馈电实验台实验指导书2010

为了在实验时能取得预期的效果，建议实验者注意以下环节：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、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，注意接线顺序。

（5）完成实验接线后，必须进行自查：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，合理；并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。

距离较近的两连接端尽可能用短导线；距离较远的两连接端尽量选用长导线直接连接，尽可能不用多根导线做过渡连接。

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，所得数据是否全理，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。

实验总结实验的最后阶段是实验总结，即对实验数据进行整理、分析实验现象、撰写实验报告。

一、实验目的1. 了解平衡馈电技术的基本原理和特点。

2. 掌握平衡馈电系统的搭建方法。

3. 通过实验验证平衡馈电技术在通信系统中的应用效果。

二、实验原理平衡馈电技术是一种在通信系统中常用的馈电方式，其主要原理是利用对称的传输线结构，将发射信号和接收信号分别传输到两个端口，从而实现信号的平衡传输。

平衡馈电技术具有以下优点：1. 抗干扰能力强，能有效抑制共模干扰。

2. 信号传输损耗小，提高通信质量。

3. 可实现多通道同时传输，提高系统容量。

三、实验器材1. 平衡馈线：两根同轴电缆，长度均为1m。

2. 不平衡转平衡转换器：1个。

3. 测试仪：1台。

4. 发射器：1台。

5. 接收器：1台。

6. 连接器：若干。

四、实验步骤1. 将两根平衡馈线分别连接到不平衡转平衡转换器的两个端口，确保连接牢固。

2. 将转换器的输出端口分别连接到发射器和接收器。

3. 使用测试仪对系统进行测试，记录相关数据。

4. 改变发射器和接收器的位置，观察系统性能变化。

5. 在不同频率下进行测试，分析平衡馈电技术的应用效果。

五、实验结果与分析1. 在发射器和接收器位置固定的情况下，测试系统在1GHz频率下的性能。

实验结果如下：- 驻波系数：1.2- 传输损耗：0.5dB- 噪声系数：3dB结果表明，平衡馈电系统在1GHz频率下具有良好的性能。

2. 改变发射器和接收器的位置，观察系统性能变化。

实验结果如下：- 在距离发射器和接收器均为1m的位置，驻波系数为1.3，传输损耗为0.6dB，噪声系数为3.5dB。

- 在距离发射器和接收器均为2m的位置，驻波系数为1.5，传输损耗为0.7dB，噪声系数为4.0dB。

结果表明，随着发射器和接收器距离的增加，系统性能逐渐下降。

3. 在不同频率下进行测试，分析平衡馈电技术的应用效果。

实验结果如下：- 在0.5GHz频率下，驻波系数为1.1，传输损耗为0.4dB，噪声系数为2.5dB。

- 在1.5GHz频率下，驻波系数为1.4，传输损耗为0.6dB，噪声系数为3.5dB。

电力系统自动化实验指导书(2010-12-22 12:52:10)标签：通道电力系统自动化发电机示波器交流电压教育分类：实用信息电力系统自动化实验指导书——电力系统自动装置电路仿真综合实验——一．实验目的1．本实验指导书主要是在电路仿真软件Multism的环境下进行的虚拟仿真实验，有关真实实验部分可参考“电力系统自动装置综合实验”实验指导书的相关内容。

2．了解并掌握实验电路的工作原理，以及电路调试及分析与设计方法。

使用电子电路设计软件对实验电路电路进行调试和分析。

3．本综合实验内容在技术上具有共享性和开放性的特点，既可以作为开放性试验供同学在实验室中进行，部分内容也可以作为实际试验的补充允许满足一定条件的同学在网上使用。

二．预习要求1．实验前认真预习《电力系统自动化》第六章第1、2、3节以及第四章第1、2、3、４、５节。

2．实验前认真预习《虚拟电子实验室Multisim》，掌握Multisim基本功能及操作。

学习元件调用、绘制电路图、仪器的使用以及电路的测试方法。

3．预习实验内容，分析理论结果，以便与实验结果相比较。

4．完成拟定实验步骤。

三．实验要求1．根据技术要求具备初步选用合适的元器件，组成实验电路和调试的能力。

2．具有分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力。

3．具备应用Multisim软件工具分析和设计简单电路的能力。

4．分析实验结果以及撰写实验报告。

实验一、利用正弦脉动电压检查准同期条件实验(一)．脉动电压Us分析???? 母线电压瞬时值为????????????????????????? ux=Uxmsin(ωxt+φ0x)???? 发电机电压瞬时值为?????????????????????????? uf=Ufmsin(ωft+φ0f)????? 式中?? Ufm、Uxm－相应电压的幅值；?????????? ωx、ωf? －相应Ux、Uf角速度；???????????? φ0x、φ0f－相应电压的初相角。

概 述KDLZ-I 馈电线路自动化综合实验台适用于《工厂供电》、《供配电技术》、《电气工程基础》、《微机继电保护装置》等课程中基础教学实验内容。

实验平台涉及到变压器保护、母线保护、馈线保护、接地选线、电动机保护等实验。

当配置上位机系统及相关软件时，可实现远方的检测、控制、监视等功能。

实验平台具有直观性、可测性、灵活性、扩展性、针对性、安装方便等特点，可以进行课程设计、毕业设计、实习和某些开发性实验，有利于学生计算分析、培养其动手能力。

综合自动化实验教学系统由电动机组、试验操作台、无穷大系统等三大部分组成，柜体照片见图1。

图1 KDLZ-Ⅰ馈电线路自动化综合实验台1．电动机组它由同在一个轴上的三相异步电动机（P N =1.1kW ，V N =400V ，n N =1400r.p.m ）和机座式磁粉离合器（额定转M=25N.m ，滑差功率P=2kW ，额定电压V N =24V ，激磁电流I=0.94，最高转速n=1500r.p.m，自冷）以及SC-3DⅡ型张力控制器组成，磁粉离合器作为电动机的负荷。

2．试验操作台试验操作台由供电线路单元、四台YHB-Ⅵ型微机保护单元、负荷调节单元、故障转换及实验选择单元、仪表测量单元和短路故障模拟单元等组成。

其中四台“YHB-Ⅵ型微机保护装置”代表四种不同的保护实验装置，分别为双绕组变压器保护装置、母线保护装置、接地选线装置和电动机保护装置。

3．无穷大系统无穷大电源由15kVA的自耦调压器组成。

通过调整自耦调压器的电压可以改变无穷大母线的电压。

注意：试验时，自耦调压器的输出电压不能超过380V。

操作时都必须先投入“电源开关”（向上扳至ON），此时反映各开关位置的绿色指示灯亮，同时四台微机装置上液晶均能正确显示；在结束试验时，必须断开操作电源开关（向下扳至OFF）。

应该特别指出，在进行试验前，必须先阅读本使用说明书，了解和掌握操作方法后，方可独立地进行电力系统的试验研究。

目录第一章实验台利用说明 (2)QSEGP-I供配电实验系统常常利用字符表 (2)QSEGP-I实验台电源操作与安全 (3)第二章供配电技术实验 (6)实验一电磁型电流继电器特性实验 (6)实验二电磁型电压继电器特性实验 (9)实验三电磁型时刻继电器特性实验 (12)实验四信号继电器实验 (16)实验五中间继电器的实验 (18)实验六差动继电器实验 (22)实验七供电线路电流速断保护实验 (26)实验八供电线途经电流保护实验 (29)实验九供电线路低电压启动过电流保护实验 (33)实验十配电变压器电流速断保护 (36)实验十一配电变压器过电流保护 (38)实验十二配电变压器过负荷保护 (41)第一章实验台利用说明QSEGP-I供配电实验系统常常利用字符表QSEGP-I实验台电源操作与安全一、开启实验装置的步骤1）开启电源前，要检查控制屏上“直流高压电源”船形开关必需置“OFF”断的位置。

控制屏左侧面上安装的自耦调压器必需调在零位，即必需将调节手柄沿逆时针方向旋转到底。

2）检查无误后开启漏电断路器“电源总开关”“，停止”按钮指示灯、电源分相指示灯亮，表示实验装置的进线已接通电源，但还不能输出电压。

现在在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。

3）按下“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，只要调节自耦调压器的手柄，在输出口U、V、W处可取得0～450V的线电压输出，并由控制屏上交流电压表指示。

电压表指示三相电网进线的线电压值。

装置电源简图4）按下“启动”按钮后，可打开直流操作电源，向微机保护装置控制回路和信号回路或向电磁继电器提供直流电源。

5）实验中若是需要改接线路，必需按下“停止”按钮以切断交流电源，保证明验操作的安全。

实验完毕，须将自耦调压器调回到零位，将“直流电源”的电源开关置于“关”断位置，最后，需关断“电源总开关”。

二、实验的大体要求变压器线路保护实验的目的在于培育学生掌握大体的实验方式与操作技术。

供电技术实验指导书自动化教研室目录一、THKDZB—1型电力自动化及继电保护实验装置电源操作说明--------------1二、电力自动化及继电保护实验的基本要求和安全操作规程----------------------- 4 1—1、实验的基本要求----------------------------------------------------- 4 1—2、实验的安全操作规程------------------------------------------------- 7三、电力自动化及继电保护实验与考核内容---------------------------------- 8 实验 1 电磁型电流继电器和电压继电器实验----------------------------- 8实验 2 电磁型时间继电器实验---------------------------------------- 22实验 3 DXM--2A信号继电器实验------------------------------------- 30实验 4 中间继电器实验---------------------------------------------- 37实验 5 6--10KV线路过电流保护实验---------------------------------- 50 实验 6 低电压起动过电流保护及过负荷保护实验------------------------ 58实验7 BFY--12A晶体管负序电压继电器实验--------------------------- 66实验8 复合电压起动过电流保护实验---------------------------------- 73实验9 ZC--23型冲击继电器实验-------------------------------------- 82实验10 重复动作手动复归中央信号装置实验---------------------------- 89实验11 重复动作自动复归中央信号装置实验---------------------------- 94实验12 具有灯光监视的断路器控制回路实验---------------------------- 98实验13 具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验--------------------- 102实验14 闪光继电器构成的闪光装置实验------------------------------- 107实验15 装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验--------------------- 110实验16 电流闭锁电压速断保护实验----------------------------------- 118实验17 发电机过电压保护实验--------------------------------------- 128实验18 DH--3型三相一次重合闸装置实验----------------------------- 134实验19 自动重合闸前加速保护实验----------------------------------- 141实验20 自动重合闸后加速保护实验----------------------------------- 147实验21 BCH--2差动继电器特性实验---------------------------------- 152实验22 变压器纵差动保护实验----------------------------------------163实验23 变压器差动保护与过电流保护实验------------------------------176实验24 备用电源自动投入装置--------------------------------------- 183实验25 单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验------------------- 191实验26 过流保护与三相自动重合闸装置综合实验与考核----------------实验内容及考核内容均已设计好（例举）-------------- 205实验27 低电压起动过电流保护与自动重合闸装置(后加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验28 复合电压起动过电流保护与自动重合闸装置(后加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验29 电流闭锁电压速断保护与自动重合闸装置(后加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验30 过电压保护与自动重合闸装置(后加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验31 三段式电流保护与自动重合闸装置(后加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验32 过流保护与自动重合闸装置(前加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验33 低电压起动过电流保护与自动重合闸装置(前加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验34 复合电压起动过电流保护与自动重合闸装置(前加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验35 电流闭锁电压速断保护与自动重合闸装置(前加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核实验36 过电压保护与自动重合闸装置(前加速)综合实验与考核----------------由学生自行设计线路进行考核四、电力自动化及继电保护实验文字符号对照表------------------------------- 217THKDZB－1型电力自动化及继电保护实验装置交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭交流或直流电源都在控制屏上操作。

1《现代供电技术》实验装置：软件实验项目依托美国电力技术公司推出的应用于电力系统仿真计算的综合性软件（Power System Simulator/Engineering, PSS/E ）。

硬件实验项目由浙江天煌科技实业有限公司开发的THLGP-1A 供配电技术实验装置并模拟工厂供配电系统实际工况，可以开出30种供配电实验项目。

实验报告书写目录及规范：1）实验目的2）实验内容与实验步骤3）实验设备5）实验结果6）实验结果分析7）实验中所出现的问题及其解决方案总结8）思考题实验报告书写注意事项：每次实验必须有预习报告，没有预习报告不允许进入实验室。

实验考核办法与成绩评定：实验课成绩占本课程总成绩10%。

对无故缺实验课程学时2/3及以上者，本门课程实验成绩以0分计。

最终报告要求实验一 PSS/E仿真软件基础实验一、实验目的1．了解PSS/E电力系统仿真软件的应用范围、基础知识、使用入门、数据格式等。

2．掌握PSS/E软件的基本操作，并能进行简单的潮流计算和短路计算。

二、实验原理1、PSS/E电力系统仿真软件简介PSS/E即“电力系统仿真器（Power System Simulator/Engineering, PSS/E）”，是美国电力技术公司（Power Technology Inc., PTI）于1976年推出的应用于电力系统仿真计算的综合性软件。

30多年来，该软件追随电力系统技术的发展，不断更新、升级，现今已推出33.3版本（我们购买的版本）。

由于其强劲的计算功能，到目前为止，世界上已有上千家公司和组织、100多个国家使用该软件，是应用最为广泛的电力系统分析程序之一。

其最大优点在于：（1）所允许的仿真规模非常大，有利于超大规模系统计算。

33.3版本能处理的电力网络最大规模为：5万条母线、15万条线路、33万个负荷以及3.3万台发电机。

（2）灵活的模型自定义方式。

PSS/E软件是含有用户自定义动态模型功能的分析计算软件。

过程装备与控制工程多功能综合实验台实验指导书V3.0北京化工大学机电工程学院前言化工设备与机械专业是工科高校的一个传统专业，曾培养出了许多优秀的专业技术人才，为国家的经济建设，特别是石油化学工业的建设和发展作出了突出贡献。

随着改革开放的深入、工业结构的调整、新知识、新技术不断涌现，需要对传统的化工设备与机械专业进行改革，为此，从1999级起，全国“化工设备与机械”专业改为“过程装备与控制工程”专业，并增设了有关控制方面的课程，其目的是向21世纪培养知识面广、创新能力强、综合素质高的大学生。

为达到这一目的，专业实验的内容也必须进行相应改革。

为适应“过程装备与控制工程”专业对本科生的培养要求，专业实验的改革应遵循拓宽学生知识面、提高学生动手能力和创新能力的原则。

为此我们在北京化工大学和北京市教委支持下，在原化工设备与机械专业实验的基础上，结合新专业的特点，研制开发了过程设备与控制多功能综合实验台。

这是一套实用性很强的实验装置，它不仅能够满足本科生教学实验的要求，还为包括换热器的结构设计、性能检测、微机自动控制在内的多方面科研工作提供硬件及软件平台。

实验台在硬件和软件方面涉及到了变频控制技术；压力、温度、流量、转速及转矩的测试技术；微机数据采集技术；过程控制技术；以及微机通讯技术等，是比较典型的集过程、设备及控制于一体的综合实验装置。

本实验指导书是针对过程设备与控制多功能综合实验台所开设的十几个本科教学实验编写的。

在编写过程中姚琳、魏冬雪、张伟等同学先后参加了部分计算和编程工作，在此表示感谢。

由于编者水平有限，编写时间仓促，书中难免存在不少缺点和错误，热忱希望广大教师和同学在使用中批评指正。

编者2010年3月目录1 过程设备与控制多功能综合实验台简介2 过程设备与控制实验指导书实验一离心泵性能测定实验实验二离心泵汽蚀性能测定实验实验三调节阀流量特性实验实验四换热器换热性能实验实验五流体传热系数测定实验实验六换热器管程和壳程压力降测定实验实验七换热器壳体应力测定实验实验八离心泵压力控制实验实验九离心泵流量控制实验实验十换热器串级温度控制实验3 计算示例3.1离心泵扬程、轴功率及效率的计算示例3.2换热器壳体应力的实验测定和理论计算3.3热量Q t和热损失ΔQ的计算示例3.4总传热系数K的计算示例3.5换热器管程、壳程压力降计算4 计算机数字直接控制DDC控制算法说明4.1模糊算法模块程序说明4.2数字PID控制算法程序说明1 过程设备与控制多功能综合实验台简介过程设备与控制多功能综合实验台由动力系统（电机和多级泵）、换热系统、加热系统、数据采集系统、测试系统以及控制系统等组成。

实验一 高低压电器认识实验一、实验目的熟悉高低压电器、高低压成套配电装置的结构、功能，了解其技术特性。

二、实验主要仪器与设备各种高低压电器设备、高低压成套配电装置。

三、实验原理（一）高压熔断器熔断器是常用的一种简单的保护电器。

当通过它的电流超过规定值并经过一定的时间后熔体熔化，从而切断电流，对线路及设备进行短路保护或过负荷保护。

1．户内高压熔断器①RN1和RN2型高压管式熔断器。

RNl 及RN2型熔断器结构如图1-1所示，主要由熔管、触座、动作指示器、绝缘子、石英砂填料和底座组成。

图1-1 RNl 及RN2型熔断器结构图 短路电流通过时，并联铜丝熔断产生电弧，电弧在充满石英砂填料的熔管内燃烧，灭弧过程中利用了粗弧分细、长弧切短、狭沟灭弧和冷却灭弧等灭弧方法。

②XRNT 、XRNP 型高压限流熔断器。

XRNT 、XRNP 型高压限流熔断器结构如图1-2所示。

（b ）熔管剖面图（a ）外形图（a）外形图（b）剖面图图1-2 高压限流熔断器的结构图熔断器本体主要由瓷质熔管、丝状或片状熔体、高纯度石英砂、瓷芯柱、撞击器等组成。

熔断器依靠石英砂对电弧的吸热和游离气体向石英砂间隙扩散的作用进行灭弧，同时可利用冶金效应形成串联电弧，将长弧切短加速灭弧。

熔丝熔断时，撞击器迅速弹出, 驱动连锁电器（常用负荷开关）的脱扣器而使开关跳闸或并发出熔断信号。

２、户外高压跌开式熔断器如图1-3所示为RW4-10（G）型跌落式熔断器结构。

熔断器熔管外层为酚醛纸管或环氧玻璃布管，内套纤维质消弧管，其灭弧原理为：短路电流使熔体熔断，形成电弧，电弧灼烧消弧管内壁，产气纵吹电弧而熄灭。

如图1-4所示为RW10-10F跌开式熔断器。

在一般跌开式熔断器的上静触头上加装了一个简单的灭弧室，因而可以带负荷操作，相当于负荷开关。

图1-3RW4-10(G) 型跌落式熔断器图1-4 RW10-10负荷型跌开式熔断器（二）高压隔离开关高压隔离开关是一种没有灭弧装置的开关电器，其功能主要是隔离高压电源，以保证对其他电气设备检修工作的安全。

电气测试技术实验指导书河北科技师范学院机械电子系电气工程教研室二00九年二月实验台组成及技术指标CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。

1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。

音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。

2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。

3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O铂电阻，共十五个。

4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。

5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。

标准RS－232接口，与计算机串行工作。

提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。

6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。

注意事项:1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。

2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。