电气设备实验指导书.docx

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电气设备实验指导书

《电气设备》课程

实验指导书

甘肃煤炭工业学校机电科矿电教研组

2007年10月

《电气设备》课程实验操作规程

一、实验时不允许带手套、围巾。

女生辫子要盘起，以免缠入可动部分。

二、实验时要穿胶鞋，不准穿拖鞋进入实验室；否则，指导老师有权阻止该生作实验。

三、身体不得接触带电部分。

实验需改换接线时，必须先拉开电源闸刀。

不得带电操作。

四、每个实验线路都必须经闸刀开关才能接入电源。

五、实验接线完毕，必须经指导老师检查同意，方可进行通电实验。

六、实验前要点合一下电源闸刀开关（即合一下又立即拉开）。

观察各设备、仪器有无异常现象。

仪表指针是否反转等。

若正常才正式合上电源开关，合闸时注意要把刀合到底，保证接触良好。

七、发生事故时。

首先要拉开各种电源开关，保持镇静，不得慌乱，并立即报告指导老师配合处理。

八、实验中如损坏仪器、设备，应立即报告指导老师。

如属违反规程、规范而损坏者，要按学校规定处理。

九、实验完毕，必须切断电源，将所用设备、导线、仪器等收整好。

并清扫实验场地。

《电气设备》课程实验基本要求

实验是教学工作的重要环节之一，它不仅起到理论联系实际，巩固和加深对理论知识理解的作用同时又培养了学生的操作技能，为今后从事生产劳动，科学实验打下良好的基础。

为保证实验的正常进行，提高实验质量和效率，特提出以下基本要求：

一、做好实验前的准备

1．实验前要熟悉实验内容，预习课本中有关章节，认真阅读指导书，明确实验目的、内容、步骤及注意事项。

2．实验前应写好预习报告，实验前指导老师可对学生进行必要的抽查提问，不合格者，指导老师有权阻止该生作实验，认为确是做好了实验前的准备，方可进行实验。

二、实验中要合理分工认真操作

1．实验以小组为单位进行，每组有3~4人组成，推选一名组长，负责实验进行。

要求每个学生在实验中都能亲自动手，不做旁观者，组内每个成员要有明确分工，各负责其责。

2．实验前应首先熟悉所需设备的名牌、仪器、使用方法。

未经允许，仪器设备不许随意调整、拆开。

3．按实验接线图进行接线。

接好线后，经指导教师检查，方可接通电源实验。

4．按照实验步骤逐步进行实验。

实验接线中如改变接线必须断开电源，如遇异常现象，立即切断电源，并及时报告老师，查清原因在进行实验。

5．实验完毕，应将全部数据较指导老师审阅，经确认后方可拆线，并整理好实验设备，将仪器放回原处。

三、实验报告

实验报告是实验的总结，实验的成果。

它应根据实验测数据及实验观察到的现象等进行分析，研究得出结论，并和课本相印证。

对于某些异常现象要进行分析探讨。

实验报告要简明扼要，字迹清晰，图表整洁，结论正确。

内容包括：

1．实验名称、专业班级、组别、姓名、小组成员、试验日期；

2．扼要写出实验目的；

3．实验所用仪器设备的数据；

4．实验接线图，并注明仪器量程；

5．共完成几项实验，实验数据的整理与计算；

6．绘制实验特性曲线；

7．根据实验结果，进行分析探讨，最后得出结论。

实验一ZN28-12型真空断路器特性测试实验

一、实验目的

掌握真空断路器的结构、原理和技术参数的测试方法。

二、实验内容

1．用机械特性测试仪测量分、合闸时间；检查真空断路器三相合闸的同期性；分、合闸先后顺序；分、合闸平均速度；

2．用回路电阻测试仪测量接触电阻；

三、实验方法与步骤

1．熟悉真空断路器的结构、原理。

2．按图1接线，完成真空断路器电气接线，进行电动合闸、分闸试验。

3．检查三相合闸的同期性及分、合闸时间；分、合闸先后顺序；分、合闸平均速度；按图2接线：

操作步骤：

①打开电源开关并设定开关开距为11.1mm。

②进行测试：

按下测量键，显示屏会显示当前测试状态（合闸测量或分闸测量），此时仪器等待测试，操作断路器，仪器测试并显示测试结果。

想要打印当前数据，按打印键打印全屏数据。

注意事项：

①当开关出现故障或仪器外接信号线出错时，液晶显示屏进行提示，按下此键，液晶屏回到数据显示状态，可保留上次测量数据。

②若按下测量键，显示“接线出错”则应对照接线图进行检查接线是否正确，以及断路器状态是否正确。

4．用回路电阻测试仪按图3接线

操作步骤：

①按动电源开关，此时电阻及电流均显示全零。

②按测量键后，仪器自动测量并显示当前的电阻值及电流值。

③待电流显示消失后进行下一次测量。

注意事项：

①不可随便打开机箱，以免发生触电事故。

②测量高低压开关前，应确保开关不带静电，以保证安全。

③电流线和测试线不能更换。

④不能用来测试带电试品，有感器件（如变压器线圈和电机线圈）的电阻。

实验二一次设备的认识及倒闸操作

一、实验目的

本次实验设备均为电力系统中实际设备，实验意在通过一个真实的实践教学环境，使学生对变电站电气部分从工作原理、设备组成、安装接线到实际运行有一个全面地了解；熟悉断路器、高压跌落保险、隔离开关等一次设备；熟悉变电站主接线及明确倒闸操作的技术措施及组织措施，掌握倒闸操作的步骤。

二、实验内容

1．熟悉少油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器结构特点。

2．熟悉跌落式熔断器和隔离开关、负荷隔离开关结构特点。

3．熟悉变电站主接线，及倒闸操作的步骤及要求。

三、实验步骤

1．观看少油断路器的结构，了解其触头的形状、灭弧室的构造及分闸合闸的传动过程。

2．观看真空断路器的触头形状和结构，了解其灭弧原理，掌握真空断路器的操动机构的结构原理。

3．了解六氟化硫断路器的操动机构的结构原理。

4．进行高压熔断器的安装，掌握其工作原理、使用条件。

5．观看负荷隔离开关的结构，了解其原理及操作过程；掌握普通隔离开关的结构及操作过程。

6．电气主接线及倒闸操作

（1）熟悉我校模拟变电站的主接线的特点，查看一次系统的实际设备接线、安装特点。

（2）分析变电站各种主接线的优缺点，

（3）进行送电合闸操作及断电操作，掌握其操作过程。

对照实际装置及模拟接线分析倒闸操作的步骤并进行各种倒闸操作。

实验三断路器操动机构传动实验

一、实验目的

掌握真空断路器操作机构的原理结构及控制操作，掌握断路器跳合闸控制方式。

二、实验内容

1．掌握断路器储能过程中各个部件的作用及传动过程；掌握合闸线圈的工作过程及原理，掌握分闸线圈、过电流脱扣线圈的工作过程及原理。

2．学习断路器储能、合闸、分闸的手动和电动操作过程。

掌握断路器就地操作、控制室操作及远程控制的操作步骤。

3．学习一次系统过流时由过电流保护（通过电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器、分闸线圈到断路器分闸）完成跳闸的过程。

三、实验方法与步骤

1．操动机构储能及跳、合闸操作实验

断路器操动机构的储能有电动储能和手动储能两种方式；合闸有手动和电动两种方式；分闸有手动、电动、低电压脱扣和过电流脱扣四种方式。

按图1接线，进行断路器储能、合闸、分闸试验。

实验步骤：

①按实验接线图进行接线；

②进行操动机构的手动储能，完成合分闸操作；

③进行操动机构的电动储能，完成合分闸操作

2．过电流保护分闸实验

接线图如图2所示。

实际接线中过电流保护由电流互感器二次侧引出，经过过电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器到、断路器的辅助触点、过流脱扣线圈，完成跳闸过程。

在实验中电流继电器的电流通过调压器二次输出来控制，整定电流继电器的动作电流，调整滑线电阻器的值，使调压器二次侧的电流达到电流继电器的动作值。

电流保护动作后，通过电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器，完成输出，各继电器的线圈及动作触点采用交流220V电压。

因实验室中操动机构中的过流线圈为电流型，故中间继电器的触点通过滑线电阻R2控制输出电流的大小。

实验步骤：

①按实验接线图进行接线；

②合上断路器；

③调整电流继电器的整定电流为5A，调整时间继电器的动作时间；

④调整中间继电器出口回路的电阻值R2，使该回路的电流满足过流线圈的动作要求；

⑤接通过流继电器回路电源，调整调压器使电流增加到过流继电器动作值，观察时间继电器、信号继电器、中间继电器及断路器跳闸的过程。

实验四接地电阻和土壤电阻率测量

一、实验目的

掌握接地电阻测量的方法。

电力系统设计规程规定了对不同用途的接地装置的接地电阻值有一个最大限制值，超过此值为接地装置不合格，必须采取弥补措施，直到阻值合格。

发电厂和变电所接地装置的电阻值至少一年测量一次。

因此学会实测技术，是一项基本技能。

二、实验内容

1．接地装置电阻值的测量；

2．土壤电阻率的测量。

三、实验方法与步骤

1．使用仪器及其工作原理

仪表：

ZC-8型接地电阻测量仪（0-1/10/1000），仪器由四部分组成：

①手摇发电机②电流互感器③滑线电阻④检流计；仪表附有接地控测棒和联接导线。

此仪表适用于：

①直接测量各种接地装置的接地电阻值

②测量土壤电阻率

③测量一般低电阻导体的电阻值。

工作原理：

当发电机摇柄120转/分钟的速度旋转时，产生105~115周的交流电，测试仪的P2、C2型端钮经过5米导线接到被测物，P1、C1端钮接到相应的两根辅助探棒上（探棒按一定距离插入土壤中）。

电流I2由发电机出发经电阻、电流探棒C2、大地、被测物和电流互感器的一次绕组而回到发电机，由电流互感器的二次绕组感应产生I2通过电位器RS，借助调节电位器RS可使检流计达到零位。

RX：

被测接地装置的电阻值（Ω）

RS：

电位器总阻值K：

变流比K=I1/I2

N/10：

标度盘满刻度为10，读数为N

2．接地电阻的测量

1）接线图

2）步骤：

①沿被测接地极E使电位探棒P和电流探棒C依直线彼此相距20米且P系在E与C之间。

②E端钮接5m导线，P端钮接20m导线，C端钮接40m导线。

③将仪器放置水平面后，用调节旋钮使检流计指示为零。

④将倍率标度最大倍率，慢慢转动发电机的摇把，同时旋转电位器刻度盘，使检流计指示为“0”。

⑤当检流计的指针接近平衡时，加快发电机摇把转速，使其达到150转/分钟，再转动电位器刻度盘，使检流计平衡，此时刻度盘读数乘以倍率档即为被测接地电阻数值。

⑥当刻度盘读数小于1时，应将倍率开关置于较小倍率，重新调整刻度盘，以得正确读数。

⑦当测量小于1Ω的接地电阻时，应将两个E端钮的联结片打开，分别用导线联接到被测接地体上，以消除测量时联接导线电阻的附加误差，操作步骤同上。

⑧当检流计的灵敏度过高时，可将两根探棒插入土壤中浅一些；当检流的灵敏度过低时，可沿探棒注水使其潮湿。

3．土壤电阻率的测量

具有四个端钮的电阻测量仪，0-1/10/100Ω档，可测量土壤电阻率ρ（Ω·cm）。

1）接线图：

2）步骤

在被测区沿直线埋入地下4根探棒，彼此相距为a厘米（a值可取800cm）。

棒的埋入浓度不应超过20/1·α（即20/1·α×800=40cm）。

如上图所示，打开两个E端的联结片，用4根导线如图所示连接起来。

测量方法与接地电阻的测量方法相同，所测得的土壤电阻率为：

ρ=2παR

R：

接地电阻测量仪的读数（Ω）；a：

棒与棒间的距离，ρ：

该地区的土壤电阻率（Ω·cm）。

上法所测得的电阻率ρ，可以近似认为是在被埋入棒之间区域内的平均土壤电阻率。

请将测量结果与计算结果写出来（ρ值在地网设计时用）。

实验五SN10-10I/600-200解体、组装

一、实验目的

熟悉SN10-10I部件结构及功能，加深课堂教学效果。

二、实验内容

1．SN10-10I/600-200解体

2．SN10-10I/600-200组装

三、实验方法与步骤

1．解体顺序方法：

解剖的目的主要是观察导电部分，灭弧室，机械传动部分以及油气分离器和缓冲器的结构，进一步理解其工作原理。

解剖前应先观察断路器的外部结构，由上至下：

上帽上出线座，油位指示器、绝缘筒、下出线座、低罩以及放油螺栓和传动拐臂等。

同时，还应注意断路器内部是否有油，如有，拧出放油螺栓，将内部的油全部排出后才进行解剖。

解剖顺序也是由上而下：

1）拧开固定上帽的螺栓，取出上帽和静触头座，观察上帽、静触头的结构，静触头与上出线座之间的联接以及活门（逆止阀）的结构，特别要注意梅花触头的特点。

2）拧出上出线座和内法兰，逐一取出灭弧室的塑料片，（注意其顺序），观察灭弧室各塑料片的结构特点，理解横、纵吹灭弧原理。

3）拧出绝缘筒内的内门角螺栓，取下绝缘筒。

观察导电杆（动触头）及导电杆经滚轮屿下出线座的联接，观察包括拐臂、轴承和轴在内的机械传动部分。

4）拧出固定缓冲器的螺栓，取出缓冲器，观察其结构、理解其缓冲的原理。

5）拧出上帽里固定油气分离器的螺栓，取出油气分离器，观察其结构，特别要注意分离片的放置，理解惯性式油气分离器的原理。

2．组装：

其步骤与解体相反。