发电厂实验报告

实 验 报 告

实验课程： 发电厂电气部分（一、二）

学生姓名：

学 号：

专业班级：

2013年 11 月 27 日

南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号： 专业班级： 电力系统

实验类型：█ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 2013/11/23 实验成绩：

一、实验项目名称：

具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验

二、实验目的：

1、掌握具有灯光和音响监视的断路器控制回路的工作原理、电路内含的功能特点。

2、理解为使具有灯光和音响监视的断路器控制回路能安全可靠地工作，电路所必须满足对回路监视的基本要求。

3、结合ZB02挂箱(实验设备中的一个小的集成部分，具体内容及功能在实验课中会得到讲授)控制开关的触点图表, 学会开关的使用、控制回路的接线和动作试验方法。

三、实验基本原理：

具有灯光和音响监视的断路器控制回路如图2—1。控制开关也是封闭式万能转换开关LW2—W—2/F6。与图1—1不同的是，该图在原红、绿两灯的位置中接入合闸位置继电器（简称合位继电器）HWJ和跳闸位置继电器（简称跳位继电器）TWJ。断路器的操作过程如下：

当断路器处于跳闸状态时，跳位继电器TWJ线圈、QF常闭辅助触点和HC线圈组成通路，由于TWJ线圈电阻远大于HC线圈电阻，所以TWJ动作，其常开触点接通了绿灯LD回路，绿灯发光，指示断路器在跳闸位置。当断路器处于合闸位置时，合位继电器HWJ线圈、QF常开辅助触点和TQ线圈组成通路，HWJ也因线圈电阻远大于TQ电阻而动作，其常开触点接通了红灯HD回路，红灯发光，指示断路器处于合闸位置。其它动作过程与图1—1相似。这里不再叙述。

控制电路图2—1具有失电及回路断线报警功能：当断路器控制回路熔断器1FU（2FU）熔断时，当断路器合闸后HWJ线圈断线或分闸后TWJ线圈断线时，HWJ和TWJ线圈失电，其常闭触点闭合，其常闭触点接通了光字牌GP回路。GP左侧接通冲击继电器XMJ，预告音响装置XMJ脉冲变压器BL的一次回路接通电源正极，GP右侧联接电源负极。于是警铃发声，预告故障的存在；另外，在发声的同时光字牌GP也通电而发光示字，告知故障的性质。

图2—1 具有灯光和音响监视的断路器控制回路

HWJ和TWJ是中间继电器，线圈的电阻很大，串接在跳、合闸回路中短路的可能GPHWJTWJ220V（+）220（-）816I210311VD2CZJ19715145136ZJ3ZJ2ZJ1GHJmASBVGHJD1BLXMJJL13KKQFTQQFHC24KK控 制 小 母 线熔 断 器电 动 合 闸跳 位 继 电 器电 动 跳 闸合 位 继 电 器继 电 保 护 跳 闸220V（+）220V（-）TWJHWJBCJTWJHWJHDLD跳 闸 位 置 信 号合 闸 位 置 信 号1FU2FU性很小，所以不会影响断路器的动作。HWJ和TWJ的触点对数很多，可以代替断路器的辅助触点使用在不重要的回路中。

图2—1所示控制回路和图1—1所示回路一样不能装设闪光信号，其事故音响信号回路一般通过信号继电器的触点来接通。

四、主要仪器设备及耗材：

序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数量

1 ZB01 断路器触点及控制回路模拟箱 1只

2 ZB02 信号指示和万能开关 各1只

3 DZB01 直流操作电源 1路

4 ZB03 数字式电秒表及开关组件挂箱 1只

5 ZB06 光字牌 1只

6 ZB14 DZ－31Β中间继电器 1只

7 ZB18 LD；HD信号指示灯 各1只

8 ZB31 直流数字电压、电流表 各1只

五、实验步骤：

1、根据直流接触器、跳闸线圈、合闸线圈、信号指示灯、合位及跳位继电器的技术参数选择操作电源的电压。

2、按图2—1具有灯光和音响监视的断路器控制回路进行安装接线。

3、检查上述接线的正确性，确定无误后，接入直流220伏电源进行控制回路动作试验，通过操作与观察，深入理解具有灯光和音响监视的断路器控制回路中，各元件及接点的作用和电路动作过程。

六、思考讨论题

实验记入表格

序号 名称代号 控制开关

KK②－④接通 控制开关

KK①－③接通 FU熔丝

熔断

1 合闸接触器HC 动作 不动作 不动作

2 跳闸线圈TQ 不动作 动作

不动作

4 断路器QF 合闸 跳闸

5 光字牌GP 灭 灭 亮

6 跳闸位置继电器TWJ 不带电 带电 没电

7 合闸位置继电器HWJ 带电 不带电 没电

8 跳闸位置信号 灭 亮 灭

9 合闸位置信号 亮 灭 灭

1、为什么控制回路能监视回路本身的完整性和操作电源的情况？上述电路中如何实现断路器在合闸位置时能监视跳闸回路的完整性；断路器在跳闸位置时也能监视合闸回路的完整性？

答：本次实验的电路是具有灯光监视的断路器控制回路，因此在断路器断开或者闭合时都应该有灯光指示.因此，当断路器在断开或者闭合时，如果有灯光，那么表示此回路本身是完整和操作电源的正常；如果没有灯光则表示监视回路和操作电源不完整。当断路器在闭合位置时，常闭辅助触点QF1-2断开，QF1—3闭合，20V(+)-1Fu-HWJ线圈 – 断路器常开触点QF3-4(此时为闭合状态)-TQ跳闸线圈- 2Fu-220V(-)回路闭合，HWJ的线圈带电，使得HWJ线圈的辅助常开触点闭合，红灯支路通电。当此时HD灯亮，则表示这一部分监视回路完整和操作电源正常，如果灯不亮，那么监视回路或操作电源有问题。

2、断路器的分、合闸时间都很短（分闸时间不大于0.1S；合闸时间不大于0.6S）,操作机构的分、合闸线圈都按短时通电设计，若通电时间过长，就可能烧毁。请分析上述控制电路中，在分、合闸动作时是如何实现短时接通的，当动作完成后，分、合闸线圈回路是如何自动断开的？

答：当在进行合闸操作时，开关KK2-4闭合，短接了TWJ的线圈阻抗，HC线圈得电动作，HQ线圈回路接通，断路器合闸，其常闭触点QF1-2因断路器在非常态而瞬时断开HC线圈回路，这样就短时接通了断路器并且也自动断开了合闸线圈回路。

当进行分闸操作时，可把KK手柄逆时针转动45 °，此时KK触点1—3接通，短接了HWJ线圈的阻抗，使得TQ线圈得电启动，断路器跳闸，其常开触点QF3-4因断路器在常态而瞬时闭合TQ线圈回路，随后KK手柄自动弹回原位，触点1-3断开，分闸线圈回路是自动断开。

3、上述控制电路中红灯、绿灯分别表示断路器在什么状态？

答：当红灯亮时，表示断路器处于合闸状态；当绿灯亮时，表示断路器处于断开状态。

4、上述控制电路中哪一个接点是由继电保护引入实现自动分闸的？如要由自动装置实现自动合闸，控制接点应引入电路的哪个回路？

答：在控制电路中触点BCJ是由继电保护引入实现自动分闸的。

七、实验小结 ：

在本次实验中，虽然说八个人一台机器，操作的人就两三个人而已，但是当我们遇到了问题还是可以通过八个人的智慧一起解决，每个人都认真看别人是怎么接线的，在寻找问题时也就比较好下手了，我们这组连好线后总是出现报警状态，检查了很多遍的线路都没有问题，后来通过老师的指导才发现只是电流表的量程选小了，才导致的报警，所以我想做实验还是要做到细心，一丝不苟，才能把实验做成功。通过本次实验，使我对具有灯光监视和音响监视的断路器控制回路有了一定的认识，这个控制回路在上个实验的回路中增加了音响提醒工难，使得控制回路更加可靠。通过本次实验，对具有灯光监视的断路器控制回路有了一定的认识，首次真正的认识到断路器的控制回路的大概工作原理，知道了怎么进行简单的手动合闸与手跳闸。

南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号： 专业班级： 电力系统

实验类型：□验证 □ 综合 █设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

一、实验项目名称：

装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验。

二、实验目的：

1、利用实验装置，再现断路器的“跳跃”现象的出现。

2、掌握装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路的“防跳”原理、电路的功能和特性。

3、理解装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路，为实现安全可靠地工作，该电路满足了哪些基本要求？

4、掌握电路中所用控制开关的触点图表，学会装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路的接线和实验操作方法。

5、为什么在防跳继电器中有电流起动线圈和电压自保持线圈的在在？如果不在在，电路是否会正常工作？

6、什么叫做断路器与控制开关的不对应关系？在这种关系下，有什么信号现象？

三、实验基本原理：

所谓“跳跃”是指断路器合闸回路中，控制开关的触点在合闸结束后来不及返回而人为地闭合，或自动装置继电器的触点由于某种原因在动作时被卡住不能复归，此时断路器合闸在永久故障的线路上，造成断路器在短时间内多次跳闸－合闸的现象。

危害：断路器如果多次“跳跃”，可能导致设备损坏并使事故扩大。因此必须采取“防跳”措施。

措施：装设“跳跃”闭锁继电器的断路器控制回路见图5-1，图中的中间继电器TBJ，称为跳跃闭锁继电器。它有两个线圈：一个是电流启动线圈，串联于跳闸回路中，这个线圈的额定电流应根据跳闸线圈的动作电流来选择，并要求有较高的灵敏度，以保证在跳闸操作时能可靠地启动；另一个线圈为电压自保持线圈，经过自身的常开触点并联于合闸接触器线圈HC回路中。另外，在合闸回路中还串接入一个TBJ的常闭触点。

控制回路的工作原理如下：当利用控制开关KK手动合闸或自动装置触点1ZJ进行自动重合闸时，如遇到故障，继电保护装置动作，其触点BCJ闭合，将跳闸回路接通，使断路器跳闸。同时跳闸电流也流过跳跃闭锁继电器TBJ的电流启动线圈，使TBJ动作，其常开触点接通TBJ的电压线圈常闭触点断开合闸线圈回路。此时，如控制开关KK的触点5-8或自动装置的触点1ZJ因故未断开，则TBJ的电压线圈始终带电，与HC线圈串联的TBJ常闭触点就始终分开，实现“闭锁”，HC线圈就始终无电，断路器就不能进行多次合闸。只有当合闸命令解除后，（也就是KK触点或1ZJ触点断开），TBJ的电压线圈失电，控制回路才恢复到正常的状态，解除闭锁。

图5-1所示电厂和变电所常用的断路器控制回路电气接线图。其控制开关KK为封闭式万能转换开关LW2—Z—1a、4、6a、40、20/F8，它的触点图表见表5-2。

表5-2 LW2—Z—1a、4、6a、40、20/F8控制开关触点图表

图2—1 具有灯光和音响监视的断路器控制回路

合跳201918171413151610987654321112在“跳闸后”位置的手柄（正面）的样式和触点盒（背面）的接线图手柄和触点盒的型式触 点 号位置跳 闸 后预 备 合 闸合 闸预 备 跳 闸跳 闸F81a1-32-446a40205-86-79-109-1210-1113-1414-1513-1617-1917-1818-20－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－