《发电厂电气部分》 实验指导书 彭显刚 李惜玉 编 广东工业大学自动化学院 二00七年五月印刷 0 目录 实验一 户外配电装置认识实验 2) 实验二 断路器距离操纵和中央信号装置实验 3) 实验三 变电站仿真操作实验 7) 附录 1 LW2 万能转换开关 (控制开关) 使用说明… (10) 附录 2 电网仿真系统使用指南 12) 1 实验一 户外配电装置认识实验 实验项目名称:户外配电装置认识实验 实验项目性质:演示性实验 所属课程名称:专业方向选修课 实验计划学时:1 一、 实验目的: 通过观察 110KV 户外配装置模型,了解配电装置的作用,电气设备的具体 布置,以及各种安全距离及尺寸. 二、 参观内容 本模型为 110KV 户外配电装置的典型布置.其结构的型式与主接线、电压 等级、 容量、 重要性以及母线、 构架、 断路器和隔离开关的类型都有密切的关系. 考虑以上这些因素之后,本装置是采用普通中型单列式布置方式.主接线是双母 线带旁路的形式,分进出线间隔、母线间隔、变压器隔离、电压互感器和避雷器 间隔,除避雷器外,所有电器都布置在 2~2.5m 的基础上,配电装置设备布置的 特点,请参考教材有关"配电装置"一章. 三、 实验主要仪器设备和材料 110kV 户外配电装置模型. 四、 观察内容 1、认识配电装置内各类电气设备.其中包括、主母线、旁路线、断路器、 隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、变压器、阻波器、耦合容器等. 2、观察各间隔走线情况,判断各是什么间隔. 3、观察所有电气设备布置的安全距离与什么因素有关. 4、根据此模型的电器设备布置情况,画出对应的电气主接线图. 五、 实验报告要求 按规定的标准符号,画出与配电装置对应的电气主接线图. 六、 思考题 (1)什么叫中型布置?什么叫单列布置?本站为什么采用这种布置? (2)本配电装置的旁路断路器采用什么方式?有什么特点? (3)画出电气主接线图. 2 实验二 断路器距离操纵和中央信号装置实验 实验项目名称:断路器距离操纵和中央信号装置实验 实验项目性质:演示性实验 所属课程名称:专业方向选修课 实验计划学时:1 一、 实验目的: 1、 掌握断路器距离控制电路原理,并熟悉其动作过程. 2、 研究不对应原理在断路器距离操纵装置和信号装置的应用. 3、 了解各种灯光与断路器的位置状态的关系. 4、 研究产生断路器"跳动"现象的原因及防止跳动的方法. 5、 了解"闪光装置"的工作原理及在发电厂信号系统中的应用. 6、 学习阅读"二次回路展开图"的方法. 二、 实验内容 基于灯光监视的断路器距离控制路 1. 图1是典型的灯光监视断路器分合闸电路,首先将万能转换开关 SA 转动到 分闸位置(请参阅"万能转换开关 Lw2-Z-1a-4.6a..40.40.20 使用说明) ,它会 自动停留在分闸后位置,模拟断路器(下称断路器)分闸指示灯亮,说明断 路器在分闸状态此时万能转换开关 SA 与断路器都在分闸状态,万能转换开 关SA 的触点 11-10 是接通的, 而断路器的常闭辅助触点 Q1 闭合, 绿色指示 灯亮(M+——SA10-11——HG——限流电阻——QF1——Y1——M-)表示断 路器处于分闸状态,同时也说合闸回路完好,注意虽然有电流流过合闸线圈 Y1,但由于绿色指示灯回路串有限流电阻使流过合闸线圈 Y1 的电流很小, 不会使断路器合闸,也就是说流过合闸线圈的电流能够使绿色指示灯亮又不 能使合闸线圈动作. 2. 将万能转换开关 SA 的手柄顺时转动 900 , 万能转换开关 SA 处于预备合闸位 置,触点 10-11 断开,12-9 接通.绿色指示灯 HG 被接入闪光电源(闪光母 线M100(+)——指示灯 HG——限流电阻——断路器 QF1——合闸线圈 Y1— —负电源 M-)开始闪光提醒操作人员注意:此时的开关位置与断路的位置 不一致. 3. 将万能转换开关 SA 顺时针转动 450 到"合闸"位置,触头 9-12 断开,5-8 接通,正电源 M+经过断路器的常闭触点 QF1,直接加在合闸线圈 Y1 上, 使合闸线圈动作,使常闭触点 QF1 断开(因为断路的分闸,合闸线圈都瞬时 3 工作制,长时间通电会烧毁线圈) .QF2 接通,手松开时,万能转换开关自 动逆时针转动 450 ,到"合闸后"位置. 13 6 10 9 14 5 M100(+) 合闸回路闪光 分闸回路 分闸回路闪光 分闸指示 16 QF2 7 图1HR 15 12 Y2 直流电源 熔断器 合闸回路 合闸指示 QF1 HG 8 11 SA Y1 自动合闸 自动分闸 4. 此时断路处于合闸状态,常开辅助触点 QF2 闭合,万能转换开关 SA 在"合 闸后" 位置, 触点 13-16 接通, 红灯 HR 得电亮, 平光 (正电源 M+——SA16-13 ——红灯 HG——限流电阻 R——常开触点 Q2——分闸线圈 Y2——负电源 M-)一方面表示断路器处于合闸状态,另一方面说明分闸回路完好.同样由 于红灯回路中串有限流电阻,流过的电流可以使红灯 HG 亮,又不能使分闸 线圈 Y2 动作. 5. 将万能转换开关 SA 逆时针转动 900 到"预备分闸"位置,触点 14-15 接通, 由于断路器仍在合闸位置,触头 Q2 处于闭合状态,红色指示灯被接入闪光 电源.而开始闪动(闪光电源正电源 M100(+)——SA14-15——红色指示灯 HG——限流电阻 R——断路触头 QF2—合闸线圈 Y2——负电源 M-) ,提醒 值班人员注意:此时的开关位置与断路的位置不一致. 6. 将万能转换开关 SA,逆时针转动 450 到"分闸"位置,触头 6-7 接通,分闸 线圈 Y2 得电动作 (正电源 M+——SA6-7——断路器触点 QF2——分闸线圈 Y2——负电源 M-)断路器分闸,触头 Q2 断开,分闸线圈失电,而触点 QF1 复位接通. 7. 放开手万能转换开关 SA 自动顺时针回到"分闸后"位置,触点 11——10 接通,绿灯 HG 得电亮平光(正电源 M+——SA11-10——绿灯 HG——限流 4 电阻——断路器常闭触点 QF1——合闸线圈 Y1——负电源 M-)同样,合闸 线圈不会动作而指示灯 HG 亮. 8. 总结上述几步实验步骤:只要万能转换开关的位置与断路器的状态相同,不 论红灯或绿灯亮都是平光,而只要万能转换开关的位置与断路器的状态不对 称,不论是红灯还是绿灯都会闪光. 9. 自动合闸: 当第七步实验完成时断路器处于分闸状态, 万能开关在 "分闸后" 位置,如果由于自动装置(如备用电源接入等)的触点使合闸线圈得电动作 (正电源 M+——自动装置——断路器常闭触点 Q1——合闸线圈 Y1——负 电源 M-) ,实际实验时只要按动模拟断路器上的合闸按钮,断路器就变为合 闸状态.此时,又产生了断路器与万能转换开关"不对应"的现象,于是红 灯被接在闪光电源上 (闪光电源 M100(+)——SA14-15——红灯 HG——限流 电源——分闸线圈 Y2——负电源 L-)开始闪光,提醒值班人员注意. 10. 当出现上述不对称时, 值班人员及时将万能转换开关 SA 转动到合闸后位置, 16-13 接通红灯 HR 亮平光,使万能转换开关和断路器处于相同状态. 11. 自动分闸:当因故障继电保护动作使断路器分闸时,断路器分闸线圈 Y2 得电(正电源 M+继电保护装置——断路器常触点(此时为闭合状态)QF2— —分闸线圈——负电源 M-)动作使断路器分闸,实验时我们只需按动模拟 断路器的分闸按钮,断路器就转变成分闸状态.此时又出现了断路器与万能 转换开关不对称状态,绿色指示灯 HG 开始闪光, (请分析指示灯 HG 的得 电回路)提醒值班人员断路器已经分闸. 三、 实验主要仪器设备和材料 断路器距离控制屏. 四、 观察内容 1. 检查装置是否完好 ①、手动合闸和手动跳闸,观察主回路中断路器的指示灯的状态. ②、按下闪光装置按钮,检查闪光装置是否完好. ③、按下发声装置按钮,检查发声信号装置是否完好. 2. 进行手动合闸和手动跳闸操作,注意回路的动作情况,并记下控制开关手柄 在各个位置时,断路器的状态和信号灯的发光情况. 信号 手柄 发光情况 位置 跳闸后 预备合闸 合闸操纵 合闸后 预备跳闸 跳闸操纵 手动合闸 自动合闸 3. 当断路器在合闸状态时,利用保护装置,使断路器自动跳闸,观察和分析信 号灯光情况,音响信号和闪光装置的动作情况,随即将控制开关手柄转到对 5 应位置.观察和分析信号的交化情况. 4. 当短路器在正常断开的状态下,利用自动重合闸装置,使断路器自动接通, 观察和分析信号发光的情况,随即将控制开关手柄转至对应位置,观察并分 析信号的变化情况.将第 3、4 项操作过程和信号情况记入表. 自动装置动作前 自动装置动作后 操作处理过程 手柄所在位置 自动合闸 信号灯发光情况 手柄所在位置 自动跳闸 信号灯发光情况 5. 断路器"跳跃"现象的防止 ① 防跳回路,此时断路器处于断路状态,然后进行合闸操作,观察出现的 "跳跃"现象, (注意,试验时间不能太长) ② 接入防跳回路,重复上述①的实验,观察断路器和信号情况. 操纵电路断线的信号实验 6. 操作电路断线的信号实验 在操纵装置处于正常通路和断路的情况下,当操纵电路发生断线故障时,观 察断线前后灯光信号情况. 7. 按下试验接组,观察正常发音情况; 8. 观察事故跳闸后,自动解除情况; 9. 观察事故跳闸后,手动解除情况; 10. 观察重复故障时的信号情况; 11. 观察不正常运行状态时,预告信号情况. 五、 实验报告要求 1、 依上述实验内容要求,把实验观察现象填入表内,并加予说明. 2、 回答思考题中所列问题. 六、 思考题 1、 试分析对断路器距离操纵电路的要求,分析电路中各元件的作用? 2、 分析实验中出现的现象? 3、 在断路器在分闸位置绿灯 HG 为什么会闪动? 4、 在断路器在合闸位置红灯 HR 为什么会闪动? 5、 在实际工作中指示灯闪光和平光各表示什么意义? 6、 断路器产生"跳跃"的原因及防止方式?试画出电气防跳原理图. 6 实验三 变电站仿真操作实验 实验项目名称:变电站仿真操作实验 实验项目性质:综合性仿真实验 所属课程名称:专业方向选修课 实验计划学时:4 一、 实验目的 熟悉电网主系统图,掌握变电站开关操作步骤和程序,了解电力系统倒闸操 作票的形式. 二、 实验内容 1、熟悉电网仿真主系统图 点击"用户画面"→点击"总接线图" . 2、熟悉一次系统简图 点击"变电站操作"→点击"变电站概况"→点击"一次系统简图" . 3、了解一次运行图 点击"运行工况"→点击"一次运行图" . 4、学会变电站停送电、及倒闸操作 (1)35KV 线路停电与送电操作 35KV 线路停电操作:先断断路器,再断线路侧隔离开关,最后断母线侧隔 离开关. 操作步骤: 1)点击"运行工况"→"操作开始" ; 2)点35KV 线路断路器,进控制室; 3)取锁(点断路器转换开关旁相应的绿色方块) ; 4)分断路器(点断路器的左下角,绿灯亮) ; 5)还锁; 6)进开关机构箱,分线路闸刀,再分母线闸刀(点击闸刀图形) ; 7)点"安全用具" ,进行验电、挂接地线、围遮拦等操作. 35KV 出线送电操作:先合母线隔离开关,再合线路隔离开关,最后合断路 器. 操作步骤: 1)进开关机构箱,合母线闸刀; 2)合线路闸刀; 3)开主锁,选择就地控制,按合闸按钮,恢复远方控制,还锁; 4)点击控制室,断路器复位(点断路器的右上角) ; 7 5)点击"运行工况"→"操作结束" , 6)点击操作记录表,查看记录. (2)220KV 线路停电与送电操作 220KV 出线停电操作:先断断路器,再断线路隔离开关,最后断母线隔离 开关. 操作步骤: 1)点击"运行工况"→选择"操作开始" ; 2)点击 220KV 断路器,进控制室; 3)取锁,分断路器,还锁; 4)断线路隔离开关(进操作箱:①开主锁,就地,手动,还锁.②开分锁 (中间) ,操作,还锁,回控制室) ; 5)断母线隔离开关(进操作箱:①开主缩,就地,手动,还锁.②开分锁, 操作,还锁,回控制室) ; 6)点击"运行工况"→"操作结束" , 7)点击操作记录表,查看记录. 220kV 线路送电操作: 步骤与分闸基本相同,但先合母线隔离开关,再合出线隔离开关,最后合断 路器. (3)220KV 双母线倒闸操作 将220kV 双母线从双母运行方式通过"热倒"改变为单母线运行方式; 操作步骤: (自行制定) 5、切换界面操作 1) 按Ctrl+Alt+F1 复位; 2) 按Ctrl+Alt+F2 电网仿真系统; 3) 按鼠标右键返回前一画面; 三、 实验要求 1. 掌握电网仿真系统应用; 2. 了解仿真新建 220kV 变电站主接线图; 3. 掌握 220kV 双母线倒闸操作步骤; 4. 掌握 220kV 电压等级断路器、隔离开关的操作顺序; 5. 掌握 35kV 电压等级断路器、隔离开关的操作顺序; 6. 了解工作票的形式和格式,并记录操作步骤. 四、 实验报告要求(要求可相对简单,但应有思考题) 1、 绘制新建 220kV 变电站主接线图; 8 2、 记录 35kV 和220kV 线路停电与送电操作内容及现象; 3、 220kV 母线倒闸操作顺序,记录操作票. 五、 思考题 1. 了解仿真新建 220kV 变电站主接线图; 2. 220kV 母线倒闸操作顺序,记录操作票; 3. 220kV 线路停电、送电操作顺序,记录操作票. 4. 35kV 线路停电、送电操作顺序,记录操作票. 9 附录 1 LW2——Z——la·4·6a·40·20·20·4/F8 型 万能转换开关(控制开关)使用说明 LW2 系列万能转换开关(简称万能转换开关或开关) ,使用在交直流 220 伏 以下的电气设备中, 作各种开关设备的远距离控制之用, 亦可作为各种电气仪表, 伺服电机及微电机的转换开关.可装在配电箱、控制屏上,或其它装置中的金属 板及绝缘板上,可以垂直、水平及倾斜方向使用. 在本实验台中采用 LW2 系列开关的目的,是为了学生方便,直接的接触到实 物,理论与实践相接合.实验台选用LW2 系列的LW2 — — Z — — la·4·6a·40·20·20·4/F8 型万能转换开关,安装在实验台控制柜下部,完 全可以满足各种断路器实验的要求. 在实际工作中往往实验 LW2—Z—1a·4·6a·40·20·20·4/F8 型号的开关 来控制各种断路器的接通与断开, 所以大家习惯于用短路器的某种状态来开关的 某种位置,如短路器的接通合闸状态对应控制开关的位置称为合闸位置. 下面结合图表对 LW2——Z——la·4·6a·40·20·20·4/F8 万能转换开 关 (以下简称开关) 加以介绍. 开关的触点位置共有 6 种状态: 跳闸后 (分闸后) , 预备合闸,合闸,合闸后,预备跳闸(预备分闸) ,跳闸(分闸) . 1. 跳闸后(分闸后)位置:如图(a )所示,指完成跳闸功能后开关所处 位置,手柄成水平位置,此位置可以自保持,此时开关触点(2)(4), (10)(11),(14)(15),(18)(20),(22)(24)接通. 2. 预备合闸位置:如图(b)所示,将跳闸后位置手柄顺时针扳动 90 度是 预备合闸位置,是对合闸的准备,此位置可以自保持,此时开关触点 (1)(3),(9)(10),(13)(14),(17)(18),(21)(22) 接通. 3. 合闸位置:如图(c)所示,将在预备合闸位置的开关手柄,再顺时针转 动45 度,可扳到合闸位置,注意:此位置不可自保持,即放手后会自复 位到与预备合闸相同的位置(此时应是合闸后位置) .在合闸位置上开关 触点(5)(8),(9)(12),(13)(16),(17)(19),(21)(23),(25)(28)接通. 4. 合闸后位置:如图(d)所示,将开关手柄扳到合闸位置,自复位后,便 是合闸后位置,此位置与预备合闸相同,但接通的触点与预备合闸不同, 可以自保持,合闸后位置,触点(1)(3),(9)(10),(13)(16),(17)(19), (21)(23)接通. 5. 预备跳闸(预备分闸)位置:如图(e)所示,将开关手柄从合闸后位置 逆时针转动 90 度,动到预备跳闸位置,此位置可以自保持,对应触点 (2)(4),(10)(11),(13)(14),(17)(18),(21)(22)接通. 6. 跳闸(分闸)位置:如图(f)所示,将预备跳闸位置再逆时针扳动 45 度,是跳闸位置,跳闸位置与合闸位置一样不可自保持,松手后回到跳 闸后位置.跳闸位置时触点(6)(7),(10)(11),(14)(15),(18)(20), (22)(24)接通. 详细可对照表 1-1 了解各位置触点的接通情况. 10 图分合图分合合分图合分图图图Lw2-z-la.4.6a.40.20.20.4/F8万能转换开关接点图表 分闸后手柄 位置和触点 盒接线图 + 表示接通 表示断开 - 手柄和触点 盒形式 预备分闸 预备合闸 分闸 合闸 合闸后 触点号 分闸后 9-10 1a 1-3 F8 6-7 2-4 5-8 4 13-14 9-12 10-11 6a 17-19 14-15 13-16 40 12 9 4 1 8 3 5 2 16 13 15 14 7 6 11 10 21-23 18-20 21-22 20 20 22-24 25-28 4 23 22 21 24 11 附录 2 电网仿真系统使用指南 一、进行系统步骤: 1 出现提示符 Boot : 按回车键; 2 出现 Type CONTROL-d to proceed with normal Startup, 按CTRL+D; 3 出现 Enter new time ([YYMMDD]hhmm[ss]): 按回车键; 4 出现 SCO 框图 ggd login:输入 sds Password:输入 ggdsds 5 当出现电力系统仿真画面时,才按 Ctrl+Alt+F1; 6 出现提示符 login: 输入 xdw 回车 Password: 输入 ggdxdw 回车; 7 出现 [/usr/asca/xdw/] 输入 Startx 回车; 8 点击 OK; 9 双击 UNIX 图标; 10 出现 [/usr/asca/xdw/] 输入 INS 再回车; 11 点击 ; Activate 12 先点击 ,再选择 31,点击 ,最后单击运行 按钮. 复位工况 确定12 二、关机步骤: 1、退出:按Ctrl+Alt+F1 2、Login:root(回车) 3、Possward: ggdggd01(回车) 4、出现#号后可按计算机电源开关关机. 13
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《发电厂电气部分》 实验指导书 彭显刚 李惜玉 编 广东工业大学自动化学院 二00七年五月印刷 0 目录 实验一 户外配电装置认识实验 2) 实验二 断路器距离操纵和中央信号装置实验 3) 实验三 变电站仿真操作实验 7) 附录 1 LW2 万能转换开关 (控制开关) 使用说明… (10) 附录 2 电网仿真系统使用指南 12) 1 实验一 户外配电装置认识实验 实验项目名称:户外配电装置认识实验 实验项目性质:演示性实验 所属课程名称:专业方向选修课 实验计划学时:1 一、 实验目的: 通过观察 110KV 户外配装置模型,了解配电装置的作用,电气设备的具体 布置,以及各种安全距离及尺寸. 二、 参观内容 本模型为 110KV 户外配电装置的典型布置.其结构的型式与主接线、电压 等级、 容量、 重要性以及母线、 构架、 断路器和隔离开关的类型都有密切的关系. 考虑以上这些因素之后,本装置是采用普通中型单列式布置方式.主接线是双母 线带旁路的形式,分进出线间隔、母线间隔、变压器隔离、电压互感器和避雷器 间隔,除避雷器外,所有电器都布置在 2~2.5m 的基础上,配电装置设备布置的 特点,请参考教材有关"配电装置"一章. 三、 实验主要仪器设备和材料 110kV 户外配电装置模型. 四、 观察内容 1、认识配电装置内各类电气设备.其中包括、主母线、旁路线、断路器、 隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、变压器、阻波器、耦合容器等. 2、观察各间隔走线情况,判断各是什么间隔. 3、观察所有电气设备布置的安全距离与什么因素有关. 4、根据此模型的电器设备布置情况,画出对应的电气主接线图. 五、 实验报告要求 按规定的标准符号,画出与配电装置对应的电气主接线图. 六、 思考题 (1)什么叫中型布置?什么叫单列布置?本站为什么采用这种布置? (2)本配电装置的旁路断路器采用什么方式?有什么特点? (3)画出电气主接线图. 2 实验二 断路器距离操纵和中央信号装置实验 实验项目名称:断路器距离操纵和中央信号装置实验 实验项目性质:演示性实验 所属课程名称:专业方向选修课 实验计划学时:1 一、 实验目的: 1、 掌握断路器距离控制电路原理,并熟悉其动作过程. 2、 研究不对应原理在断路器距离操纵装置和信号装置的应用. 3、 了解各种灯光与断路器的位置状态的关系. 4、 研究产生断路器"跳动"现象的原因及防止跳动的方法. 5、 了解"闪光装置"的工作原理及在发电厂信号系统中的应用. 6、 学习阅读"二次回路展开图"的方法. 二、 实验内容 基于灯光监视的断路器距离控制路 1. 图1是典型的灯光监视断路器分合闸电路,首先将万能转换开关 SA 转动到 分闸位置(请参阅"万能转换开关 Lw2-Z-1a-4.6a..40.40.20 使用说明) ,它会 自动停留在分闸后位置,模拟断路器(下称断路器)分闸指示灯亮,说明断 路器在分闸状态此时万能转换开关 SA 与断路器都在分闸状态,万能转换开 关SA 的触点 11-10 是接通的, 而断路器的常闭辅助触点 Q1 闭合, 绿色指示 灯亮(M+——SA10-11——HG——限流电阻——QF1——Y1——M-)表示断 路器处于分闸状态,同时也说合闸回路完好,注意虽然有电流流过合闸线圈 Y1,但由于绿色指示灯回路串有限流电阻使流过合闸线圈 Y1 的电流很小, 不会使断路器合闸,也就是说流过合闸线圈的电流能够使绿色指示灯亮又不 能使合闸线圈动作. 2. 将万能转换开关 SA 的手柄顺时转动 900 , 万能转换开关 SA 处于预备合闸位 置,触点 10-11 断开,12-9 接通.绿色指示灯 HG 被接入闪光电源(闪光母 线M100(+)——指示灯 HG——限流电阻——断路器 QF1——合闸线圈 Y1— —负电源 M-)开始闪光提醒操作人员注意:此时的开关位置与断路的位置 不一致. 3. 将万能转换开关 SA 顺时针转动 450 到"合闸"位置,触头 9-12 断开,5-8 接通,正电源 M+经过断路器的常闭触点 QF1,直接加在合闸线圈 Y1 上, 使合闸线圈动作,使常闭触点 QF1 断开(因为断路的分闸,合闸线圈都瞬时 3 工作制,长时间通电会烧毁线圈) .QF2 接通,手松开时,万能转换开关自 动逆时针转动 450 ,到"合闸后"位置. 13 6 10 9 14 5 M100(+) 合闸回路闪光 分闸回路 分闸回路闪光 分闸指示 16 QF2 7 图1HR 15 12 Y2 直流电源 熔断器 合闸回路 合闸指示 QF1 HG 8 11 SA Y1 自动合闸 自动分闸 4. 此时断路处于合闸状态,常开辅助触点 QF2 闭合,万能转换开关 SA 在"合 闸后" 位置, 触点 13-16 接通, 红灯 HR 得电亮, 平光 (正电源 M+——SA16-13 ——红灯 HG——限流电阻 R——常开触点 Q2——分闸线圈 Y2——负电源 M-)一方面表示断路器处于合闸状态,另一方面说明分闸回路完好.同样由 于红灯回路中串有限流电阻,流过的电流可以使红灯 HG 亮,又不能使分闸 线圈 Y2 动作. 5. 将万能转换开关 SA 逆时针转动 900 到"预备分闸"位置,触点 14-15 接通, 由于断路器仍在合闸位置,触头 Q2 处于闭合状态,红色指示灯被接入闪光 电源.而开始闪动(闪光电源正电源 M100(+)——SA14-15——红色指示灯 HG——限流电阻 R——断路触头 QF2—合闸线圈 Y2——负电源 M-) ,提醒 值班人员注意:此时的开关位置与断路的位置不一致. 6. 将万能转换开关 SA,逆时针转动 450 到"分闸"位置,触头 6-7 接通,分闸 线圈 Y2 得电动作 (正电源 M+——SA6-7——断路器触点 QF2——分闸线圈 Y2——负电源 M-)断路器分闸,触头 Q2 断开,分闸线圈失电,而触点 QF1 复位接通. 7. 放开手万能转换开关 SA 自动顺时针回到"分闸后"位置,触点 11——10 接通,绿灯 HG 得电亮平光(正电源 M+——SA11-10——绿灯 HG——限流 4 电阻——断路器常闭触点 QF1——合闸线圈 Y1——负电源 M-)同样,合闸 线圈不会动作而指示灯 HG 亮. 8. 总结上述几步实验步骤:只要万能转换开关的位置与断路器的状态相同,不 论红灯或绿灯亮都是平光,而只要万能转换开关的位置与断路器的状态不对 称,不论是红灯还是绿灯都会闪光. 9. 自动合闸: 当第七步实验完成时断路器处于分闸状态, 万能开关在 "分闸后" 位置,如果由于自动装置(如备用电源接入等)的触点使合闸线圈得电动作 (正电源 M+——自动装置——断路器常闭触点 Q1——合闸线圈 Y1——负 电源 M-) ,实际实验时只要按动模拟断路器上的合闸按钮,断路器就变为合 闸状态.此时,又产生了断路器与万能转换开关"不对应"的现象,于是红 灯被接在闪光电源上 (闪光电源 M100(+)——SA14-15——红灯 HG——限流 电源——分闸线圈 Y2——负电源 L-)开始闪光,提醒值班人员注意. 10. 当出现上述不对称时, 值班人员及时将万能转换开关 SA 转动到合闸后位置, 16-13 接通红灯 HR 亮平光,使万能转换开关和断路器处于相同状态. 11. 自动分闸:当因故障继电保护动作使断路器分闸时,断路器分闸线圈 Y2 得电(正电源 M+继电保护装置——断路器常触点(此时为闭合状态)QF2— —分闸线圈——负电源 M-)动作使断路器分闸,实验时我们只需按动模拟 断路器的分闸按钮,断路器就转变成分闸状态.此时又出现了断路器与万能 转换开关不对称状态,绿色指示灯 HG 开始闪光, (请分析指示灯 HG 的得 电回路)提醒值班人员断路器已经分闸. 三、 实验主要仪器设备和材料 断路器距离控制屏. 四、 观察内容 1. 检查装置是否完好 ①、手动合闸和手动跳闸,观察主回路中断路器的指示灯的状态. ②、按下闪光装置按钮,检查闪光装置是否完好. ③、按下发声装置按钮,检查发声信号装置是否完好. 2. 进行手动合闸和手动跳闸操作,注意回路的动作情况,并记下控制开关手柄 在各个位置时,断路器的状态和信号灯的发光情况. 信号 手柄 发光情况 位置 跳闸后 预备合闸 合闸操纵 合闸后 预备跳闸 跳闸操纵 手动合闸 自动合闸 3. 当断路器在合闸状态时,利用保护装置,使断路器自动跳闸,观察和分析信 号灯光情况,音响信号和闪光装置的动作情况,随即将控制开关手柄转到对 5 应位置.观察和分析信号的交化情况. 4. 当短路器在正常断开的状态下,利用自动重合闸装置,使断路器自动接通, 观察和分析信号发光的情况,随即将控制开关手柄转至对应位置,观察并分 析信号的变化情况.将第 3、4 项操作过程和信号情况记入表. 自动装置动作前 自动装置动作后 操作处理过程 手柄所在位置 自动合闸 信号灯发光情况 手柄所在位置 自动跳闸 信号灯发光情况 5. 断路器"跳跃"现象的防止 ① 防跳回路,此时断路器处于断路状态,然后进行合闸操作,观察出现的 "跳跃"现象, (注意,试验时间不能太长) ② 接入防跳回路,重复上述①的实验,观察断路器和信号情况. 操纵电路断线的信号实验 6. 操作电路断线的信号实验 在操纵装置处于正常通路和断路的情况下,当操纵电路发生断线故障时,观 察断线前后灯光信号情况. 7. 按下试验接组,观察正常发音情况; 8. 观察事故跳闸后,自动解除情况; 9. 观察事故跳闸后,手动解除情况; 10. 观察重复故障时的信号情况; 11. 观察不正常运行状态时,预告信号情况. 五、 实验报告要求 1、 依上述实验内容要求,把实验观察现象填入表内,并加予说明. 2、 回答思考题中所列问题. 六、 思考题 1、 试分析对断路器距离操纵电路的要求,分析电路中各元件的作用? 2、 分析实验中出现的现象? 3、 在断路器在分闸位置绿灯 HG 为什么会闪动? 4、 在断路器在合闸位置红灯 HR 为什么会闪动? 5、 在实际工作中指示灯闪光和平光各表示什么意义? 6、 断路器产生"跳跃"的原因及防止方式?试画出电气防跳原理图. 6 实验三 变电站仿真操作实验 实验项目名称:变电站仿真操作实验 实验项目性质:综合性仿真实验 所属课程名称:专业方向选修课 实验计划学时:4 一、 实验目的 熟悉电网主系统图,掌握变电站开关操作步骤和程序,了解电力系统倒闸操 作票的形式. 二、 实验内容 1、熟悉电网仿真主系统图 点击"用户画面"→点击"总接线图" . 2、熟悉一次系统简图 点击"变电站操作"→点击"变电站概况"→点击"一次系统简图" . 3、了解一次运行图 点击"运行工况"→点击"一次运行图" . 4、学会变电站停送电、及倒闸操作 (1)35KV 线路停电与送电操作 35KV 线路停电操作:先断断路器,再断线路侧隔离开关,最后断母线侧隔 离开关. 操作步骤: 1)点击"运行工况"→"操作开始" ; 2)点35KV 线路断路器,进控制室; 3)取锁(点断路器转换开关旁相应的绿色方块) ; 4)分断路器(点断路器的左下角,绿灯亮) ; 5)还锁; 6)进开关机构箱,分线路闸刀,再分母线闸刀(点击闸刀图形) ; 7)点"安全用具" ,进行验电、挂接地线、围遮拦等操作. 35KV 出线送电操作:先合母线隔离开关,再合线路隔离开关,最后合断路 器. 操作步骤: 1)进开关机构箱,合母线闸刀; 2)合线路闸刀; 3)开主锁,选择就地控制,按合闸按钮,恢复远方控制,还锁; 4)点击控制室,断路器复位(点断路器的右上角) ; 7 5)点击"运行工况"→"操作结束" , 6)点击操作记录表,查看记录. (2)220KV 线路停电与送电操作 220KV 出线停电操作:先断断路器,再断线路隔离开关,最后断母线隔离 开关. 操作步骤: 1)点击"运行工况"→选择"操作开始" ; 2)点击 220KV 断路器,进控制室; 3)取锁,分断路器,还锁; 4)断线路隔离开关(进操作箱:①开主锁,就地,手动,还锁.②开分锁 (中间) ,操作,还锁,回控制室) ; 5)断母线隔离开关(进操作箱:①开主缩,就地,手动,还锁.②开分锁, 操作,还锁,回控制室) ; 6)点击"运行工况"→"操作结束" , 7)点击操作记录表,查看记录. 220kV 线路送电操作: 步骤与分闸基本相同,但先合母线隔离开关,再合出线隔离开关,最后合断 路器. (3)220KV 双母线倒闸操作 将220kV 双母线从双母运行方式通过"热倒"改变为单母线运行方式; 操作步骤: (自行制定) 5、切换界面操作 1) 按Ctrl+Alt+F1 复位; 2) 按Ctrl+Alt+F2 电网仿真系统; 3) 按鼠标右键返回前一画面; 三、 实验要求 1. 掌握电网仿真系统应用; 2. 了解仿真新建 220kV 变电站主接线图; 3. 掌握 220kV 双母线倒闸操作步骤; 4. 掌握 220kV 电压等级断路器、隔离开关的操作顺序; 5. 掌握 35kV 电压等级断路器、隔离开关的操作顺序; 6. 了解工作票的形式和格式,并记录操作步骤. 四、 实验报告要求(要求可相对简单,但应有思考题) 1、 绘制新建 220kV 变电站主接线图; 8 2、 记录 35kV 和220kV 线路停电与送电操作内容及现象; 3、 220kV 母线倒闸操作顺序,记录操作票. 五、 思考题 1. 了解仿真新建 220kV 变电站主接线图; 2. 220kV 母线倒闸操作顺序,记录操作票; 3. 220kV 线路停电、送电操作顺序,记录操作票. 4. 35kV 线路停电、送电操作顺序,记录操作票. 9 附录 1 LW2——Z——la·4·6a·40·20·20·4/F8 型 万能转换开关(控制开关)使用说明 LW2 系列万能转换开关(简称万能转换开关或开关) ,使用在交直流 220 伏 以下的电气设备中, 作各种开关设备的远距离控制之用, 亦可作为各种电气仪表, 伺服电机及微电机的转换开关.可装在配电箱、控制屏上,或其它装置中的金属 板及绝缘板上,可以垂直、水平及倾斜方向使用. 在本实验台中采用 LW2 系列开关的目的,是为了学生方便,直接的接触到实 物,理论与实践相接合.实验台选用LW2 系列的LW2 — — Z — — la·4·6a·40·20·20·4/F8 型万能转换开关,安装在实验台控制柜下部,完 全可以满足各种断路器实验的要求. 在实际工作中往往实验 LW2—Z—1a·4·6a·40·20·20·4/F8 型号的开关 来控制各种断路器的接通与断开, 所以大家习惯于用短路器的某种状态来开关的 某种位置,如短路器的接通合闸状态对应控制开关的位置称为合闸位置. 下面结合图表对 LW2——Z——la·4·6a·40·20·20·4/F8 万能转换开 关 (以下简称开关) 加以介绍. 开关的触点位置共有 6 种状态: 跳闸后 (分闸后) , 预备合闸,合闸,合闸后,预备跳闸(预备分闸) ,跳闸(分闸) . 1. 跳闸后(分闸后)位置:如图(a )所示,指完成跳闸功能后开关所处 位置,手柄成水平位置,此位置可以自保持,此时开关触点(2)(4), (10)(11),(14)(15),(18)(20),(22)(24)接通. 2. 预备合闸位置:如图(b)所示,将跳闸后位置手柄顺时针扳动 90 度是 预备合闸位置,是对合闸的准备,此位置可以自保持,此时开关触点 (1)(3),(9)(10),(13)(14),(17)(18),(21)(22) 接通. 3. 合闸位置:如图(c)所示,将在预备合闸位置的开关手柄,再顺时针转 动45 度,可扳到合闸位置,注意:此位置不可自保持,即放手后会自复 位到与预备合闸相同的位置(此时应是合闸后位置) .在合闸位置上开关 触点(5)(8),(9)(12),(13)(16),(17)(19),(21)(23),(25)(28)接通. 4. 合闸后位置:如图(d)所示,将开关手柄扳到合闸位置,自复位后,便 是合闸后位置,此位置与预备合闸相同,但接通的触点与预备合闸不同, 可以自保持,合闸后位置,触点(1)(3),(9)(10),(13)(16),(17)(19), (21)(23)接通. 5. 预备跳闸(预备分闸)位置:如图(e)所示,将开关手柄从合闸后位置 逆时针转动 90 度,动到预备跳闸位置,此位置可以自保持,对应触点 (2)(4),(10)(11),(13)(14),(17)(18),(21)(22)接通. 6. 跳闸(分闸)位置:如图(f)所示,将预备跳闸位置再逆时针扳动 45 度,是跳闸位置,跳闸位置与合闸位置一样不可自保持,松手后回到跳 闸后位置.跳闸位置时触点(6)(7),(10)(11),(14)(15),(18)(20), (22)(24)接通. 详细可对照表 1-1 了解各位置触点的接通情况. 10 图分合图分合合分图合分图图图Lw2-z-la.4.6a.40.20.20.4/F8万能转换开关接点图表 分闸后手柄 位置和触点 盒接线图 + 表示接通 表示断开 - 手柄和触点 盒形式 预备分闸 预备合闸 分闸 合闸 合闸后 触点号 分闸后 9-10 1a 1-3 F8 6-7 2-4 5-8 4 13-14 9-12 10-11 6a 17-19 14-15 13-16 40 12 9 4 1 8 3 5 2 16 13 15 14 7 6 11 10 21-23 18-20 21-22 20 20 22-24 25-28 4 23 22 21 24 11 附录 2 电网仿真系统使用指南 一、进行系统步骤: 1 出现提示符 Boot : 按回车键; 2 出现 Type CONTROL-d to proceed with normal Startup, 按CTRL+D; 3 出现 Enter new time ([YYMMDD]hhmm[ss]): 按回车键; 4 出现 SCO 框图 ggd login:输入 sds Password:输入 ggdsds 5 当出现电力系统仿真画面时,才按 Ctrl+Alt+F1; 6 出现提示符 login: 输入 xdw 回车 Password: 输入 ggdxdw 回车; 7 出现 [/usr/asca/xdw/] 输入 Startx 回车; 8 点击 OK; 9 双击 UNIX 图标; 10 出现 [/usr/asca/xdw/] 输入 INS 再回车; 11 点击 ; Activate 12 先点击 ,再选择 31,点击 ,最后单击运行 按钮. 复位工况 确定12 二、关机步骤: 1、退出:按Ctrl+Alt+F1 2、Login:root(回车) 3、Possward: ggdggd01(回车) 4、出现#号后可按计算机电源开关关机. 13