电气工程综合实验
综合实验
实验报告
指导老师：
姓名：
学号：
专业班级：电气工程及其自动化2009级组员：
目录
一、实验目的 (2)
二、提供的设备 (2)
三、实验内容 (2)
第一节电压互感器不完全三角形接线实验 (2)
第二节电压互感器星形—星形—开口三角形接线实验 (7)
第三节中性点不接地系统实验 (8)
第四节中性点通过消弧线圈接地系统实验 (19)
四、实验心得 (20)
一、实验目的
电气工程及其自动化专业综合实验是一个融设计性、综合性、实践性为一体的重要实践教学环节。其目的就是结合本专业的培养目标，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，应用所学知识综合分析和解决工程实际问题，以提高学生的素质和能力。具体目的有以下几点：
1.通过综合实验，进一步巩固和掌握所学专业知识的基本概念、基本原理和分析方法；
2.培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，将知识用好用活；
3.培养学生的自学能力、思维能力、实践观点和创新意识；
4.培养学生的动手能力和实践技能，进行工程训练；
5.使学生了解电业工作的特点和要求，培养学生严谨的工作态度和科学作风。
二、提供的设备
综合实验在校内电工实习基地进行，实习基地提供以下设备供学生选用：
1、安装屏：屏的尺寸为2360×800×600mm，前门、后门和屏内可以安装设备，一个屏可
以同时安排两组学生独立进行实验。
2、电工仪表：电流表、电压表、有功功率表、无功功率表、频率表、有功电度表等。
3、电压互感器、电流互感器及熔断器。
4、接钮、信号灯、光字牌、电阻、端子排等。
5、三相调压器、电流发生器。
6、连接导线、套管。
7、万用表及安装工具。
三、实验内容
第一节电压互感器不完全三角形接线实验
一、正确接线实验
（1）将两只380V/100V单相电压互感器按图7-1（a）正确接线，互感器一、二次装上熔断1~6FU，接至AC380V的系统中，在二次侧不接负载（开路）或接入负载（一只三相功率表或电能表）。
（2）在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，用万用表分别测量并记录互感器一、二次侧的三个线电压值与表1中。
（3）画出电压互感器二次侧电压向量图。
二、错误接线实验（接入负载）
（1）将1TV互感器一次侧的A、X端对调，如图7-1（b）所示。测量并记录互感器二次侧三个线电压值并和正确接线比较。然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：由向量图可以看到，将1TV互感器一次侧的A、X端对调之后，与对调相关的两相的线电压都变为了相电压，但是与对调无关的组线电压则保持与原来的线电压一样。
（2）将1TV互感器一次侧的a、x端对调，如图7-1（c）所示。测量并记录互感器二次侧三个线电压值并和正确接线比较。然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：同样，由向量图可以看到，将1TV互感器一次侧的a、x端对调之后，与对调相关的两相的线电压都变为了相电压，但是与对调无关的组线电压则保持与原来的线电压一样。
（3）将1TV互感器一次侧的A、X端和二次侧的a、x端接线都对调，如图7-1（d）所示。测量并记录互感器二次侧三个线电压值并和正确接线比较。然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：由向量图可以知道，当互感器的两端都对调的时候，两个相反的极性感应
出来的电压与正常的接线结果是完全一样的。
三、互感器断路实验
（1）互感器一次侧1FU熔断器熔断（拔下），如图7-1（e）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。
有载无载均为：
分析：当把1Fu 拔下的时候，可以分析出来，
ab
U 是没有电压的，而测量bc U ca U 则相当
与测量到线电压，故在三个线电压中，其中一个为零，另外两个线电压数值不变。
（2）互感器一次侧2FU 熔断器熔断（拔下），如图7-1（f ）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。
分析：有载无载均为上图所示，无载时有些偏移。主要是当B 相断路的时候，它相当于是AC 相的中性点，在电路阻抗和负载完全一样的时候它是一个纯中性点，故AB 、AC 的电压恰好是AC 电压的一半，但是由于实际电路中的参数不可能完全一样的，所以实测数据就有些偏差，但也在我们的预期之内。
（3）互感器一次侧4FU 熔断器熔断（拔下），如图7-1（g ）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。
二次侧无负载：
二次侧有负载：
分析：互感器一次侧4FU 熔断器熔断时，当二次侧无负载的时候，测量点的ab 是没能形成回路的，故测量值为0，而理论上ca 的线电压也为0 ，但是我们实际上所测的数据为20 ，原因可能是由于三相电压的不平衡，而且有悬空电压中性点漂移的存在。在有负载的情况下，在测量bc 和ca 线电压时，二次侧可以形成通路，因此测量bc 和ca 都相当于测量bc 上的线电压，所以所测得数据跟预想一致，向量图如上所示。
（4）互感器一次侧5FU 熔断器熔断（拔下），如图7-1（h ）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。
二次侧无负载：
二次侧有负载：
分析：当互感器一次侧5FU熔断器熔断时，即B相测量点相当于ac的终点，所以测到的ab 和bc理论上是相等的，而且在向量上等于ac的一半。实际上测到数据符合预想。当接有负载的时候，因为在负载端可以形成回路，所以测量ab时相当于短接，故数值为0 ，测量bc 和ca都相当于测量bc,数值上为正常线电压。向量图表示如上。
（5）互感器一次侧6FU熔断器熔断（拔下），如图7-1（i）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。
二次侧无负载：
二次侧有负载：
分析：当互感器一次侧6FU熔断器熔断，AB的线电压不变，而在无负载的时候，BC间相当于断路，所以测量值为零，而在有负载的时候，BC间电压相当于短路，测量值仍为零。而AC间电压保持为正常线电压。
表1 V-V 接线电压互感器实验记录
AB U = 399 V ， BC U = 401 V ， CA U =402 V
互感器二次电压（V ）
互感器接线情况 二次无负载
二次有负载
ab U
bc U
ca U
ab U
bc U
ca U
1 正确接线 104.3 104.9 105.1 104.
2 104.9 105.1 2 A 、X 对调 104.
3 104.9 179.6 104.2 104.9 179.6 3 a 、x 对调 104.2 104.8 179.6 104.2 104.8 179.6 4
一二次都对调
104.3
104.9 105.1 104.2 104.9 105.2 5 1FU 熔断器熔断 0.08 104.9 104.9 0.07 104.9 104.9 6 2FU 熔断器熔断 56.1 48.6 104.9 56.1 48.6 104.9 7 4FU 熔断器熔断 1.24 105.0 31.0 0.07 104.9 102.7 8 5FU 熔断器熔断 46.5 46.5 105.1 52.4 52.4 105.1 9 6FU 熔断器熔断 104.3
1.44
30.5
104.2
0.07
102.1
第二节 电压互感器星形—星形—开口三角形接第二节 电压互感
器星形—星形—开口三角形接线实验
一、正确接线实验
（1）、将三只
380100100
,/,3
33 V 单相电压互感器按图7-2（a ）正确接线，互感器一、二次侧装上保险1~6FU ，在二次侧接入负载（一只三相功率表或电度表）。
（2）、分别测量并记录一次侧的三个线电压AB U 、BC U 、CA U ；三个相电压AN U 、BN U 、
CN U ；二次侧三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压和各绕
组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，将测量值填入表2中。
表2 Y/yo ，d 接线电压互感器实验记录
AB U = 398.1V BC U = 400V CA U =399.3V AN U =228V BN U =230.7V CN U =231V
二次侧星形电压（V ） 开口三角电压（V ） 互感器接线情况
线电压
相电压
相电压
零序
ab U
bc U
ca U
a U 1
b U 1
c U 1
ab U 2 bc U 2
ca U 2
0U
正确接线 104.9 105.3 105.2 60.3 60.7 60.9 35.1 35.4 35.4 3.25 1TV-A ，X 对调
59.1
105.2 59.0 60.2 60.7 60.7 35.2 35.5 35.5 69.5 1TV-a1，x1对调 59.2 105.2 59.6
60.2
60.3 60.8 35.2 35.4 35.5 2.6 1TV-a2，x2对调 104.9 105.1 105.2 60.2 59.8 60.7 0 35.4 35.4 69.3 1FU 熔断器熔断 60.4 104.7 61
0.35
60.3 60.6 0.2 35.4 35.4 34.2 2FU 熔断器熔断 60.5 60.7 104.9 58.2 0.6 61 35.2 0.35 35.6 34.5 4FU 熔断器熔断 0.64 105.2 102.6 59.2 59.7 60.7 35.2 35.5 35.6 3.2 5FU 熔断器熔断 52.5
52.6
105.2 60.2
29.2
60.9
35.2
35.5
35.6
3.2
（3）画出互感器二次侧向量图。
二、错误接线实验
（1）将1TV 互感器一次侧的A 、X 端接线对调，如图7-2（b ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0
U
和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：当将1TV 互感器一次侧的A 、X 端接线对调后，如图a 示，为二次侧的电压向量图，
其中由于极性相反，向量方向对调，故最后形成的组合向量中，与原来的正常情况相比，有两个线电压变成了原来的相电压，其中一个与对调无关的线电压保持不变。如图b 示，为开口三角侧向量图，互换接线之后，极性相反，线电压分析同上，最后的叠加之后的总电压与正常相比则不为0，而是原来相电压的两倍。
（2）将1TV 互感器二次侧的a1、x1端接线对调，如图7-2（c ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0U 和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：将1TV 互感器二次侧的a1、x1端接线对调，则开口三角侧情况正常。如图a 示，为二次侧的电压向量图，其中由于极性相反，向量方向对调，故最后形成的组合向量中，与原来的正常情况相比，有两个线电压变成了原来的相电压，其中一个与对调无关的线电压保
持不变。
（3）将1TV 互感器二次侧的a2、x2端接线对调，如图7-2（d ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0U 和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：对调了1TV 互感器二次侧的a2、x2端接线，则二次侧的电压正常，而右图示，为开口三角侧向量图，互换接线之后，极性相反，线电压分析同上，最后的叠加之后的总电压与正常相比则不为0，而是原来相电压的两倍。
三、互感器断线实验
（1）互感器一次侧1FU 熔断器熔断（拔下），如图7-3（a ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0U 和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。
分析：互感器一次侧1FU 熔断器熔断,则A 相没有感应电压，因此在测量AB 线电压和AC 线电压的时候相当于直接测量到B 相的相电压，故在数值上是一个相电压，而BC 的线电压则没有受到影响，因此仍为正常线电压。具体向量图如上所示。
（2）互感器一次侧2FU 熔断器熔断（拔下），如图7-3（b ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0U 和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：对于互感器一次侧2FU 熔断器熔断 ，同理，即B 相是没有感应电压，则在测量AB 或者AC 的时候仅仅是相当于测量A 或C 的相电压，而AC 则是正常的线电压。如此，向量图如上所示。
（3）互感器一次侧4FU 熔断器熔断（拔下），如图7-3（c ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0U 和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：当互感器一次侧4FU 熔断器熔断时，a 检测点相当于与回路断开，故在测量AB
点线电压时无法形成回路，而在测量BC 和AC 的时候，由于有负载的存在，则相当于都是测量BC 的线电压，故这两个数据与正常线电压一致。向量图如上所示。
（4）互感器一次侧5FU 熔断器熔断（拔下），如图7-3（d ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压ab U 、bc U 、ca U 和三个相电压1a U 、1b U 、1c U ；开口三角电压0U 和各绕组电压2ab U 、2bc U 、2ca U ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。
分析：当互感器一次侧5FU 熔断器熔断时，即B 相测量点相当于ac 的终点，所以测到的ab 和bc 理论上是相等的，而且在向量上等于ac 的一半。实际上测到数据符合预想。当接有负载的时候，因为在负载端可以形成回路，所以测量ab 时相当于短接，故数值为0 ，测量bc 和ca 都相当于测量bc,数值上为正常线电压。向量图表示如上。
第三节 中性点不接地系统实验
一、实验接线图
中性点不接地系统实验接线如图9-2所示。
外电源通过三单相变压器组隔离后自成380V 的小接地电流系统，变压器不能采用上面实验的1TM ，因为1TM 二次侧电压很低。变压器一次侧可接成星形或三角形，二次侧必须接成星形。用电容器1C~3C 模拟系统的对地电容（每相用两只）。A 相通过接地开关Qd 接地，可以实现单相接地或不接地，电压互感器2TV 接成星形—星形—开口三角接线，由三个单相电压互感器构成，单相互感器的电压比为：
3380/3
100，3100
V ，互感器一、二次星形中性点接
地。注意各接地点应先连在一起再一点接地。
变压器中性点通过开关QL 接通消弧线圈L ，在实验中L 用一个单相调压器来代替，调压器输入端空着，只接输出端，可以调节电抗的大小，电流表5PA 、6PA 、7PA 、8PA 用来测量相关回路的电流，如果电流表不够，7PA 、8PA 可用5PA 、6PA 代替，但要使原回路接通。实验接线设备的参考规格如表9-2所示。
符号 名称 型号规格
单位 数量 备注 Q1 三相刀开关 HK2-15/3，15A ，3极 台 1 前实验用 2TM 单相变压器组 BK-100，380，220/220V
台
3 一次抽头 2TV
电压互感器
JDG-0.5改，3380/3100，3100
V
台 3
1~3C 电容器 1μF ，交流630V 只 6 每相2只 Qd,QL 转换开关 LW5-15.D0084/1 只
2 L 单相调压器 可用前面实验的三相调压器的一相
台 1 5~8PA
交流电流表
500mA
只
4
二、正常无故障实验
⑴分析各组电压之间的数量关系。
由表9-3可知，线电压与相电压的关系：在误差允许的范围内，正常运行时的线电压
415AB BC CA U U U V ===，240AN BN CN U U U V ===，线电压等于3倍的相电压，A 、B 、C 三相电压的相位相差0120。由表9-4可知，相对地电压约等于相电压。
⑵测量变压器中性点对地电压U Nd ,与理论值比较。理论上中性点对地点电压应该为零，但是由于系统不完全对称，所以会存在15.7Nd U =
⑶分析三只电容器的电流I ca 、I cb 、I cc ，与理论值进行比较。由公式
co c I U C =ω
可得理论值为150.72mA ，现在测的148mA, 151mA, 150mA ，与理论几乎相同。
⑷测量三只电容器公共接地出的电流0c I =，三相对地电容电流之和为零。这时因为各相对地阻抗为电容，因此此各相对地电容电流超前相电压090。同时由于相电压相等，各相对地电容相等，以此电流也相等。
⑸对电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（U a2 、U b2 、U c2）和开口电压Uo 进行分析。 由表9-6及表9-7可知，互感器星型绕组二次接线的线、相电压的关系与变压器二次侧有类似的关系。由于是正常运行没有故障，互感器开口三角形绕组所得的零序电压向量和为零。
正常运行时的向量图如图1 所示。
AB
U 图1.正常运行
BC
U A
U C
U B
U CA
U ca
I cb
I cc
I
[6]测量电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（2a U 、2b U 、2c U ）和开口电压0U ，对测量值进行分析。
正常情况下，开口三角个绕组相电压的值接近相等，在三相对称及相序正常的情况下，开口电压U 0为4.3V ，接近于0.
表9-3 线电压和相电压测量值（V) 运行情况 AB U BC U CA U AN U BN U CN U
正常运行 414 414 418 243.1 241.8 243.2 A 相直接接地 405 417 421 241.5 238.1 245.3 B 相直接接地 419 407 418 245.5 240.6 239.5 C 相直接接地 411 420 408 239.1 243.9 242.3 A 相直接接地 (有消弧线圈） 402
416
423
240.1
236.1
247.3
表9-4 系统对地电压测量值（V ） 运行情况 Ad U Bd U Cd U Nd U
正常运行 244.1 245.6 241.5 4.08 A 相直接接地 0.236 405 422 241.8 B 相直接接地 419 0.35 407 240.7 C 相直接接地 408 420 0.25 242.3 2TV 一次A 相断 228.2 257.2 236.1 19.2 2TV 一次A 、B 断
226.9 244.1 250.3 14.03 线路A 相全断线（不接2TV) 362.5 209.9 205.3 120.6 线路A 相部分断线（不接2TV)
291.4
224
219.6
48.3
线路两相全断线（不接2TV) 414 414 0.137 241.8 线路两相部分断线（不接2TV) 276.3 275.7 181.5 60.1 线路A 相全断线（接2TV) 240.6 459 646 427 线路A 相部分断线（接2TV) 306.7 212.3 223.4 64.3 A 相直接接地（有消弧线圈） 1.32
402
423
240
表9-5 电容电流和接地电流测量值（mA ） 运行情况 ca I
cb I
cc I
c I
d I
L I
正常运行 148 148 148 2 ---- ----- A 相直接接地 0 261 261 450 320 ----- B 相直接接地 252 0 252 456 320 ------ C 相直接接地 ----- ---- 0 450 305 ------- A 相直接接地 （有消弧线圈） 260
260
260
455
425
50
表9-6 互感器星形绕组二次电压测量值（V) 运动情况 ab U bc U ca U ad U bd U cd U
正常运行 109.5 109.9 110.3 64.3 64.7 63.6
A 相直接接地 107.3 109.7 110.9 0.069 107.3 110.4
B 相直接接地 110.8 107.6 110.1 110.9 0.073 107.6
C 相直接接地 109.5 111.2 108.2 108.2 111.3 0.06 2TV 一次A 相断 68 108.5 62.2 0.079 68
62.3
2TV 一次A 、B 相断 0.045 66.1 66 0.001 0.048 66 线路A 相全断线 108.9 105 110 63.4 121.3 169.9 线路A 相部分断线 109.9
109.8
109.6
80.9
56
58.9
表9-7 互感器开口三角绕组二次电压测量值（V ） 运动情况 2a U 2b U 2c U 0U
正常运行 37.5 37.8 37.2 1.804 A 相直接接地 0.03 62.3 64.7 110.5 B 相直接接地 64.4 0.04 62.5 111.2 C 相直接接地 62.9 64.7 0.037 111.8 2TV 一次A 相断
0.044
39.7
36.42
40.7
2TV 一次A 、B 相断 0 0.027 38.58 38.55 线路A 相全断线 37.04 70.5 98.6 197.1 线路A 相部分断线 47
32.77
34.48
29.74
三、单相接地实验
（1）合上接地开关Qd 将A 相直接接地。
（2）用万用表测量并记录系统三个线电压（AB U 、BC U 、CA U ），三个相电压（AN U 、BN U 、
CN U ），与正常运行值比较是否有变化，分析单相接地时系统是否能继续运行。
答：系统三个线电压（AB U 、BC U 、CA U ）与正常时差不多，三个相电压（AN U 、BN U 、
CN U ）中，故障相电压升高，非故障相电压不变。此时系统仍能继续运行，因为线电压任然
对称，但是规程规定只能运行1-2个小时。否则也会因为线路过热而引起别的故障。
（3）测量并记录系统三个相对地电压（Ad U 、Bd U 、Cd U ）和中性点对地电压Nd U ,与正常运行值比较是否有变化，画出相量图分析各对地电压之间的数量和相位关系。
答：系统三个相对地电压（Ad U 、Bd U 、Cd U ）中，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高为线电压。向量图如图2所示。
图2.单相直接接地向量图
（4）分别测量并记录三只电容器的电流ca I 、cb I 、cc I ，以及三只电容器公共接地处的电流c I 和接地处电流d I ，与正常运行值比较，画出相量图分析各电流之间的数量和相位关系。
答：由表9-5可知，三只电容器的电流中I ca 、I cb 、I cc ，故障相对地电流为零，非故障相对地电流升高为原来的3倍。对地电容电流之和为非故障相对地电容电流的向量和。接地处
电流0d I ≠。
（5）测量并记录电压互感器二次侧三个线电压（ab U 、bc U 、ca U ），三个相对地电压（ad U 、
bd U 、cd U ），与正常运行值比较，分析如何判明接地故障和接地相。
答：由表9-6可知，电压互感器二次侧三个线电压（Uab 、Ubc 、Uca ）与非故障时的电压相等，三个相对地电压（Uad 、Ubd 、Ucd ）中故障相电压变为零，非故障相电压升高为线电压。
与正常值进行比较，我们可以这样判明接地故障和接地组：当互感器星形绕组二次侧电压中三个相对地电压与正常值偏离较大时，说明发生了故障，其中，接地电压为零的组为接地组。
（6）测量电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（2a U 、2b U 、2c U ）和开口电压0U ，与正常运行值比较，画出相量图分析开口三角各绕组对地电压之间的数量和相量关系。 答： 由表9-7可知电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（Ua2 、Ub2 、Uc2）中，故障相电压不变，非故障相电压升高；开口电压Uo,与正常运行值相比，明显增大。
四、单相接地与其他故障的鉴别
1、电压互感器一次熔断器熔断
（1）A 相熔断熔断器熔断：拉开Qd ，将电压互感器一次侧A 相熔断器拔下，测量一次侧三个相对地电压（Ad U 、Bd U 、Cd U ）、变压器中性点对地电压Nd U 和互感器二次侧三个线电压（ab U 、bc U 、ca U ）、三个相对地电压（ad U 、bd U 、cd U ）、开口三角电压（2a U 、2b U 、
2c U ）和0U ，记入表9-7中并与表中A 相接地的测值比较，分析与单相接地故障的区别。
答：由表9-4可知，当2TV 一次A 相断线时，系统相对地电压不变，中性点对地电压与较正常运行时几乎相同。
由表9-6可知，当A 相断，互感器星型绕组二次电压
0ad U =
33bc ab ca
U U U ==
相量图如图3所示。
由表9-7可知，互感器开口三角绕组二次电压侧各绕组电压基本相等，但零序电压不为零。
与单相故障的区别是：星形侧中，与故障相有关的线电压减小；故障相对地电压为零，非故障相对地电压不变。开口三角侧中，零序电压很大，开口三角电压与正常运行时几乎想
a
U c
U bc
U b
U 通过。
图3. 2TV 一次A 相断
（2）A 、B 的熔断器熔断：拉开Qd ，将电压互感器一次侧A 、B 熔断器拔下，测量一次侧三个相对地电压（Ad U 、Bd U 、Cd U ）、变压器中性点对地电压Nd U 和互感器二次侧三个线电压（ab U 、bc U 、ca U ）、三个相对地电压（ad U 、bd U 、cd U ）、开口三角电压（2a U 、2b U 、2c U ）和0U ，记入表9-7中并与表中A 相接地的测值比较，分析与单相接地故障的区别。
答：由表9-4可知，当2TV 一次A 、B 相断时，系统三个相对地电压（Ad U 、Bd U 、Cd U ）略微升高，变压器中性点对地电压Nd U 也较正常运行时略微升高。
由表9-5可知
0ab U =bc ca U U =
ad 0bd U U ==，cd U 等于正常运行时的电压
由表9-6可知，开口三角形接法则各相电压相等但低于正常运行时的开口三角电压。零序电压不为零。
与单相接地故障的区别：电压互感器星形侧故障相线电压为零，其余线电压降低；故障相对地电压为零，非故障相对地电压不变。电压互感器开口三角绕组二次侧，开口三角开口三角电压（2a U 、2b U 、2c U ）降低，且零序电压较大。
向量图如下图5所示。
a
U c
U b
U 图5. 2TV 一次A 、B 相断
第四节 中性点通过消弧线圈接地系统实验
一、消弧线圈的补偿作用实验
1.变压器组中性点通过开关QL 接入单相调压器的输出端（模拟可调的消弧线圈），如图9-2所示。注意调压器指针要先放到最大电压的位置（顺时针到头，即电抗值最大）。调压器不容许放在零位，否则将形成单相短路烧坏设备。
2．拆除电压互感器一次侧中性点的接地线，以消除互感器电抗对电容电流的补偿作用。 3．合上QL 接入消弧线圈，再合上Qd 使系统A 相直接接地，合上三相电源后将调压器反时针方向调至某个位置以减小电抗值，使接地电流Id 有明显减少，测量并记录有关参数填入相关表中。特别要注意表9-4中接地电流Id 、IL 的变化，说明消弧线圈的补偿作用。 分析：在实验过程中，随着调节接入回路中的电抗的增大，我们可以测出Id 、IL 首先都开
始变小，当理论上的全补偿的时候，达到一个最小值。（但是实际上由于电路中存在这电阻，所以全补偿难以实现）然后继续增大阻抗，则处于过补偿状态，Id 、IL 也开始慢慢增大。所以在这个过程中，消弧线圈的作用很明显，就是限制电容电流，因为感性电流和容性电流能够相互削弱，而当消弧线圈阻抗值和电容值刚好抵消的时候，理论上可以讲电路中的电流削减为零。这就有效防止了过电流的出现。
二、消弧线圈的补偿方式实验
1．全补偿方式：合上三相电源后调节调压器，使IL =Ic 。从理论上说，可以补偿到接地电流Id=0，这是认为消弧线圈是纯电抗，现场的消弧线圈由于容量大、导线粗，电阻是很小的。但实验用的调压器容量小，电阻不能忽略，不能补偿到接地电流为零。根据实测时Ic 、IL 值计算出Ic 和IL 的相位差。
2．由于消弧线圈电阻的影响，并不一定是IL =IC 时的接地电流最小，调节调压器使接地电流最小，记下测值IL 、Idmin 、Ic 和调压器位置 ，与理论计算值比较。试思考有什么方法可以使Id=0。
3．欠补偿方式：调节调压器，使IL ＜Ic ，记下测值IL 、Id 、Ic 和调压器位置 。
电气控制系统工程实训报告
电气控制系统工程实训报告 ——Z3050型摇臂钻床电气控制原理 一、机床加工工艺 钻床是一种用途广泛的孔加工机床。它主要是用钻头钻削精度要求不太高的孔，另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔，以及刮平面、攻螺纹等。Z3050摇臂钻床是一种立式钻床，它的最大加工孔径是50mm，适用于单件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔加工。 二、机床实际电路控制分析 2.1主电路的控制分析 如图2-1所示，M1是主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转有机械手柄操作。M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统，热继电器FR1是过载保护元件，短路保护电器是总电源开关中的电磁脱扣装置。 M2是摇臂升降电动机，装于主轴顶部，用接触器KM2和KM3控制其正反转。因为电动机短时间工作，故不设过载保护电器。
M3是液压泵电动机，可以做正向转动和反相转动。正向转动和反向转动的启动与停止由接触器KM4和KM5控制。热继电器FR2是液压泵电动机的过载保护电器。该电动机的主要作用是供给夹紧装置压力油，实现摇臂和立柱的夹紧与松开。 M4是冷却泵电动机，功率小，不设过载保护，有开关QS1直接启动与停止。 2.2控制电路的控制分析 (1)主轴的控制 控制电路图如图2-2所示。合上QF，按启动按钮SB2，KM1吸合并自锁，M1启动运转，指示灯HL3亮。按SB1，KM1断电释放，M1停转，HL3熄灭。 (2) 摇臂升降的控制 按摇臂上升按钮SB3（下降按钮SB4），其复合互锁断开KM3（或KM2），时间继电器KT吸合，其瞬动常开触点闭合，还要因为是断电延时，故其延时闭合的常闭触点断开，延时断开的常开触点闭合，使接触器KM5失电复位，同时接触器KM4和电磁铁YA得电闭合，液压泵电动机M3旋转，供给压力油，使摇臂松开。摇臂松开到位后，压位置开关SQ2，使KM4释放，M3停转，放松动作停止，而KM2 (或KM3)吸合，升降电动机M2运转，带动摇臂上升（或下降）当摇臂上升(或下降)到所需位置时，松开SB3 (或SB4)，KM2 (或KM3)、KT 断电释放，M2停转，摇臂停止上升（或下降）。由于KT为断电延时，经过1～3秒
电气工程及其自动化1003计算机综合实践9002邱晓帆
四川大学网络教育学院 实践课程报告 实践课程计算机综合实践9002 校外学习中心重庆黔江奥鹏学习中心[20]VIP 专业电气工程及其自动化 层次专升本 年级 1003 学生姓名邱晓帆 学号 aDH1001g1003 2011 年 8 月 10 日
实验内容： 一、熟悉、使用DEBUG调试工具 [摘要] 借助DEBUG调试工具来发现汇编语言程序的错误所在并加以改正。通过实验，掌握DEBUG的常用基本命令，学会如何在windows的命令模式下启动DEBUG，进而学会如何使用DEBUG查看CPU 和内存，以及进行程序的跟踪调试等。 1 实验目的 1.1学习如何在Windows的命令模式下启动DEBUG。 1.2掌握DEBUG的常用基本命令。 1.3学习如何使用DEBUG查看CPU和内存以及进行跟踪调试。 2 实验设备及软件环境 装有DOS系统及MASM6.X的微机一台。 3 预备知识 3.1 什么是DEBUG? Debug是DOS、Windows都提供的实模式（8086方式）程序的调试工具。使用它，可以查看CPU各种寄存器的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行。
3.2 常用的Debug命令及其含义 表1.1 Debug命令及其含义 4 启动DEBUG 4.1打开Windows命令窗口 选择“开始”→“运行”→输入“cmd”命令 4.2启动DEBUG 在命令窗口中启动DEBUG，将显示连接符“－”，这时可输入各种DEBUG命令。 4.3关于使用命令的几点说明： 在提示符“－”下才能输入命令，在按“回车”键后，该命令才开始执行；
●命令是单个字母，命令和参数的大小写可混合输入； ●可用F1、F2、F3、Ins、Del、→等编辑键来编辑本行命令； ●当命令出现语法错误时，将在出错位置显示“^Error”； ●在DEBUG中使用的数都是以十六进制来表示的。 5 实验内容 5.1 R命令 作用：查看、改变CPU寄存器的内容 （1）显示所有寄存器之中的内容：输入R 我们重点关注AX、BX、CX、DX、CS及IP寄存器的内容，其他寄存器SP、BP、SI、DI、ES、SS及标志寄存器先不予理会。此外，并列出了CS:IP所指向的内存单元处所存放的机器码，并将它翻译为汇编指令。 （2）改变寄存器中的内容：输入R AX 在提示符“：”后输入1111，即可将AX的值设置为1111。在输入R命令，查看修改后的寄存器值。 5.2 D命令 作用：查看指定范围内的内存中的内容 （1）直接输入D命令 DEBUG将输出3部分内容，查看执行结果。 说明：
电气工程基础习题集2版
第1章电力系统的基本概念 1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？基本构成形式如何？ 1-2 对电力系统运行的基本要什么？ 1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？ 1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？ 1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？ 1-6 电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？ 1-7 联合电力系统的优越性有哪些？ 1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？ 1-9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？ 1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？ 1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点？ 1-12 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。 1-13 为什么要规定电力系统的电压等级？主要的电压等级有哪些？ 1-14 试述我国电压等级的配置情况。 1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的？ 1-16 某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。 1-17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？ 1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别？ 1-19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求？ 1-20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点？ 1-21 电能质量的基本指标是什么？ 1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？ 1-23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？ 1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？ 1-25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？ 1-26 电力系统的主要特点是什么？ 1-27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点？
武大电气工程电磁场仿真实验报告
武汉大学 工程电磁场及高电压综合实验
一、题目 有一极长的方形金属槽，边宽为1cm，除顶盖电位为100sinπxV外，其他三面的电位均为零，试用差分法求槽内电位的分布。 二、解题原理：均匀媒质中的有限差分法 我们在求解场的分布时，当边界形状比较复杂时，解析分析法不再适合了，我们可以采用数值计算的方法，数值计算法的基本思想，是将整体连续的场域划分为若干个细小区域，一般称之为网格或单元，如图1所示，然后用所求的网格交点（一般称为节点或离散点）的数值解，来代替整个场域的真实解。因而数值解，即是所求场域离散点的解。虽然数值解是一种近似解法，但当划分的网格或单元愈密时，离散点数目也愈多，近似解（数值解）也就愈逼近于真实值。 实解。在此处键入公式。 图1场域的剖分，网格节点及步长
(一）、场域的剖分、网格节点及步长 由边界Γ所界定的二维平行平面场（见图1），若采用直角坐标系则可令该场处在xoy 平面内。 所谓场域的剖分就是场域的离散化，即将场域剖分为若干个网格或单元。最常见最简单的剖分为正方形剖分，这种剖分就是在xy 平面上作许多分别与x 轴及y 轴平行的直线，称为网格线。网格线的交点称为节点或离散点，场域内的节点称为内节点，场域边界上的节点称为边界节点。两相邻网格线间距离称为步长，一般以h 表示。若步长相等则整个场域就被剖分为许多正方形网格，这就是正方形剖分。节点（离散点）的布局不一定采用正方形剖分，矩形剖分也常采用，正三角形剖分偶尔也被应用，不过最常见的最简单的仍然是正方形剖分。 （二）、差分与微分 从前面的分析可知，稳恒电、磁场的求解问题，归根到底是求解满足给定边界条件的偏微分方程（泊松方程或拉普拉斯方程）的解的问题所谓差分方法，就是用差商近似代替偏微商，或者说用差分代替微分，从而把偏微分方程转换为差分方程，后者实际上为代数方程。因此这种转化有利于方程的求解。 下面分别对一阶及二阶的差分公式进行推导。首先回顾有关偏导数的定义，有 00(,)(,)(,)(,) lim lim x x f f x x y f x y f x y f x x y x x x →→?+---==? (1) 因此当|x| 充分小时，可近似地用(,)(,)f x x y f x y x +- 或(,)(,) f x y f x x y x -- 代 替 f x ??，所谓差分公式，即是基于上述观点推得的。 设图1所示场域中的位函数为A ，任取一网格节点0，它在xy 平面上的坐标为（x ,i i y ），记节点0的矢量磁位为,i j A ，并把与节点0相邻的其他四个节点1、2、3、4的矢量磁位分别记为1,i j A +、,1i j A +、1,i j A -、,1i j A -，将节点0处函数A 的 一阶偏微商A x ??，用1、0两点函数值的差商1,,i j i j A A h +-近似代替，则有
专升本《电气工程基础》试卷
[试题分类]:专升本《电气工程基础》_08188450 [题型]:单选 [分数]:2 1.额定电压在一下的发电机,其额定电压一般（）相应的系统额定电压。 A.高于 B.低于 C.等于 D.不确定 答案:A 2.电流互感器的二次侧绕组不能（）。 A.开路 B.短路 C.无所谓 答案:A 3.双母线带旁路接线的优点不包括（）。 A.检修母线可以不停电 B.检修母联断路器可以不停电 C.检修出线断路器可以不停电 D.任意一段母线故障可以不停电 答案:D 4.冲击电流是指（）。 A.每次短路电流的最大短路电流有效值
B.每次短路电流的最大短路电流瞬时值 C.可能出现的最大短路电流有效值 D.可能出现的最大短路电流瞬时值 答案:D 5.在220kV电力系统中,并联静电电容器一般装设在变压器的（）。 A.低压侧 B.中压侧 C.高压侧 D.低压侧或中压侧 答案:A 6.铁磁谐振过电压的特点不包括（）。 A.铁芯未饱和时感抗大于容抗 B.产生谐振时出现“翻相”现象 C.谐振状态可能自保持 D.电感-电容效应 答案:D 7.测量用电流互感器二次侧电流额定值一般为（）。 答案:D 8.对降低供电网电能损耗的效果最差的是（）。 A.采用并联电容就地补偿
B.在向供电网供电的变电站内采用调相机补偿 C.改造供电网络,缩短供电路径 D.将供电网络的电压提高到接近上限运行 答案:B 9.在超高压或特高压系统中主要由内过电压决定系统的绝缘水平,请问主要是如下哪种电压决定？ A.操作过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.由上述三种电压共同决定 答案:A 10.为了提高线路耐雷性能、降低雷击跳闸率、保证安全供电,下列防雷措施不正确的是（）。 A.架设避雷线 B.增加杆塔接地电阻 C.采用中性点经消弧线圈接地 D.安装线路避雷器 答案:B 11.启停速度最快的发电机组是（）。 A.凝汽式汽轮机组 B.水轮机组 C.供热式背压机组 D.燃气轮机组 答案:B 网络中有A,B两台变压器,已知SNA=,UkA%=UKB%,则变压器的电抗（）。 >XB =XB
电气工程及其自动化专业综合实践论文
电气工程及其自动化专业综合实践 论文 题目:数字存储式交流电机 软起动装置的组装与调试
本次专业实验实习是数字存储式交流电机软起动装置的组装与调试，通过驱动电路，控制电路与晶闸管触发电路等一系列的调控。其中，驱动电路接入三项脉冲波通过电路的滤波整流后输出晶闸管的触发脉冲，这里的脉冲用于直接控制输出电压的大小。控制电路在其中起到指示、调节、错相序保护的功能。由此几部分协调调节三项输出电压以达到对三项异步电机启动电压的调节，最终达到使三相异步电机软起动的目的。 关键词： 滞环过零比较； 锁相环倍频； 单稳延时； 输出封锁； 超低频率； 错相序封锁； 单稳移相； 模式选择控制电路； 晶闸管驱动； 交流电源； 三项异步电机； 灯箱；
数字存储式交流电机软起动装置应用在广泛的交流电动机大多数以反电势为主的负载，启动电流非常大，严重影响电动机的使用寿命并危害电网的安全运行。随着电子技术、半导体技术、计算机技术的发展，一种新型起动装置—异步电动机软起动器诞生了。它既能改变电动机的起动特性，保护拖动系统，更能保证电动机可靠起动，还能降低起动电流，通过计算机通讯接口实现智能控制。软起动器主要由串接于定子回路的具有限流作用的电力器件--实现限流起动。通过改变晶闸管的导通角，改变加到定子绕组的三相电压，实现软起动。起动时晶闸管的导通角从00开始上升，逐渐增大，直到起动结束。目前软起动器的起动有以下几种起动方式：限流起动、电压控制起动、转矩控制起动、转矩加突跳控制起动、斜坡电压起动本次实践中即使采用电压控制启动。 限流起动主要用在主要用在轻载起动的负载，降低起动压降。电压控制起动主要用在轻载起动的场合，在保证起动压降下发挥电动机的最大起动转矩缩短起动时间，是较优的轻载软起动方式。转矩控制起动用在重载起动，将电动机的起动转矩由小到大线性上升，起动平滑，柔性好，缺点是起动时间长，是较优的重载起动方式。转矩加突跳控制起动也是用在重载起动，不同的是在起动的瞬间用突跳转矩克服电动机的静转矩，然后转矩平滑上升，缩短起动时间，但是，突跳会给电网发送尖脉冲，影响电网安全运行，要特别引起注意。斜坡电压起动是电压由小到大斜坡线性上升，将传统的降压起动从有级变成了无
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电气工程基础实验指导 李丽 实验一：电度表接线方式实验 说明：三相电度表的接线方式有两种：三相三线式和三相四线式。 本实验使用三相四线式。选用型号为DTS237电子式电度表。参考电压为3*220/380V ；参比频率为50Hz ； 同时可以看到试验台线路装置中，有三相电流互感器TA301和电压互感器TV101。当使用电度表测量时，三相电度表有两种接线方式，一种是三相四线直接接入式；一种是经电流互感器接入式。 注：通常规格为A )20(53?、A )40(103?、A )60(153?、A )80(203?，采用直接接入式接线方式。而A )6(5.13?采用经互感式接线方式。本实验台模拟10KV 、35KV 电压，而实际接的电压为380V ，实际负载为一个1.5KW 的小电机。所以该3*1.5（6）A 规格的电度表，在该实验过程中两种接线测量均可以用，实用倍率为B L =1。 实验注意事项：当不使用电度表测量时，面板显示的35KV 侧A 、B 、C 、N 应左右两侧短接起来。TA301的三相电流互感器的二次侧也要短接起来。 1、 电度表三相四线直接接入式实验： 附图1：三相四线电度表直接接线原理图：
步骤：实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的工作原理。试验中，按图接线，测量负载电能。最后注意观察脉冲。接线中即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。 2、三相四线经电流互感器接入式实验： 附图2：三相四线电度表经电流互感器接线原理图： 实验注意事项及步骤： 1)、实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的结构以及工作原理。 2）、试验中，断电，按图接线。注意的是各电流测量取样必须与其电压取样保持同相，特别注意的是各电流互感器的电流测量取样必须与其电压取样保持同相，即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。实验2经电流互感器接入时，注意，其中1、4、7接电流互感器二次侧S1端，即电流进线端；3、6、9接电流互感器二次侧S2端，即电流出线端；2、5、8分别接三相电源；10、11是接零端。同时注意：为了安全，应将电流互感器S2端连接后接地。 3）、按图接线完成，经老师检查无误，方可接通电源。步骤为首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查10kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS101、QF101、QS102、QF102、QS103, 旋
电气工程及其自动化综合实训
目录 第一部分电气线路安装调试技能训练 (2) 题目一: 三相异步电动机的可逆控制 (2) 一.课题分析 (2) 二.设计电气原理图 (3) 三.设计电气安装接线图 (4) 四.设备清单 (5) 五.故障现象及故障分析 (5) 题目二: 三相异步电动机Y-△降压启动控制 (6) 一.课题分析 (6) 二.设计电气原理图 (7) 三.设计电气安装接线图 (9) 四.设备清单 (10) 五.故障现象及故障分析 (10) 电气线路安装调试技能训练小结 (11) 一电气原理图的绘制要求 (11) 二电气接线图的绘制要求: (12) 三电器安装、接线的工艺要求: (12) 四实训线路发生的故障及排除办法 (13) 第二部分PLC电气控制系统设计 (14) 题目三电镀生产线的PLC控制 (14) 一.课题分析 (14) 二、设计主电路 (16) 三、设计PLC的I/O分配表 (17) 四、设计PLC的I/O接线图 (18) 五、设计功能图 (19) 六、设计梯形图 (20) 七、小结 (26) 第三部分基础知识培训 (27) 一电工基础知识 (27) 二、钳工基础知识 (27) 三、电气安全技术与文明生声及环境保护知识 (27) 四、质量管理知识及相关法律与法规知识 (27) 参考文献 (28)
第一部分电气线路安装调试技能训练题目一: 三相异步电动机的可逆控制 一.课题分析 1课题要求 设计三相异步电机可逆双重联锁控制电气原理图、电气安装接线图；按设计图纸工艺接线，即按横平竖直原则走线，每元件出线需做直角（出线距离6~8厘米），不得背线、跳线、反圈及露铜过多，接线不得松动，保持排线美观；能排查自己或老师设置的故障，并列写故障分析。 2课题分析 接触器控制的三相异步电动机可逆双重连锁控制电路的实质上是两个方向相反的单向运行电路的组合。反转电路只需要将电动机三相当中的任意两相接线方法对调，其他保持不变，就可实现电动机的反转。为了避免正反向同时工作引起电源相间短路，必须在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作。按照电动机正反转操作顺序的不同，分“正—停——反”和“正—反—停”两种控制电路。 而实际运用中则要求直接实现从正转到反转转换的控制(即“正—反—停”控制电路)，因为此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉。通常来说，使用此种控制方式要求电机功率相对比较小，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，否则电动机可能会因为过热而损坏。 在本课题设计的控制电路中，采用复合按钮来控制电动机的正、反转。正转启动按钮SB2的常开触点串接于正转接触器KM1的线圈回路，用于接通KM1的线圈，而SB2的常闭触点则串接于反转接触器KM2线圈回路中，工作时首先断开KM2的线圈，以保证KM2不得电，同时KM1得电。反转启动按钮SB3的接法与SB2类似，常开触点串接于KM2的线圈回路，常闭触点串接于KM1的线圈回路中，从而保证按下SB3使KM1不得电，KM2能可靠得电，实现电动机的反转。 根据设计的要求以及电气的一些基本常识，为防止两个接触器同时得电而导致电源短路，需采用双重互锁来保证其不短路，即利用两个接触器的常闭触点KM1、KM2分别串接在对方的工作线圈电路中，构成相互制约的关系，称为联锁，实现联锁作用的常闭辅助触点称为联锁触点。由复合按钮SB2、SB3常闭触点实现的互锁称为机械互锁。
专升本《电气工程基础》
一、单选（共20题,每题2分,共40分） 1.我国实现配电网故障隔离的方法一般是（） A.利用电流保护中电流定值选择性配合实现故障隔离 B.线路首端断路器跳闸实现故障隔离 C.利用电流保护时间阶梯原则实现故障隔离 D.在线路首端断路器跳闸后，利用自动化系统或自动化设备实现故障隔离 2.二次设备不包括（） A.远动装置 B.继电保护装置 C.电流互感器 D.监视与测量仪表 3.不需要同时校验动稳定和热稳定的电气设备是（） A.电压互感器 B.电抗器 C.断路器 D.隔离开关 4.下列发电机组中，启动速度最快的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.核电机组 C.水电机组 D.凝汽式火电机组 5.下列发电机组中，有功功率应该尽可能在额定功率附近运行的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.凝汽式火电机组 C.水电机组 D.核电机组 ?? 6.对于Y0/接的变压器，变压器Y0侧输电线路上发生两相短路故障，绕组侧输电线路中（） A.肯定产生零序电流 B.肯定产生零序电压 C.可能产生零序电压 D.肯定产生负序电压 7.计量用电压互感器的准确级是（） A.0.2级 B.1级 C.0.1级 D.0.5级 8.短路电流最大有效值用于校验电气设备的（） A.动稳定 B.机械强度 C.热稳定 D.开断能力 9.在下列措施中，对降低电能损耗效果最明显的是（） A.在线路首端并联电容器 B.调整分接头提高运行电压 C.提高发电机的端电压 D.在用户端并联电容器，提高用户的功率因数 10.在下列保护中，保护范围最短的保护是（） A.带时限电流速断保护 B.无时限电流电压连锁速断保护 C.定实限过电流保护 D.无时限电流速断保护 11.关于调压的地点，正确的是（） A.仅仅只在中枢点调压 B.先在负荷点调压，再对电压不合格的中枢点调压 C.仅仅只在负荷点调压 D.先在中枢点调压，再对电压不合格的负荷点调压
电气工程综合实验
综合实验 实验报告 指导老师： 姓名： 学号： 专业班级：电气工程及其自动化2009级组员：
目录 一、实验目的 (2) 二、提供的设备 (2) 三、实验内容 (2) 第一节电压互感器不完全三角形接线实验 (2) 第二节电压互感器星形—星形—开口三角形接线实验 (7) 第三节中性点不接地系统实验 (8) 第四节中性点通过消弧线圈接地系统实验 (19) 四、实验心得 (20)
一、实验目的 电气工程及其自动化专业综合实验是一个融设计性、综合性、实践性为一体的重要实践教学环节。其目的就是结合本专业的培养目标，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，应用所学知识综合分析和解决工程实际问题，以提高学生的素质和能力。具体目的有以下几点： 1.通过综合实验，进一步巩固和掌握所学专业知识的基本概念、基本原理和分析方法； 2.培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，将知识用好用活； 3.培养学生的自学能力、思维能力、实践观点和创新意识； 4.培养学生的动手能力和实践技能，进行工程训练； 5.使学生了解电业工作的特点和要求，培养学生严谨的工作态度和科学作风。 二、提供的设备 综合实验在校内电工实习基地进行，实习基地提供以下设备供学生选用： 1、安装屏：屏的尺寸为2360×800×600mm，前门、后门和屏内可以安装设备，一个屏可 以同时安排两组学生独立进行实验。 2、电工仪表：电流表、电压表、有功功率表、无功功率表、频率表、有功电度表等。 3、电压互感器、电流互感器及熔断器。 4、接钮、信号灯、光字牌、电阻、端子排等。 5、三相调压器、电流发生器。 6、连接导线、套管。 7、万用表及安装工具。 三、实验内容 第一节电压互感器不完全三角形接线实验 一、正确接线实验 （1）将两只380V/100V单相电压互感器按图7-1（a）正确接线，互感器一、二次装上熔断1~6FU，接至AC380V的系统中，在二次侧不接负载（开路）或接入负载（一只三相功率表或电能表）。 （2）在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，用万用表分别测量并记录互感器一、二次侧的三个线电压值与表1中。 （3）画出电压互感器二次侧电压向量图。
电气工程基础课程设计
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算 结果S k 、I”、I ∞ 、I sh 、T eq （其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。 （5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
电气工程基础知识点整理
第一章 1、由生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2、输送与分配电能的部分称为电力网,或电力网络,包括升、降压变压器与各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 (输送,分配) 动力系统:包括所有,把水轮机也包进去 3、输送功率一定时,输电电压越高,电流越小,导线电阻一定时,导线损耗也相应减小。理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4、国家从设备设计制造角度考虑,为保证生产的系列性,就规定了一系列的标准的电压等级,又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5、 同一个电压等级下(同一行中),各种设备的额定电压并不完全相等。 6、电压等级越高,传输功率随传输距离增大下降得越快。 7、我国规定电力系统的额定频率为50Hz,简称工频或基频。 频率:50Hz 允许偏移:±0、2~±0、5Hz 与有功功率有关 电压:35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形:6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0、38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8、每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络,称为开式网络。 有备用接线的网络中,每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能,统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e &&
1、 电力线路包括:输电线路与配电线路。 从结构上分为:架空线路、电缆线路 2、 架空线路由导线、避雷线(即架空地线)、杆塔、绝缘子与金具等主要部件组成。 3、 导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4、绝缘子片数越多,电压等级越高 5、 在220kV 及以上的超高压架空线路上,为了减小电晕放电与单位长度电抗,普遍采用分裂导线。 6、 分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成,每相导线分裂成若干根,各根导线之间每隔一定长度用金具支撑,以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数,常用的有2、3与4分裂。 7、 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4,而且就是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距,一般取40cm 左右。 8、 ∵d>>Ds,∴Dsb>Ds,∴L 分裂
昆明理工大学电气工程及其自动化 发电机同步实验报告
实验二：同步发电机综合实验 三相同步发电机并网运行 一、 实验目的 1、学习三相同步发电机投入并网运行的方法。 2、测试三相同步发电机并网运行条件不满足时的冲击电流。 3、研究三相同步发电机并网运行时的静态稳定性。 4、测试三相同步发电机突然短路时的短路电流。 二、 实验原理 1. 同步发电机的并网运行 发电机与电网是否符合下列条件： a 、双方应有相同的相序； b 、双方应有相同的电压； c 、双方应有相同或接近相同的频率； d 、双方应有相同的电压初相位。 在实际并网中，这些条件并不要求完全达到，只要在一定的 误差范围之内就可以进行并网，比如转速（频率）相差约??（2%～5%）。 总之，在并车的时候必须避免产生巨大的冲击电流，以防止同步电机损坏，避免电力系统受到严重的干扰。 2. 同步发电机的静态稳定性 发电机输出的电磁功率与功角的关系为： 静态稳定的条件用数学表达为0>??δM P ,我们称δ ??M P 为比整步功率,又称为整补功率系数,其大小可以说明发电机维护同步运行的能力，既说明静态稳定的程度，用P ss 表示。
δ角越小，P ss 数值越大，发电机越稳定。由δ d dP E 和P E 可知，当δ小于90°时，δ d dP E 为正值，在这个范围内发电机的运行是稳定的，但当δ愈接近90°，其值愈小，稳定的程度越低。当δ等于90°时，是稳定和不稳定的分界点，称为静态稳定极限。在所讨论的简单系统情况下，静态稳定极限所对应的功角正好与最大功率或称功率极限的功角一致。对应的o 90=δ时达到静态稳定功率极限。为了安全可靠，极限功率应该比额定功率大一定的倍数，即发电机的额定运行点都远低于稳定极限，以保持有足够的静稳定储备。P em 与P en 之比称为静过载能力K m ，即： 一般要求K m >1.7，也可以说发电机带额定有功负荷运行时静态稳定储备应该在70% 以上，因此额定功角n δ一般应该是30°左右。 三、 实验线路 四、 实验结果及分析 a 、 在短路器断开的情况下，测出电网和发电机的电压波形，找到并联条件满 足的点，确定并网的时间，进行并网实验，测试并网时的冲击电流； 实验参数： 图1：励磁电流图2：相位 实验结果： 图3：电网与发电机的电压波形图4：调整后的电网与发电机电压波形 图5：并网时间图6：冲击电流波形 b 、 调整发电机的运行条件，分别在初相位不同和电压幅值不同时，进行并网 实验，测试并网时的冲击电流 实验参数： 图7：相位不同，幅值相同图8：并网时间 实验结果：
电气控制实验柜
电气工程基础课程设计(论文) 设计（论文）题目：电气控制实验柜的安装 学院名称核技术及其自动化工程学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 2014年 12 月 3 日
电气控制实验柜的安装及验收 一、设备概述 采用柜式结构（附图1），内部安装一块不锈钢网板（附图2），在柜体和网板上安装各种电器，整体结构和技术规范与工业现场的电气控制柜相同。可在柜内进行控制线路的连接和试验。该设备用于工矿企业和职业技术院校的电气控制系统的装配、调试、实验、维修、维护等技能培训；也可用于高等院校的课程设计和毕业设计。 二、技术规范 1、低压成套开关设备和控制设备符合：GB7251.1-2（对母线干线系统的特殊要求） 2、低压开关设备和控制设备符合：GB14048.2-5（2003年执行的新标准） 3、通用用电设备配电设计规范符合：GB50055（针对电机的选用） 4、电器装置安装工程电气设备交接试验标准符合：GB50150 三、整体结构 柜体尺寸：800×500×2000（长×宽×高，单位：mm）。柜体外形尺寸见附图1所示。柜体正面柜门分为三段，均可独立开关柜门。柜体背面一个柜门。正面和背面柜门打开角度可达180度，柜门在180度处可固定。 柜内分上、中、下三段，上段部位为仪表和转换开关安装区域，仪表和转换开关直接安装在柜门上。中段部位为低压电器安装区域。柜门上安装按钮和指示灯。其他电器则安装在柜内网板上。网板大小为1300×780（长×宽，单位：mm），网板外形尺寸见附图2所示。下段部位为电机安装区域，电机安装在带有滚轮的托盘上，便于整体抽出。控制柜右侧面安装电源总开关，该开关带漏电保护功能。控制柜底安装4个脚轮，其中2个为带刹车制动装置的脚轮，以便柜体移动和固定。 四、电气控制实验柜的制作材料及加工要求 1、柜体 柜体采用2mm厚冷轧钢板制作，内部采用角钢及其他加强筋，来增强柜体的强度和满足相应的功能。柜体在表面涂覆前，按国家和行业有关标准要求，进行除油、除锈、酸洗磷化等表面处理，保证涂覆材料在柜体上的附着力达到标准的规定值。柜体内外表面涂覆采用喷塑工艺，要求涂覆层厚度均匀、附着牢固、色度一致。喷塑颜色由用户选定。 仪表安装孔尺寸，指示灯和按钮均按照电器的标准尺寸开孔。根据订货方提供的开孔数量和要求，进行具体的设计。要求布局美观、符合规范、操作方便。安装开孔位置须经订货方确认后，才能实施。
电气工程及自动化专业实验室建设方
电气工程及自动化专业实验室建设方 结合电气工程及自动化专业的培养目标，建设3 个实验室。包括：工厂供配电实验室、变电站综合自动化实验室和变配电所值班电工技能培训实验室。其中工厂供配电实验室已建设完成，拟建设变电站综合自动化实验室和变配电所值班电工技能培训实训室。 1.变电站综合自动化实验室 1.1必要性及可行性 变电站综合自动化实验室是根据《电力系统远动》、《电力系统远动及调度自动化》、《电网监控与调度自动化》、《变电站综合自动化原理及应用》、《电力系统继电保护》、《微机型继电保护》、《发电厂及变电站的二次回路》、《电力系统自动化》、《电力系统自动装置原理》等课程的实验教学内容，并结合工业实际应用和发展而设置的综合性实验平台。 实验装置拟采用天煌教仪生产的“THLB-D1 型变电站综合自动化实验系统 (单价：543000)，该系统全部采用微机型继电保护装置和测控装置，能上传数据，接受监控主机命令，完全满足“四遥”功能和远动的要求。该平台主要由一次系统模拟操作屏、微机保护柜、自动装置柜、监控主站组成；间隔层集中组屏。可用于电气、电力系统、供配电等专业相关课程的教学实验，又可作为各校相关课程毕业设计和科研的软件和硬件平台。 1.2实验项目 实验室建成后能进行的实验项目包括： 1)线路保护类 (1)模拟系统正常、最大、最小运行方式(10)电流电压连锁保护 (2)模拟系统短路(11)反时限保护实验 （3）保护装置静态试验（12）阶段式过电流保护与自动重合闸前加速（4）微机保护装置基本功能试验（13）阶段式过电流保护与自动重合闸后加速（5）
微机定时限过电流保护（14）功率方向过电流保护 （6）微机无时限电流速断保护（15）零序电流保护 （7）微机带时限电流速断保护（16）过负荷保护 （8）阶段式电流保护（17）低压减载 （9）运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验 2）线路设计性实验（自行设计、接线、动作试验） （1）电流电压连锁速断保护与过电流保护（5）电流电压连锁保护与自动重合闸前加速（2）电流电压连锁速断、过电流综合保护（6）电流电压连锁保护与自动重合闸后加速与自动重合闸（7）反时限过电流与自动重合闸前加速保护（3）反时限电流保护与过电流保护（8）反时限过电流与自动重合闸后加速保护（4）反时限过电流综合保护与自动重合闸 3）线路综合保护 （1）110kV 线路综合保护（中性点直接接地）（3）10kV 线路综合保护（中性点不接地）（2）35kV 线路综合保护（中性点通过线圈接地） 4）变压器保护 （1）系统正常运行及不平衡电流的测量（7）三绕组变压器差动保护（2）模拟变压器瓦斯保护（8）Y/Y-12双绕组变压器差动保护（3）变压器的电流速断保护（9）Y/A-11双绕组变压器差动保护（4）微机变压器纵差动保护整定 （10）对比率制动特性的研究（5）变压器的二次谐波制动实验（11）双绕组变压器的过电流保护（13）变压器低电压起动过电流保护（16）部分中性点接地运行变压器零序保护（14）变压器复合电压起动过电流保护（17）双绕组变压器的过负荷保护（15）中性点直接接地运行变压器零序保护（18）三绕组组变压器的过负荷保护5）变压器设计性实验（自行设计、接线、动作试验） (1) Y/^-11双绕组变压器过电流保护(3)双绕组变压器综合保护(2) g-11双绕组变压器过负荷保护(4)三绕组变压器综合保护6)10kV电容器组保护 ( 1)三段电流保护( 5)不平衡电流保护
电气工程基础问答题
2-2 何谓负荷特性？负荷特性如何分类？ 答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U 或频率f ）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。 负荷特性有静态特性和动态特性之分。 2-3 何谓谐波含量、谐波总崎变率和谐波含有率？ 答：谐波含量是指各次谐波平方和的开方，分为谐波电压含量和谐波电流含量。 谐波电压含量可表示为 H U = 谐波电流含量可表示为 H I =的比值的百分数称为谐波总崎变率，用THD 表示。由此可得： 电压总崎变率为 1 100%H U U THD U =?电流总崎变率为 1 100%H I I THD I =? 3-5. 交流电弧的特点是什么？采用哪些措施可以提高开关的熄弧能力？ 答：交流电弧的特点是电流每半个周期要经过零值一次。在电流经过零值时，电弧会自动熄灭。加速断口介质强度的恢复速度并提高其数值是提高开关熄弧能力的主要方法： (1) 采用绝缘性能高的介质 (2) 提高触头的分断速度或断口的数目，使电弧迅速拉长；(电弧拉长，实际上是使电弧上的 电场强度减小，则游离减弱，有利于灭弧，伏安特性曲线抬高) (3) 采用各种结构的灭弧装置来加强电弧的冷却，以加快电流过零后弧隙的去游离过程。 4-11. 中性点接地方式有几种类型？概述它们的优缺点。 答：中性点的接地方式可分为两大类：一类是大电流接地系统（或直接接地系统），包括中性点直线接地或经小阻抗接地；另一类是小电流接地系统（或非直接接地系统），包括中性点不接地或经消弧线圈接地。 在大电流接地系统中发生单相接地故障时，接地相的电源将被短接，形成很大的单相接地电流。此时断路器会立即动作切除故障，从而造成停电事故。单相接地短路后，健全相的电压仍为相电压。 在小电流接地系统中发生单相接地故障时，不会出现电源被短接的现象，因此系统可以带接地故障继续运行（一般允许运行2小时），待做好停电准备工作后再停电排除故障。可见采用小电流接地的运行方式可以大大提高系统供电的可靠性。但这种运行方式的缺点是，发生单相接地时非接地相的对地电压将上升为线电压，因此线路及各种电气设备的绝缘均要按长期承受线电压的要求设计，这将使线路和设备的绝缘费用增大。电压等级愈高，绝缘费用在电力设备造价中所占的比重也愈大。
电气工程综合实验
成绩： xxda学 自动化学院综合实验报告 题目：直流电机闭环调速系统学生姓名：xx 学号：xx 同组人员：xx 指导教师：xx 完成时间：2012.12.
直流电机闭环调速系统实验报告 一、实验名称：直流电机闭环调速 基本情况： 1. 学生姓名：xx 2. 学号：x 3. 班级：0830902班 4. 实验项目组长：xx 5. 同组其他成员： 序号姓名班级学号分工系数 1 x 0830x oo4 0.34 2 xx 0x oo1 0.22 3 xxx 083x oo8 0.22 4 xxxx 083x oo89 0.22 6.具体分工： 任务负责人尹辉王玉棣伍沁楠颜鸿运 分析设计给出设计方案√ 硬件电路设计√√ 软件程序设计√√ 综合实验报告√√√√ 7.本人在项目组的作用描述： 本次综合实验的目的是在于实现直流电机的闭环调速，我在本次实验的主要负责的是软件程序设计，也就是应用C语言进行编程，PID控制主要是要通过比例项、积分项、微分项三项的控制来实现调速功能。编写了计时器T0产生PWM波、通过改变占空比实现；用T1记录脉冲来确定转速；在键盘输入上改变转速的额定值，观察实际转速，显示最终的实际数值。最终确定了调解中的各项系数：Kp = 0.4,Ki = 0.02, Kd = 0.02。
二、实验内容(实验原理介绍)： 2.1 实验内容 1） 基于51单片机PWM 输出控制直流电机转速； 2) 可以实时显示电机转速，同时显示设定值以及给定值 3) 可以通过按键设定直流电机转速，即实现加减速（转/秒，r/s ）； 4) 可以调节P 、I 、D 参数，通过PID 调速使电机转速逐渐稳定； 2.2 实验原理 2.2.1系统框图 2.2.2实验原理 该系统是基于51单片机最小系统的控制系统，由51单片机产生PWM ，由驱 动芯片L298N 驱动电机转动，再由红外对射传感器产生脉冲输入单片机，单片机 经过PID 算法调节占空比实现对电机速度的控制和调节。 PWM 控制的基本原理: 在采样控制理论中有一个重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具 有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。这里所说的效果基 本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有 差异。 由于PWM 调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳 的直流电流，低速特性好、稳速精度高、调速范围宽。同样，由于开关频率高, 快速响应特性好,动态抗干扰能力强，可以获得很宽的频带；开关器件只工作在单片机 转速测量 PWM 驱动 转速显示 按键接口 供 电 电 源 直流电机 图一 转速控制器原理框图