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1、工厂供电系统实训装置实验指导书目 录第一章 工厂供电电气接线图的认知2实验一 实训装置电气主接线模拟图的认知2实验二 触摸屏的正确操作8第二章 工厂变配电室值班技能培训12实验三 变压器的有载调压12实验四 线路停送电操作13实验五 变压器的倒闸操作15实验六 母线倒闸操作17第一章 工厂供电电气接线图的认知实验一 电气主接线图的认知一实验目的1了解电气主接线图的基本要求。2掌握电气主接线图的绘制方法。3. 熟悉实验装置的电气主接线图。4认识各种电气设备的作用。二实验知识电气主接线图是由电力变压器、各种开关电器、电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以电力输
2、送的顺序相连接的接受和分配电能的电路。对工厂便配电所的主接线方案有下列基本要求（1）安全性：必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。（2）可靠性：能满足各级用电负荷供电可靠性要求。（3）灵活性：主接线应在安全、可靠的前提下，力求接线简单运行灵活，应能适应各种可能的运行方式的要求。（4）经济性：在满足以上要求的条件下，力求达到最少的一次投资与最低的年运行费用最低。电源进线一般配电所有两路电源进线，一路是架空线路WL1，另一路是电缆线路WL2。最常见的进线方案是：一路电源来自发电厂或电力系统变电站，作为正常工作电源，而另一路电源来自临近单位的高压联络线，作为备用电源。考虑到仅
3、限断路器在检修时有可能两端来电，因此为保证断路器检修时的人身安全，断路器两侧均装设有高压隔离开关。母线的主接线母线（bus）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点，形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。图1-1单母线制形式有汇流母线的主接线是我国目前广泛采用的接线形式，按母线设置组数的不同，又可分为单母线接线和双母线接线两大类。1单母线接线常用的单母线接线方式有单母线制和单母线分段制。单母线制形式如图所示，是有汇流母线的主接线中结构最为简单的一类。在这种接线中所有电源和引出线回路都连接于同一母线上。单母线制的可靠性和灵活性都较低，母线或连接于母线上的任一
4、隔离开关发生故障或检修时，都将影响全部负荷的用电。2. 双母线接线对于特别重要的负荷，当采用单母线分段接线，可靠性不能满足要求时，可考虑采用双母线接线，如图所示。W1为工作母线，W2为备用母线，其间通过断路器QF连接起来，QF称为母联断路器。图1-2双母线制形式3.桥式接线当只有两台变压器和两条线路时，可以采用桥式接线。桥式接线是单母线分段接线中进出线回路数相同，且取消进线或出线断路器时的特殊情况，将此时的母线分段断路器称为桥断路器。桥式接线按照桥断路器的位置可分为：内桥式接线、外桥式接线桥断路器在进线断路器的外侧（即进线侧），则称为外桥式接线，如图a所示。桥断路器在进线断路器的内侧（即变压器
5、侧），则称为内桥式接线 ，如图b所示。图1-3-b内桥式结构图1-3-a外桥式结构内桥式接线的特点是：线路的投切比较方便，变压器的投切比较复杂，所以内桥式接线适用于进线线路较长，负荷比较平稳，变压器不需要经常投切的场合。外桥式接线的特点和内桥相反：它适用于进线线路较短、负荷变化较大，变压器需要经常切换的场合。桥式接线有工作可靠、灵活、使用的电器少、装置简单清晰和建设费用低等优点，并且它特别容易发展为单母线分段和双母线接线。因此广泛使用在220kV及以下的变电所中，具有两路电源的工厂企业变电所也普遍采用，还可以作为建设初期的过渡接线。高压配电出线配电所共有六路以上的高压出线。有两路分别由两段母线
6、经隔离开关断路器配电给2号车间变电所。有一路由左段母线WB1经隔离开关断路器供1号车间变电所；另一路由右段母线WB2经隔离开关断路器供3号车间变电所。此外，有一路由左段母线WB1经隔离开关断路器供无功补偿用的高压并联电容器组，还有一路由右段母线WB2经隔离开关断路器供一组高压电动机用电。所有出线断路器的母线侧均加装了隔离开关，以保证断路器和出线的安全检测。主线路中主要包括的电气设备有高压断路器、高压隔离开关、熔断器、避雷器、互感器、电力变压器等。电力变压器（power transformer）是变电所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用电
7、的需要。高压断路器(higt-voltage circuit-breaker)是电力系统中非常重要的开关电器，它具有很好的灭弧装置，不仅能开断或接通回路中正常的负载电流，而且能够切断故障时回路中的短路电流。高压断路器的文字符号为QF。隔离开关(disconnector)的主要功能是隔离电源，当它处于分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高压母线、断路器等电力设备与电源或带电高压母线隔离，以保障检修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开关一般不允许带负荷操作，即不允许接通和分断负荷电流。高压熔断器（fuse）是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热而熔断
8、，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，最终开断电路，以保护电力电路及其它的电气设备。避雷器(lightning arrester)是用来防止雷电过电压波沿线路侵入便配电所或其他建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，且安装在被保护设备的电源侧，当线路上出线危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，通过接地引下线使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。三实验说明电气主接线图是由电力变压器、各种开关电器、电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配电能的电路。电源进线模拟配电所两路电源
9、进线，一路是架空线路WL1，另一路是电缆线路WL2。一路电源来自发电厂或电力系统变电站，作为正常工作电源，而另一路电源来自临近单位的高压联络线，作为备用电源。考虑到仅限断路器在检修时有可能两端来电，因此为保证断路器检修时的人身安全，断路器两侧均装设有高压隔离开关。母线的主接线母线（bus）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点，形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。高压配电出线配电所共有六路以上的高压出线。有两路分别由两段母线经隔离开关断路器配电给2号车间变电所。有一路由左段母线WB1经隔离开关断路器供1号车间变电所；另一路由右段母线WB2经隔离开关断路
10、器供3号车间变电所。此外，有一路由左段母线WB1经隔离开关断路器供无功补偿用的高压并联电容器组，还有一路由右段母线WB2经隔离开关断路器供一组高压电动机用电。除此之外，一般还有一路到两路的测量出线。所有出线断路器的母线侧均加装了隔离开关，以保证断路器和出线的安全检测。该主线路中主要包括的电气设备有：高压断路器、高压隔离开关、熔断器、避雷器、互感器、电力变压器等。在实验设备的主线路中的电力变压器（power transformer）用可调压的380/110V的中等容量的电力变压器模拟。高压断路器利用点动按钮控制继电器的吸合断开模拟，断路器的合闸和分闸用绿色按钮和红色按钮模拟，绿灯亮表示断路器处于
11、分状态、红灯亮表示断路器处于合状态。隔离开关用接触器的线圈吸合断开状态模拟。在操作时请按正确的操作方法操作。 图1-4 QSGPD-GG1型工厂供电系统实训装置系统主接线图图1-4为QSGPD-GG1型工厂供电系统实训装置系统主接线图，对于大型工厂及某些电源进线电压为35KV及以上的中型工厂，通常经过两次降压，也就是电源进厂以后，先经总降压变电所（HSS），其中装有较大容量的电力变压器，将35KV及以上的电源电压降为10KV的配电电压，然后通过10KV的高压配电所（HDS）将电能送到各个车间变电所，也有的经过高压配电所再送到车间变电所（STS），最后经车间变电所的配电变压器降为一般低压用电设备
12、所需的电压。总降变电所（HSS）有两路35KV电源进线，一路是模拟的架空线路WL1，另一路模拟的是电缆线路WL2。本实验装置采用最常见的进线方案是：一路电源来自发电厂或电力系统变电站，作为正常工作电源，而另一路电源来自临近单位的高压联络线，作为备用电源。总降变电所的出线一路降压之后的10KV到高压配电所，另一路为35KV高压电动机供电。高压配电所（HDS）及车间负荷一路进线为总降变电所过来的电源，做为正常工作电源使用，另一路为来自邻近工厂的电源，做为备用电源使用。它的出线分为七路，其中两路到测量表计、一路到无功补偿柜、三路为动力出线，一路到分输电线路，并配有UPS电源。四实验步骤1.实验前请认
13、真阅读实验指导书,掌握工厂供电系统电气主接线图的相关知识。2.认识实验装置的模拟电气主接线图，熟悉各个电气设备以及它们的作用。3.注意在上电前要把所有的隔离开关都打在OFF档。4.检查无误，合上三相电源和控制电源，观察主线路上断路器的分合状态（断路器的绿灯亮表示分状态、红灯亮表示合状态）。实验二 触摸屏的正确操作一.实验目的1了解触摸屏的组态软件。2掌握触摸屏的使用方法。二.实验说明人机界面是在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，
14、而且操作困难，无法提高工作效率。但是使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备。使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化，同时也能减少PLC 控制器所需的I/O 点数，降低生产的成本同时由于面板控制的小型化及高性能，相对的提高了整套设备的附加价值。触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境，甚至可以用于日常生活之中，应用非常广泛，比如:自动化停车设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等，甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整。随着科技的飞速发展，越来越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面， PLC 控制器强大的功能及复杂的数据处理也呼唤一种功能与之匹配而操作又简便的人机的出现，触摸屏的应运而生无疑是21世纪自动化领域里的一个巨大的革新。本实验装置采用10.4英寸65532色全彩触摸屏，通过组态形象的模拟了工厂供电系统，让用户更加方便、安全的对电气线路进行控制和测量。触摸屏的组态软件具有以下功能：1.遥控通过组态软件可以进行供电系统电气设备的模拟控制以及变频器的控制。图2-1触摸屏遥控界面2遥调通过组态软件可以进行变压器有载调压和无功功率补偿的操作。图2-2 触摸屏遥调界面3遥信通
