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目 录
第一某些 工厂供电综合自动化实训系统简介 1
第二某些 高、低压供配电设备实训安全操作规程 3
第三某些 实训项目 5
第一章 工厂供电某些电气接线图认知 5
实训一 实训台电气主接线模仿图认知 5
实训二 电气主接线图认知 6
第二章 工业配电室值班技能培训 8
实训一 电流互感器与电压互感器接线方式 8
实训二 电力系统“五防”规定与操作...................................14
实训三 工厂供电倒闸操作 18
实训四、无功补偿装置实训 26
第三章 线路保护整定菜单环节阐明简介 34
实验一 三段式电流保护 39
实验二 过流加速保护 42
实验三 过负荷保护 44
实验四 零序电流保护 46
实验五 低电压保护 48
实验六 三相一次重叠闸 50
实验七 母线TV断线告警 52
实验八 控制回路异常告警 54
第四章 CBZ8000后台操作环节简介 55
第一某些 工厂供电综合自动化实训系统简介
工厂供电综合自动化实训系统”是依照机械工业职业技能鉴定指引中心编写《高档电工技术》、《电工基本》(高档工合用)、《电工技师培训材料》结合《工厂供电》和《供配电技术》等课程研制生产。重要针对教材中10kv降压变电所、0.4kv变电所及车间用电负荷供配电线路中所涉及微机继电保护装置、备用电源自动投入装置、无功自动补偿装置、智能采集模块等电气一次、二次、控制、保护等重点教学内容进行设计开发,通过在本实训装置技能训练能在进一步理解专业知识同步,培养学生实践技能。并且本套实训装置尚有助于学生对变压器、电动机组、电流互感器、电压互感器、模仿表计、数字表计及开关元器件工作特性和接线原理理解和掌握。
本实训装置有10kv、0.4kv两个不同电压级别中型工厂供配电系统。10kv、0.4kv设备均采用原则工业现场设备,如隔离开关、接地刀、避雷器、真空断路器、带电显示仪、电压,电流互感器等。微机继电保护装置采用许继生产保护装置。为了便于实验,在微机保护屏上安装了模仿断路器,通过屏面上模仿/实验旋转开关亦可直接控制实际断路器。
整个实训装置模仿图可分为如下几种某些:
(1)10kv总降压变电所重要接线模仿某些
采用模仿10kv进线,通过外部电源断路器“QF”断电来模仿外部电网失电现象。
10kv母线有一路高压进线线,高压出线柜、PT柜并配有相应微机保护屏等,可以线路模仿故障继电保护实训内容。
(2)0.4kv高压配电所重要接线模仿某些
0.4kv低压配电所中进线;降压变压器是按无载调压器设计,通过无载调压分接头控制单元实现无载调压。在0.4kv母线上尚有无功自动补偿装置,母线上并联了8组三角形接法电容器组,对母线无功进行集中补偿。当低压负荷变化导致0.4kv母线功率因数低于设定值时,通过无功补偿控制单元实现电容器组手动、自动补偿。除此之外0.4KV配电所“1”段母线、尚有抽屉式出线柜,有功\无功负载柜。
(3)微机保护屏及二次回路控制实训操作面板
此某些把微机线路保护装置背部接线端子及电流互感器和电压互感器接线端子引到装置面板上,让学生自己动手连接装置线路,重要目是培养学生实际动手能力,更好掌握电压、电流互感器接线办法,使学生熟悉装置基本工作原理及保护功能。
该套实训装置具备如下特点:
1) 实用性强
本装置依照典型教训内设计,系统实现了工厂供电系统受电、输送、分派、控制、保护等实践技能训练规定。学生在实训中,还可以掌握对的电路投切操作、“五防”熟知、倒闸操作、运营控制以及各自运营方式调节操作规程。本装置构造清晰、运营灵活、操作以便、安全可靠。为学生提高升实践技能建立了一种良好实训平台。
2)综合性强
本系统综合了与工厂供电有关微机线路保护和无功补偿等功能。采用是工业现场产品。
3)先进性
本实训装置综合微机继电保护系统采用采用分层分布式控制方式,组建成集控制、保护、测量和信号为一体综合自动化实训平台。体现了当前自动化技术和通信技术在供配电网深刻变革。
第二某些 高、低压供配电设备实训安全操作规程
1、未经实训教师允许学生不得擅自操作设备。
实训前必要按照实训内容认真学习相应实训实验指引书和关于技术规定,并且理解该设备规范注意事项。
2、检查实训实验电源电压与否符合设备规定电压。
高压电气操作顺序:停电时应先断真空断路器,后断开隔离开关,送电时与上述操作顺序相反。 禁止带电拉合地刀开关,拉合地刀开关前先断电,且应迅速坚决到位。操作后应从下面观测窗口检查地刀状态开关。
3、禁止拆开电器设备外壳进行带电操作。
电流互感器禁止二次侧开路,电压互感器禁止二次侧短路。
实训实验时要注意观测仪表和信号灯与否正常,发现异常应及时断开电源,及时检查且排除故障。避免伤及人身和损坏设备。
4、更换柜内器件时,必要谨慎,检查好电源与否关断,禁止带电更换,防止发生危险。
5、实验中所有拆除电线要解决好,不立虽然用裸露线头要用绝缘胶带包好,以防发生触电。
6、禁止带电移动高于人体安全电压设备,禁止带电工作时用手触摸带电体。
7、实训实验工作完毕后,必要收好工具,清理工作场地,搞好卫生。
8、在检修工作时,必要先断开电源,留人看守或挂警告牌,在有也许触及带电某些加装暂时遮拦或防护罩,再先后验电、放电和连接接地线。
9、电气检修、维修作业及危险工作禁止单独作业。
当有高于人体安全电压存在时禁止带电作业进行维修。
在未拟定电线与否带电状况下,禁止用老虎钳或其她工具同步切断多根电线。
第三某些 实训项目
第一章 工厂供电某些电气接线图认知
实训一 实训台电气主接线模仿图认知
一、 实习目
1.熟悉本熟悉实训装置电气主接线模仿图。
2.理解本实训装置电气主接线模仿图设计理念。
二、 装置电气接线模仿图构造简介
整个系统模仿可分为如下两个某些(按电压级别)
(1)10kv降压变电所主接线模仿某些
采用模仿10kv进线,通过外部电源断路器“QF”断电来模仿外部电网失电现象。
10kv母线有高压进线,高压出线柜、PT柜,经模仿降压变压器降压后送0.4KV低压系统。 可根据10KV某些主接线图上电气符号认知隔离开关、接地刀、避雷器、真空断路器、带电显示仪、状态显示仪、电压电流互感器、测量表计等。.
. 依照典型10KV变电所配备,该系统配有相应微机保护,可以完毕线路继电保护实训。
熟习机械闭锁机构工作原理和操作顺序,倒闸操作过程。
(2)0.4kv高压配电所重要接线模仿某些
0.4kv低压配电所中进线,降压变压器是按无载调压器设计,通过无载调压分接头控制单元实现无载调压。在0.4kv母线上尚有无功自动补偿装置,母线上并联了8组三角形接法电容器组,对母线无功进行集中补偿。当低压负荷变化导致0.4kv母线功率因数低于设定值时,通过无功补偿控制单元实现电容器组手动、自动补偿。除此之外0.4KV配电所“1”段母线尚有抽出式出线柜,有功无功负载柜。.
通过操作面板上按钮和选取开关可以接通和断开线路,进行系统倒闸操作。当按下面板上绿色按钮时,红色批示灯亮,表达断路器合闸;当按下面板上红色按钮时,绿色批示灯亮,表达断路器分闸。.
三、 送电实训内容及环节
(1)按照对的操作顺序启动直流电源柜给10KV系统各断路器送直流220V工作电源。依次合上各高压柜二次电源微型断路器,分地刀、合断路器开关,合PT柜断路器开关,分高压出线柜地刀,合高压出线柜断路器开关。
(2)合0.4KV低压进线柜万能断路器开关,合抽出式出线柜开关,把无功补偿方式选取开关拨到自动状态。启动有功无功负载柜。
(3)依次合上述开关后 可完毕10kV、0.4kV母线上顾客供电,然后按下电动机启停控制某些启动按钮,电动机组启动运营,表白送电完毕。
实训二 电气主接线图认知
一、 实训目
1、理解电气器件代表符号。
2、理解电气接线图规则。
二、 概略图普通规定及布局。
1、普通规定
(1)概略图应当表达系统、分系统、成套装置、设备、软件概貌,并表达出各重要功能,件之间和(或)各重要部件之间重要关系和连接相对简朴简图,通惯用单线表达。
(2)概略图用作进一步设计工作根据,以便编制更详细功能图和电路图,也可作为教学、训练、操作和维修基本条件。
2、布局
(1)概略图应按功能布局法绘制,图中可补充位置信息。
(2)概略图绘制应布局清晰,便于理解。
(3) 概略图可以在功能和构造不同层次上绘制,较高层次描绘总系统,而较低层次描述系统中分系统。某一层次概略图应包括检索描述较低层次文献标记。
(4)概略图用以表达项目涉及方框符号在内图形符号布局,应当做到使信息、控制、能源和材料流程清晰,易于区别辨别,必要时每个图形符号应标注参照代号。
(5)重要信息流方向应从左至右,或者从上至下。
三、 实训内容及环节
该实训装置电气主接线图如图 3-1-2-1 所示。根据主接线图符号查找控制屏上详细电气器件,熟悉各个电气器件,结识电气器件外部特性。
QF——断路器;QS——隔离开关;TA——电流互感器;
TV——电压互感器;T——变压器
四、 实训报告
针对电气主接线图认知规定,按实训报告编写格式写出电气主接线图 3-1-2-1 中电气器件符号在线路中详细含义。
图 3-1-2-1
第二章 工业配电室值班技能培训
实训一 电流互感器与电压互感器接线方式
二、 原理阐明
互感器(transformer)是电流互感器与电压互感器统称。从基本构造和工作原理来说,互感器就是一种特殊变压器。
电流互感器(current transformer,缩写为 CT,文字符号为 TA),是一种变换电流互感器,其二次侧额定电流普通为 5A或1A。
电压互感器(voltage transformer,缩写为 PT,文字符号为 TV),是一种变换电压互感器,其二次侧额定电压普通为 100V。
(一)互感器功能重要是:
(1)用来使仪表、继电器等二次设备与主电路(一次电路)绝缘 这既可避免主电路高电压直接引入仪表、继电器等二次设备,有可防止仪表、继电器等二次设备故障影响主回路,提高一、二次电路安全性和可靠性,并有助于人身安全。
(2)用来扩大仪表、继电器等二次设备应用范畴 通过采用不同变比电流互感器,用一只 5A 量程电流表就可以测量任意大电流。同样,通过采用不同变压比电压互感器,用一只 100V 量程电压表就可以测量任意高电压。并且由于采用互感器,可使二次仪表、继电器等设备规格统一,有助于这些设备批量生产。
(二)互感器构造和接线方案
图2-1 电流互感器基本构造和接线
电流互感器基本构造原理如图 2-1 所示。它构造特点是:其一次绕组匝数很少,有型式电流互感器还没有一次绕组,而是运用穿过其铁心一次电路作为一次绕组,且一次绕组
图3-2 电压互感器基本构造和接线
图3-3 电流互感器接线方案
a)一相式 b)两相 V 形 c)两相电流差 d)三相星形
图3-4 电流互感器接线方案
a) 一种单相电压互感器 b) 两个单相接成 V/V 形
c) 三个单相接成 Y0/ Y0 形
d) 三个单相三绕组或一种三相五芯柱三绕组电压互感器接成 Y0/ Y0 /△形(开口三角形)
导体相称粗,而二次绕组匝数诸多,导体很细。工作时,一次绕组串联在一次电路中,而二次绕组则与仪表、继电器等电流线圈相串联,形成一种闭合回路。由于这些电流线圈阻抗很小,因而电流互感器工作时二次回路接近于短路状态。其接线方式如图 3-3 所示。
电压互感器基本构造原理图如图 3-2-1-2 所示。它构造特点是:其一次绕组匝数诸多,而二次侧绕组较少,相称于降压变压器。工作时,一次绕组并联在一次电路中,而二次绕组并联仪表、继电器电压线圈。由于这些电压线圈阻抗很大,因此电压互感器工作时二次绕组接近于空载状态。其接线方式如图 3-4 所示。
三、 实训内容及环节
在高压10KV一次进线柜、PT柜、低压负载柜内认知电流、电压互感器 TV、TA,带电显示仪前端电压互感器接线与理论接线方式一致性。完毕下列实训内容:
1、 电压互感器认知查线实训
对照原理阐明某些电压互感器接线方案图 3-4 中 b)、查看电压互感器接线满足下列接线规定:
(1)两个单相电压互感器;
(2)三个单相电压互感器;
按照对的顺序启动高压进行柜断路器、PT柜隔离刀给电压互感器供电,观测、电压表达数,看与否满足线电压 10kV显示。
2、 电流互感器认知查线实训
3、 对照原理阐明某些电流互感器接线方案图 3-3 中 a)、b)、c)、d)把电流互感器接成满足下列接线规定:
(1)一相式
(2)两相V形
(4)三相星形
按照对的顺序启动高压进线柜断路器、隔离刀给电流互感器供电,观测、电流表与否正常工作。
针对电流互感器与电压互感器接线方式规定,按实训报告编写格式写出不同接线方式键有何区别。
实训二 电力系统“五防”规定与操作
一 、实训目
1、理解熟记“五防”内容与规定。
2、熟悉“五防”操作环节。
二、“五防”概念
电力系统中“五防”是指:
1、防止误分、合断路器。
2、防止带负荷分、合隔离开关。
3、防止带电挂(合)接地线(接地开关)。
4、防止带地线(接地开关)送电,也就是防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关)。
5、防止误入带电间隔。
三、“五防”必要性
电力系统电气操作都需要一定操作规程,每一种操作环节都是固定并且不可跳跃,因而为了防止运营人员、检修人员和其她人员由于操作不当而引起不必要事故,提出了“五防”闭锁概念。
“五防”闭锁是防止运营人员误操作事故而采用一种积极办法, “五防”功能实现成了电力安全生产重要办法之一。随着电网不断发展,技术不断更新,防误装置得到不断改进和完善。防误装置设计原则是:凡有也许引起误操作高压电气设备,均应装设防误装置和相应防误电气闭锁回路。
四、“五防”闭锁方式分类及其特点
常规“五防”闭锁方式重要有4种:机械闭锁,程序锁,电气闭锁和微机防误闭锁装置。
(1)、机械闭锁
这是在开关柜或户外闸刀操作部位之间用互相制约和联动机械机构来达到先后动作闭锁规定。可以实现随操作顺序对的进行,自动地步步解锁。在发生误操作时,可以实现自动闭锁,制止误操作进行。机械闭锁可以实现正向和反向闭锁规定,具备闭锁直观,不易损坏,检修工作量小,操作以便等长处。然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等机械动作有关部位之间应用,与电器元件动作间联系用机械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关(其她闸刀)之间闭锁规定也鞭长莫及。因此在开关柜及户外闸刀上,只能以机械闭锁为主,还需辅以其她闭锁办法,方能达到所有五防规定。
(2)、程序锁(或称机械程序锁)
这是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作规定。其最大长处是钥匙传递不受距离限制,因此应用范畴较广。程序锁在操作过程中有钥匙传递和钥匙数量变化辅助动作,符合操作票中限定开锁条件操作顺序规定,与操作票中规定行走路线完全一致,因此也容易为操作人员所接受。
(3)、电气二次防误闭锁回路
这是一种现场电气联锁技术,重要通过有关设备辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本形式,闭锁可靠。电气闭锁长处是操作以便,没有辅助动作,但是在安装使用中也存在如下几种突出问题:
1、普通来说电磁锁单独使用时,只有解锁功能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用才干具备正反向闭锁功能;
2、作为闭锁元件电磁锁构造复杂,电磁线圈在户外易受潮霉坏,绝缘性能减少,增长了直流系统故障率;
3、需要敷设电缆,增长额外施工量;
4、需要串入操作机构辅助触点。依照运营经验,辅助触点容易产生接触不良而影响动作可靠性;
5、在断路器控制开关上,普通都缺少闭锁办法。
6、电气闭锁回路普通只能防止断路器、隔离开关和接地开关误操作,对误入带电间隔、接地线挂接(拆除)等则无能为力。不能实现完整"五防"功能。
(4)、微机防误闭锁装置
自上世纪90年代初,微机技术就进入了防误闭锁领域。微机防误闭锁系统普通不直接采用现场设备辅助接点,接线简朴,通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁,置是一种采用计算机技术,用于高压开关设备防止电气误操作装置。通过10近年来发展,微机防误闭锁装置已逐渐成熟,并已在电力系统中广泛推广。微机防误系统通过软件将现场大量二次闭锁回路变为电脑中五防闭锁规则库,实现了防误闭锁数字化,并可以实现以往不能实现或者是很难实现防误功能,应当说是电气设备防误闭锁技术最新技术和奔腾。
五、实训内容及环节
本实训系统装有机械闭锁机构、电气二次防误闭锁回路、微机防误闭锁。其中电气二次防误闭锁回路、微机防误闭锁已在微机保护装置和低压进线母联电路设计上实现,本实验只在高压柜机械闭锁装置和抽出式出线柜抽屉闭锁装置上实现。
现以高压进行柜机械闭锁操作机构进行操作:
1)、停电操作和检修
(1)分断路器(2)手柄旋转至分断闭锁(3)分线路侧隔离开关(4)分母线侧隔离开关(5)合地刀开关(6)手柄旋转至检修位置(7)启动上下门,此时开关柜处在检修状态。
2)、送电操作
(1)关上下门(2)手柄旋转至分断闭锁(3)分地刀开关(4)合母线侧隔离开关(5)合线路侧隔离开关(6)手柄旋转至工作位置(7)合断路器,此时开关柜处在送电状态
六、针对“五防”规定写出实训报告和体会。
实训三 工厂供电倒闸操作
一、实验目
1) 掌握变电所送电办法。
2) 掌握操作票填写办法。
3) 理解变所送电操作流程。
4)理解什么是倒闸操作
5)熟悉倒闸操作规定及环节
二、原理阐明
倒闸操作是指按规定实现操作方式,对现场各种开关(断路器及隔离开关)所进行分闸或合闸操作。它是变配电所值班人员一项经常性、复杂而细致工作,同步又十分重要,稍有疏忽或差错都将导致严重事故,带来难以挽回损失。因此倒闸操作时应对倒闸操作规定和环节了然于胸,并在实际执行中严格按照这些规则操作。
1、倒闸操作详细规定
(1)变配电所现场一次、二次设备要有明显标志,涉及命名、编号、铭牌、转动方向、切换位置批示以及区别电气相别颜色等。
(2)要有与现场设备标志和运营方式相符合一次系统模仿图,继电保护和二次设备还应有二次回路原理图和展开图。
(3) 要有考试合格并经领导批准操作人和监护人。
(4) 操作时不能单凭记忆,应在仔细检查了操作地点及设备名称编号后,才干进行操作。
(5) 操作人不能依赖监护人,而应对操作内容完全做到心中有数。否则,操作中容易出问题。
(6) 在进行倒闸操作时,不要做与操作无关工作或闲谈。
(7) 解决事故时,操作人员应沉着冷静,不要惊慌失措,要坚决地解决事故。
(8) 操作时应有确切调度命令、合格操作或经领导批准操作卡。
(9) 要采用统一、确切操作术语。
(10) 要用合格操作工具、安全用品和安全设施。
2、变配变所倒闸操作普通规定和环节
为了保证运营安全,防止误操作,按《电业安全工作规程》(DL408-91)规定:倒闸操作必要依照值班调度员或值班负责人命令,受令人复诵无误所执行。倒闸操作由操作人填写操作表(格式如表6-1-1所示)。单人值班,操作票由发令人用电话向值班员传达,值班员应依照传达,填写操作票,复诵无误,并在“监护人”签名处填入发令人姓名。
操作票内应填入下列项目:应拉合断路器和隔离开关,检查断路器和隔离开关位置,检查接地线与否拆除,检查负荷分派,装拆接地线,安装或拆除控制回路或电压互感器回路熔断器,切换保护回路和检查与否确无电压等。
操作票应填写设备双重名称,即设备名称和编号。
操作票应用钢笔或圆珠笔填写,票面应清晰整洁,不得任意涂改。操作人和监护人应依照模仿图板或结线图核对所填写操作项目,并分别签名,然后经值班负责人审核签名。特别重要和复杂操作还应由值长审核名。
开始操作前,应先在模仿图板上进行核对性模仿预演,无误后,再进行设备操作。操作前应核对设备名称、编号和位置,操作中应认真执行监护复诵制。发布操作命令和复诵操作命令都应严肃认真,声音宏亮清晰。必要按操作票填写顺序逐项操作。每操作完一项,应检查无误后做一种“对”记号,所有操作完毕后进行复查。
倒闸操作必要由两人执行,其中一种对设备较为熟悉者作监护。单人值班变电所,倒闸操作可由一人执行。特别重要和复杂倒闸操作,由纯熟值班员操作值班负责人或值长监护。
操作中发生疑问时,应及时停止操作,并向值班负责人报告,弄清问题后,再进行操作。不准擅自更改操作票。
用绝缘棒拉合隔离开关或经传动机构拉合隔离开关和断路器,均应戴绝缘手套。雨天操作室外高压设备时,绝缘棒应有防雨罩, 还应穿绝缘靴。接地网电阻不符合规定,晴天也应穿绝缘靴。雷电时,禁止进行倒闸操作 在发生人身触电事故时,为理解救触电人,可以不经允许,即行断开关于设备电源,但事后必要及时报告上级。其她事故解决、拉合断路器单一操作及拉开接地刀闸等,也可不用操作票,但应记入操作记录本内。
三、变配电所送电操作
变配电所送电时,普通应从电源侧开关合起,依次合到负荷侧开关。按这种程序操作,可使开关闭合电流减至最小,比较安全;万一某某些存在故障,也容易发现。但是在有高压断路器-隔离开关及有低压断路器-刀开关电路中,送电时,一定要按照母线侧隔离开关--负荷侧隔离开关--断路器合闸顺序依次操作。
实验环节:
1、合10kV进线空开接通三相电源。
送电操作流程:
1) 检查进线开关均在断开位置、地刀位于分状态后,依次合上进线进线断路器QF。对母线送电,如合闸成功,则阐明10kV母线是完好。
2) 合上PT柜断路器QF,查看接于10kV进线柜上母线电压表与否正常。
3) 合上所有10kV母线高压出线柜断路器,对模仿降压变压器送电。
4) 合0.4KV低压进线柜万能断路器,电容柜上刀开关,合抽屉柜旋转开关。
5) 查看接于各柜上电压表显示与否正常。
6) 启动有功无功负载,送电成功。
2、依照以上流程填写送电操作票。
操作票格式如表1-1。
表1-1 送电操作票
开始时间: 年 月 日 时 分
结束时间: 年 月 日 时 分
操作任务:
√
顺序
操作项目
备注
操作人: 监护人: 值班负责人: 值长:
四、变配电所停电操作
变配电所停电时,普通应从负荷侧开关拉起,依次拉到电源侧开关。按这种程序操作,可使开关开断电流减至最小,也比较安全。但是在有高压断路器-隔离开关及有低压断路器-刀开关电路中,停电时,一定要按照断路器--负荷侧隔离开关--母线侧隔离开关拉闸顺序依次操作。
实验环节
1、停电操作流程:
1) 断开0.4KV低压进线柜万能断路器,照明、柜电容柜上刀开关,抽屉柜旋转开关。
2) 断开10kV母线所有出线柜上断路器,逆时针摇出真空断路器到实验位置,然后合上进线上地刀开关。
3) 断开进线上断路器,逆时针摇出真空断路器到实验位置,然后合上进线上地刀开关。
依照以上流程填写停电操作票。如表5-2。
依照操作规定,按操作票进行操作。
表1-2 停电操作票
开始时间: 年 月 日 时 分
结束时间: 年 月 日 时 分
操作任务:
√
顺序
操作项目
备注
操作人: 监护人: 值班负责人: 值长:
五、实训报告
针对倒闸操作规定,按实训报告编写格式写出倒闸操作规定、环节和注意事项。
实训四、无功补偿装置实训
一、 实训目
1、掌握本实训装置配备智能无功自动补偿装置操作办法。
2、理解无功补偿装置自动补偿功能。
二、 原理阐明
实训系统所使用 JKW-2SC 系列无功功率补偿控制器采用国内外最先进单片机控制技术,对修改参数具备记忆功能,它既有高精度和高敏捷度等特点,又有模仿型控制器抗干扰能力强和不死机等优越性。该系列产品符合 DL/T597-1996 原则,可广泛适应于不同电网系统。
本实训系统上采用JKW-2SC 系列无功功率补偿控制器自身有手动和自动控制两种补偿控制方式。无功补偿装置接线图如图 4-1。
图 4-1 无功补偿装置接线图
工厂中由于有大量电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷,从而使功率因数减少。如在充分发挥设备潜力、改进设备运营性能、提高其自然功率因数状况下,尚达不到规定功率因数规定期,依照 GB50052-1995《供配电系统设计规范》和GB3485-1983《评价公司合理用电技术导则》等都规定,在采用上述提高自然功率因数办法后仍达不到规定功率因数规定期,应合理装设无功补偿设备,以人工补偿方式来提高功率因数。
进行无功功率人工补偿设备,重要有同步补偿机和并联电容器。并联电容器又称移相电容器,在工厂供电系统中应用最为普遍,具备安装简朴、运营维护以便、有功损耗小以及组装灵、扩建以便等长处。
并联补偿电力电容器大多采用△形接线。低压并联电容器,绝大多数是做成三相,并且内部已接成△形。
图 4-2 表达功率因数提高与无功功率和视在功率变化关系。假设功率因数由COSφ提高到 COSφ’ ,这时在负荷需要有功功率 P30 不变条件下,无功功率 Q30 减小到 Q3’,相应地负荷电流 I30’ 也得以减小,这将使系统电能损耗和电压损耗相应减少,既节约了电,又提高了电压质量,并且可选较小容量供电设备和导线电缆,因而提高功率因数对电力系统大有好处。
图 4-2 功率因数提高与无功功率、视在功率变化
由图 4-2 可知,要使功率因数由 COSφ提高到 COSφ’ ,必要装设无功补偿装置(普通采用并联电容器)容量为
或
式中,△qc= tanφ- tanφ’,称为无功补偿率,或比补偿容量。这无功补偿率,是表达使 1KW有功功率由 COSφ提高到 COSφ 所需要无功补偿容量 kvar 值,其单位为“kvar/kW ”。
本实训系统内电容器组参数如表 4-1。
表 4-1
组数
电容值(uF)
补偿无功功率(Kvar)
第一组(C1)
2.2
0.033
第二组(C2)
2.2
0.033
第三组(C3)
2.2
0.033
第四组(C4)
2.2
0.033
第五组(C5)
2.2
0.033
第六组(C6)
2.2
0.033
第七组(C7)
2.2
0.033
第八组(C8)
2.2
0.033
并联电容器在工厂供电系统中装设位置,有高压集中补偿、低压集中补偿和就地补偿(个别补偿)等三种方式。
高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变配电所 6~10kV 母线上。这种补偿方式只能补偿 6~10kV 母线此前所有线路上无功功率,而此母线后厂内线路无功功率得不到补偿,因此这种补偿方式经济效果比后两种补偿差。低压集中补偿是将低压电容器集中装设在车间变电所低压母线上。这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线此前车间变压器和前面高压配电线路及电力系统无功功率。由于这种补偿方式能使车间变压器视在功率减小从而可使主变压器容量选得较小,因而比较经济,并且这种补偿低压电容器柜普通可安装在低压配电室内,运营维护安全以便,因而这种补偿方式在工厂中相称普遍。
分散就地补偿又称单独个别补偿,是将并联电容器组装设在需进行无功补偿各个用电设备旁边。这种补偿方式可以补偿安装部位此前所有高低压线路和电力变压器无功功率,因而其补偿范畴最大,补偿效果最佳,应予于优先采用。但这种补偿方式总投资较大,且电容器组在被补偿用电设备停止工作时,它也将一并被切除,因而其运用率较低。
由于高压电容器采用自动补偿时对电容器组回路中切换元件规定较高,价格较贵,并且维护检修比较困难,因而当补偿效果相似或相近时,宜优先选用低压自动补偿装置。
三、 实训内容与环节
1、无功自动补偿装置自动运营
1、无功补偿装置自动运营
(1)接通10KV高压进线电源,分进线柜地刀开关、顺时针摇真空断路器到工作位,合真空断路器。合PT柜PT手车(顺时针摇PT手车装置到工作位),分高压出线柜地刀开关,顺时针摇真空断路器到工作位,合真空断路器,合400V低压进线柜断路器,合低压补偿柜400A刀熔隔离开关,合抽出式出线柜开关,启动负载柜电动机。
(2)将无功补偿柜‘自动/手动’转换开关转自动”,“功率因数控制器工作,启动有功纯阻性负载,这时功率因数控制器显示为‘1’与论值相符合,启动无功感性负载,功率因数控制器显示为‘0.2’左右,再启动有功纯阻性负载(因本实验系统采用无功感性负载为三相三相异步电动机空载运营无法模仿其负载工作状态,因此只有投纯阻性负载才干模仿做功),功率因数控制器显示为‘0.6’左右,这时功率因数控制器自动投电容进行补偿朝目的值接近。按功率因数控制器面板上“设立”键3秒钟切换到参数设立状态参数设立代码如功率因数控制器面板所示,功率因数控制器设立参数参照下表设立。
参数名称
设定值
投入门限
0.80
DELEY 投切限时
5S
过压门限
440V
OUTPUT 输出路数
8
切除门限
0.90
(3)参数设立完毕后按功率因数控制器“MODE”让功率因数控制器回到自动状态。
录初始功率因数“滞后 X.XX”,记录数值于表 4-3 中。通过无功补偿柜里电机启动,待控制器自动补偿稳定后记录数值于表 4-3 中。
表 4-3
初始功率因数
补偿后功率因数
2、 无功补偿装置自身手动功能
在上面实训环节基本上进行下面实训操作:
(1) 把无功补偿控制柜‘自动/手动’转换开关转自动”位置,按功率因数控制器“设立”键切换到手动状态LED显示屏显示“H”状态,再按“+”键投入电容组,按“—”键切除电容组,直到第六组被切除后,等待 5 分钟(从第一组电容开始),再按“+”键投入电容组,记录每增长一组电容时功率因数变化于表 4-3(如不能切换需等 5 分钟)(注:手动。切换到“自动”状态或进行下一轮手动时,按照国家电力行业原则需延时 5 分钟,来延长电容器使用寿命)
(2) 当第四六组投入之后,按“—”键切除电容组,记录电容组切除顺序。
(3) 按“设立”键切换装置 LCD 显示“自动”状态即“A”状态,按“+”或则“—”键切换到“电压值”项,再按“设立”键切换装置 LCD 显示“手动”状态;需等待 5 分钟,再按“+”键投入电容组,记录每增长一组电容时电压值。
(4) 当第四组投入之后,按“—”键切除电容组,记录电容组切除顺序于表 4-4 中。
表 4-4
运营状态
功率因数
电压值(V)
初始状态
投入第一组电容 C1
投入第二组电容 C2
投入第三组电容 C3
投入第四组电容 C4
投入第五组电容 C5
投入第六组电容 C6
投入第七组电容 C7
投入第八组电容 C8
3、 无功补偿手动功能
无功补偿柜‘自动/手动’转换开关转向“手动”位置,投入有功负载、无功负载, 顺时针旋转“手动”转动凸轮开关到“停”1、2、3、4、5、6、7、8位置。观看“功率因数表”显示值。
逆时针旋转凸轮开关到“停”(不要过快),依次切除电容组,记录电容切除顺序于表4-5 中。(注意:在投入与退出六组电容过程中操作都不要过快)。
运营状态
电压值(V)
电流值(A)
初始状态
手动投入第一组电容 C1
手动投入第二组电容 C2
手动投入第三组电容 C3
手动投入第四组电容 C4
手动投入第五组电容 C5
手动投入第六组电容 C6
手动投入第七组电容 C7
手动投入第八组电容 C8
电容切除顺序
四、 实训报告
针对无功补偿装置规定,按实训报告编写格式写出实训报告和体会。
第三章 电力系统继电保护实验基本规定
一、实验基本规定
电力系统继电保护实验目在于培养学生掌握基本实验办法 与操作技能。培养学生学会依照实验目,实验内容及实验设备拟定实验线路,选取所需仪表,拟定实验环节,测取所需数据,进行电路工作状态分析研究,得出必要结论,从而完毕实验报告。在整个实验过程中,必要集中精力及时认真做好实验。下面按照实验过程提出下列基本规定:
实验准备
实验准备即为实验预习阶段,是保证明验能否顺利进行必要环节。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,挥霍时间,完不成实验,甚至损坏实验装置。因而,实验前应做到:
(1)复习教材中与实验关于内容,熟悉与本次实验有关理论知识;
(2)预习实验指引书,理解本次实验目和内容;掌握本次实验工作原理和办法;
(3)写出预习报告,其中应涉及实验详细接线图、实验环节等;
(4)熟悉实验所用实验装置、测试仪器等;
实验实行:
在完毕理论学习、实验预习等环节后,就可进入实验实行阶段。实验时要做到如下几点:
(1)实验开始前,指引教师要对学生预习报告作检查,规定学生理解本次实验目、内容和办法,只有满足此规定后,方能容许实验开始。
(2) 指引教师对实验装置作简介,规定学生熟悉本次实验使用实验设备、仪器明确这些设备功能、用法。
(3)如按实验小组进行实验,小构成员应有明确分工,各人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)按预习报告上详细实验线路图进行接线,也可同步进行接线。
(5)完毕实验接线后,必要进行自查:串联回路从电源某一端出发,按回路逐项检查各设备、负载位置、极性等与否对的,牢记继电保护测试仪低压输出端子不能短路。自查完毕后,须经指引教师复查后方可通电实验。
(6)实验时,应按实验指引书所提出规定及环节,逐项进行实验和操作。改接线路时,必要断开电源。实验中应观测实验现象与否正常,所得数据与否合理,实验成果与否与理论相一致。
完毕本次实验所有内容后,应请指引教师检查实验成果。经指引教师承认后方可拆除接线,整顿好连接线、仪器、工具并清理现场。
第四章 电力系统继电保护实验安全操作规程
为了准时完毕电力系统继电保护实验,保证明验时人身安全与设备安全,要严格遵守如下规定安全操作规程。
1、 实验时,人体不可接触带电线路和带电体。
2、 接线或拆线都必要在切断电源状况下进行。
3、
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