧的初始运行方式为：双母线并联运行的方式：501（无穷大系统）、503（变压器T2）、505（线路1）接于母线I；502（变压器T1）、504（负荷）、506（线路3）接于母线II；母线联络断路器500合上。

现要检修工作母线II，需进行倒母线操作（原来在II母上的支路都要倒到I母上运行），自行编写相应倒母线操作的倒闸操作票并执行相应的倒闸操作。

操 作 票（实际系统） 编号 3

2014 年 1月 2 日； 开始 时 分； 结束 时 分 操作任务： A变电站110kV工作母线II停电检修，将电源和负荷倒至工作母线I √ 顺序 (1) (2) (3) (4) (5) 操作内容 *对热备用母线I进行外部检查 并投入保护 合上母联断路器500，检查确在合闸位置 （电压指示正常） *恢复母联断路器500保护定值及时限 向热备用母线I充电5分钟，检查热备用母线I充电正常 *调整母联断路器500保护定值为最灵敏，动作时限最小， 时间 9

(6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) # *取下母联断路器500直流操作熔断器 依次合上5011、5021、5031、5041、5051、5061，并检查确在合闸位置 依次拉开5012、5022、5032、5042、5052、5062，并检查确在断开位置 检查母联断路器500支路无电流 *放上母联断路器500直流操作熔断器 拉开母联断路器500，检查确在断开位置 *取下母联断路器500的直流操作熔断器和合闸熔断器 拉开母联断路器两侧的隔离开关5001、5002，并检查确在断开位置 检查母线II确无电压 拉开停电母线I电压互感器2TV的隔离开关53Y *取下停电母线I电压互感器2TV副边熔断器 *对母线II验电并挂接地线 *在母线II旁设置临时遮拦 5002操作把手上悬挂“有人工作 禁止合闸”警示牌 *在隔离开关5012、5022、5032、5042、5052、5062、5072、 备注： 操作人 朱泽慧 监护人 穆大庆 班长 穆大庆 值长 穆大庆 发令时间 时 分

§2-2-3 变压器的停、送电操作

变压器因计划检修，或变压器本身及变压器回路发生故障，需要从运行转为检修。当检修工作结束后，需由检修状态转入运行。

设A变电站高压侧的初始运行方式为：II母工作，I母热备用。现变压器T2需停电检修，请自行编写变压器T2停、送电操作的倒闸操作票并执行相应的倒闸操作。

操 作 票（实际系统） 编号 4

2014 年 1月 2 日； 开始 时 分； 结束 时 分 操作任务： A变电站变压器T2停电检修 √ 顺序 (1) (2) 操作内容 *合上主变T1、T2的高压侧未合的中性点接地隔离开关 检查10kV分段断路器300在断开位置 时间 10

(3) 依次合上隔离开关3001、3002，检查确在合闸位置 (4) 合上分段断路器300，检查确在合闸位置 (5) 拉开变压器T2的低压侧（10kV侧）断路器302 (6) 拉开变压器T2的高压侧（110kV侧）断路器503 (7) *取下断路器302、503的直流操作熔断器 (8) 检查断路器302、503确在断开位置 (9) 拉开变压器T2低压侧（10kV侧）断路器的隔离开关3023、 3021，检查确在断开位置 (10) 拉开变压器T2高压侧（110kV侧）断路器的隔离开关 5033、5031，检查确在断开位置 (11) *在变压器T2的两侧验明无电后，在其两侧挂接地线 (12) *在变压器T2周围设置临时遮拦 (13) *在隔离开关5033、3023操作把手上悬挂“有人工作 禁 止合闸”警示牌 # 备注： 操作人 朱泽慧 监护人 穆大庆 班长 穆大庆 值长 穆大庆 发令时间 时 分

操 作 票（实际系统） 编号 5

2014 年 1月 2 日； 开始 时 分； 结束 时 分 操作任务： A变电站变压器T2送电 √ 顺序 操作内容 时间 (1) *收回变压器T2检修工作票，拆除接地线等临时安全措 施，恢复永久安全措施 (2) *合上主变T2的高压侧未合的中性点接地隔离开关 (3) 检查变压器T2各侧断路器确在断开位置 (4) 合上主变T2高压侧（110kV侧）断路器隔离开关5031、 5033，检查确在合闸位置 (5) *放上断路器503直流操作熔断器 (6) 合上主变T2高压侧（110kV侧）断路器503，检查确在 合闸位置 (7) 合上主变T2低压侧（10kV侧）断路器隔离开关3021、

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3023，检查确在合闸位置 (8) (9) (10) (11) (12) # *放上断路器302直流操作熔断器 闸位置 拉开分段断路器300，检查确在断开位置 依次拉开隔离开关3001、3002，检查确在断开位置 *恢复主变T1、T2的高压侧的中性点接地隔离开关原状态 备注： 操作人 朱泽慧 监护人 穆大庆 班长 穆大庆 值长 穆大庆 发令时间 时 分

§3 思考题

1、 在合隔离开关时应先合母线侧隔离开关还是先合出线侧隔离开关？在断隔离开关时应先

断母线侧隔离开关还是先断出线侧隔离开关？为什么？

答：（1）如果断路器已经在合闸位置，在合两侧隔离开关时，会造成带负荷合隔离开关。如果先合负荷侧隔离开关，后合电源侧隔离开关，将造成断路器电源侧事故，使上一级断路器跳闸而扩大事故停电范围。

(2) 如果先合电源侧隔离开关，后合负荷侧隔离开关，若误带负荷时本级断路器保护装置可使断路器跳闸，缩小停电范围。

2、 现场开关站中，电气设备一般是按间隔布置，一般包含哪两种间隔，每种间隔中主要有几

个什么设备？

答：一种是，断路器和电流互感器，第二种是，电压互感器和避雷器。

3、 现场开关站中，110kV及以上的断路器，两侧都有隔离开关，且一般两侧还装设接地刀闸；

而在10kV户内布置在开关柜内的断路器为什么一般两侧都没有隔离开关，且两侧没有接地刀闸或接地刀闸仅设在电缆出线侧？

答：柜中安装的真空断路器为移开式也叫手车式，它的隔离功能由手车式真空断路器实现（把断路器分闸后抽出来就可以实现隔离），所以没有专门的隔离开关。

接地刀闸要防带电合接地刀闸，但是进线端的断路器再上一级的变电站，所以很容易发生带电合接地刀闸。

4、 实际现场在220kV以上的导线或设备的连接点、转折点一般都装设有弧形的金具，其作用

是什么？高压避雷器的上部一般都设有一个金属环，这个环叫什么？起什么作用？

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合上主变T2低压侧（10kV侧）断路器302，检查确在合 答：因为导线和设备的连接点、转折点容易发生工频续流烧断导线，或者烧坏设备，装设有弧形的金具，工频短路电流电弧的弧根将固定在防弧金具上燃烧，从而保护导线免于烧伤。

5、220kV变压器的中性点一般是否经隔离开关接地？500kV及以上变压器的中性点能否经隔离开关接地？

答：一般都有中性点接地刀闸的，因为一个变电站有多台主变的话，只能有一台主变中性点接地，那么当某台主变检修时就需要切换接地中性点，直接接地的话就没有办法切换了

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实验三：发电机组的启动与运转实验

§1 实验目的

1．了解调速装置以及励磁调节的基本工作原理并掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作

§2 实验内容与步骤

§2-1 发电机组手动方式与实验室系统的并网、功率调整及解列停机操作 §2-1-1 手动方式开机启动

§2-1-2 手动准同期并网（手动方式开机启动后进行） §2-1-3 功率调整（手动并网后进行）

§2-1-4 解列与停机（手动并网及功率调整后进行）

§2-2 发电机组微机自动方式与实验室系统的并网、功率调整及解列停机操作 §2-2-1 微机自动方式开机启动

§2-2-2 微机自动准同期并网（微机自动方式开机启动后进行） §2-2-3 功率调整（自动并网后进行） §2-2-4 解列与停机（自动并网后进行）

§3 思考题

1、 发电机并网前，调节转子励磁电流则调节了发电机定子侧的什么电气参数？调节原动机作

用力（例如调节汽轮机的汽门或水轮机的导水叶）则调节了发电机定子侧的什么电气参数？ 答：调节转子励磁电流则调节了发电机定子侧的感应电压，调节气门，则调节了发电机转子的速度，则调节频率的大小。

2、 发电机并网后，调节励磁电流则调节的是发电机的什么参数？调节原动机作用力则调节的

是发电机的什么参数？

答：调节励磁电流则调节的是发电机的无功功率，调节原动机作用力则调节的是发电机的有功输出。

3、系统额定频率为50Hz，对于只有一对磁极的汽轮机，其额定转速为每分钟多少转？本实验室发电机额定转速为1500转/分钟，则其转子有几对磁极？

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答：3000转 两对

3、 发电机自动准同期并网时，待并发电机的哪三个电气参数必须保证与系统侧的基本相同？ 答：相位角，频率，电压。

4、 发电机正常并网运行时：是发出有功还是吸收有功？是发出无功（感性）还是吸收无功（感

性）？发电机调相运行时：是发出有功还是吸收有功？是发出无功（感性）还是吸收无功（感性）？发电机进相是什么意思？

答：发电机并网时：发出有功和无功；调相时：吸收有功，发出无功，进相时：发出有功，吸

收无功。

发电机近相：电力系统在运行过程中，如果无功功率过剩，系统的电压就会升高，影响系统的正常运行，此时需要将发电机调整到进相运行状态，发出有功功率吸收无功功率。起到降低系统电压的作用。

实验四：电气屏柜中电气回路识图及查线实验

§1 实验目的

1．熟悉电流互感器及电压互感器的配置原则及其二次回路。

2．学会阅读电气回路原理图及电气工程安装图，并熟悉断路器控制回路。 3．学会对照电气回路原理图及安装图查找屏柜中的实际电气回路

§2 实验内容与步骤

§2-1 对照A站1#屏断路器控制回路图，在A站1#屏上进行电气二次回路查线。

具体内容：

在端子排上找到直流正电源端子701，并查找701端子去往屏内哪些设备的哪些端子及各端子上的号码筒编号；

在端子排上找到直流负电源端子702，并查找702端子去往屏内哪些设备的哪些端子及这些设备端子上的号码筒编号。

§2-2 对照A站2#屏的原理图，读懂相应的安装图（见A站2#屏参考图）

§3 思考题

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1、35kV及以下电压互感器的一次侧一般装设熔断器作为一次侧短路的保护，为什么110kV及以上电压互感器的一次侧不装设熔断器？

答：由于电压等级高，熔断器不易制造，且TV皆为三个单相TV组成，一次侧间距大，短路几率极小，万一TV一次侧短路，则由主设备的保护来切除。

2、电压互感器TV的二次侧必须还是不准装设自动空气开关（或熔断器）？电流互感器TA的二次侧必须还是不准装设自动空气开关（或熔断器）？为什么？

答：电压互感器TV的二次侧不准装设自动空气开关（或熔断器），因为TA二次开路使铁芯高度饱和，产生峰值达数千伏的尖顶波电势，危及设备及人身，电流互感器TA的二次侧必须装设自动空气开关（或熔断器），作为二次保护。

3、TV一次绕组Y形中性点接地是属于“工作”接地还是“安全”接地？TV二次绕组Y形中性点接地是属于“工作”接地还是“安全”接地？ 答：一次侧工作接地，二次侧工作接地。

4、TA二次绕组Y形中性点接地是属于“工作”接地还是“安全”接地？该接地可否多点重复设置？

答：用于零序保护，是安全接地，不能 5、35kV及以下中性点不直接接地系统中的TV的开口三角形侧，每相绕组的额定电压是100V还是100/3V？110kV及以上的TV情况又如何？ 答：100/3V 100V

5、 本实验室的断路器控制回路中，合闸方式除了就地手动合闸以外，还有哪两种合闸方式？

分闸方式除了就地手动分闸以外，还有哪两种分闸方式？

答：合闸方式还有：自动重合闸，遥控合闸；分闸方式还有：保护分闸和遥控分闸。

7、断路器的控制回路中，合闸线圈（或合闸小继电器）与分闸线圈（或分闸小继电器）是短时带电工作还是长期带电工作？

答：合闸线圈（或合闸小继电器）是断时带电，分闸线圈（或分闸小继电器）是长期带电工作。

8、在屏柜设备安装时，一个端子上最多允许压几根线？电流互感器TA二次回路进入屏柜时应经过端子排上的什么端子？

答：两根，接在端子上按A、B、C、N相序及数字由小到大排列

9、电气安装图中在表示两个设备的端子之间的连接时，是用连线画出，还是用“相对编号法”

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标注？

答：相对编号法，因为这样能清晰显示两个设备的端子之间的关系，又不显示得很杂乱。

实验五：实验室电气系统中故障设置及保护动作测试实验

§1 实验目的

1．了解线路电流保护及变压器差动保护整定计算方法。 2．掌握微机线路电流保护及变压器差动保护定值设置过程。

3．通过对线路及变压器的故障设置及相应保护动作情况测试，了解相应保护的特点及保护范围。

§2 实验内容与步骤 §2-1 运行方式设定

针对实验室中的典型系统结构，将无穷大电源投入，A站主变压器T2、线路5、线路6投入，其他支路全部断开。该运行方式下的系统接线图如下：

图5-1 故障设置及保护动作测试系统接线图

§2-2 变压器差动保护动作情况测试

§2-2-1 主变T2差动保护整定（T2容量：5kVA）

对A站3#屏上主变T2的差动保护测控箱进行保护定值设置，将设置值填入下表： (1) 投退软压板表：

功能 差动速断保护 投退情况 投入 17

差动保护 谐波制动 TA断线闭锁差动 TA断线报警 投入 投入 退出 退出 数值（单位） 首次： 5A 最终：10A 0.33A 0.83A 首次：0.4 最终：0.8 0.16 1 1.15 1 0 (2) 定值设置表 定值项目 差动速断 差动启动电流 制动电流 比率制动系数 二次谐波制动系数 高压侧平衡系数 低压侧平衡系数 高压侧接线方式调整 低压侧接线方式调整 §2-2-2 主变T2差动保护动作情况测试 针对主变T2内部d1点（A站11#屏302断路器支路出口）及外部d2点（A站11#屏304断路器支路出口）分别设置三相及两相短路点进行短路模拟，观察主变T2的微机差动保护动作情况，将动作情况填入下表（保护动作则打√），并说明动作结果是否正确。 (1)按首次设置定值时的动作结果表：

短路位置及类型 保护动作情况 d1(3) d1(2) d2(3) d2(2) √ √ √ √ 动作结果说明 差动速断保护正常制动，差动保护误动。 (2)按最终设置定值时的动作结果表：

短路位置及类型 保护动作情况 d1(3) d1(2) d2(3) × d2(2) × √ √ 动作结果说明 差动速断保护正常制动，差动保护正常制动。 §2-3 线路电流保护定值设定及动作情况测试

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§2-3-1 采用测试法确定相应短路点的短路电流值

以A站11#屏线路5出口速断保护为对象，在线路5末端d3点（配站7#屏310断路器支路出口）、线路6末端d5点（线路屏2背面A、B、C三组端子排中最右侧的A(Load6)、B(Load6)、C(Load6)三个端子的插孔，或静止负荷箱6的进线端子排上的1、3、6端子分别为线路6末端的A、B、C三相）分别设置三相短路，通过调整线路5速断保护定值找到使线路5速断保护刚好动作的动作电流（即此时的短路电流），并填入下表：

短路位置及类型 使速断保护刚好动作的设定值 短路电流对应的符号 d3(3) 8.6A Id3(3) d5(3) 6.6A Id5(3) §2-3-2 保护定值设置 (1) 线路6保护设置 ① 投退压板设置表

功能 投退情况 速断段保护 投入 过流一段保护 投入 过流二段保护 投入 ② 定值设置表 定值项目 数值（单位） 速断段动作电流 7.26 过流一段动作电流 4.57 过流一段延时 0.2 过流二段动作电流 1.2 过流二段延时 0.3 (2) 线路5保护设置 ① 投退压板设置表

功能 投退情况 速断段保护 投入 过流一段保护 投入 过流二段保护 投入 ② 定值设置表 定值项目 数值（单位） 速断段动作电流 9.46 过流一段动作电流 7.986 过流一段延时 0.2 过流二段动作电流 1.4 19

过流二段延时 0.3 (3) 动作情况测试结果 针对线路5首端d2（A站11#屏304断路器支路出口）、末端d3（配站7#屏310断路器支路出口），线路6首端d4（配站8#屏311断路器支路出口）分别设置三相及两相短路点进行短路模拟，观察线路5及线路6电流保护动作情况，将保护动作情况填入下表（相应段保护动作则打√），并说明动作结果是否正确。

短路位置及类型 线路5速断保护 线路5过流一段 线路5过流二段 线路6速断保护 线路6过流一段 线路6过流二段 备注 d2(3) d2(2) d3(3) d3(2) d4(3) d4(2) 动作结果 说明 √ √ √ √ √ √ §3 思考题

1、 在本实验室变压器差动保护中，为什么当比例制动系数按经验公式取0.4时，在外部故障

时将出现误动；而比例制动系数取0.8时就不会误动了？

答：因为在实验室中，测量和保护都是用的同一个互感器，测量精度不高，所以差动电流不像理想中的那么小，当发生外部故障时，制动电流也有可能比差动电流要大，发生制动，所以要把比例制动系数按经验公式取大一点。

2、 变压器差动保护中的二次谐波制动功能，是为了防止在什么情况下保护可能出现的误动？

答：因为二次谐波是变压器空载投入时的励磁涌流所具有的特征之一。

当变压器空载投入时，只有原边有很大的励磁涌流，这样将导致纵差保护的误动。而此时并不是变压器故障，变压器差动保护不应动作。故为防止变压器空载投入时差动保护误动，设置二次谐波制动特性。

3、 电流保护中的速断保护的动作电流是按什么来确定的？速断保护能否保护本线路全长？

答：躲过本段线路末端短路电流整定，保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护

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线路的全长的85%。

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