功率方向保护实验

最新实验三功率方向继电器特性实验

实验三功率方向继电器特性实验

实验三功率方向继电器特性实验 一、实验目的 1．熟悉BG-10B系列功率方向继电器的实际结构、工作原理和基本特性。 2．掌握电气特性试验与整定方法。 二、实验仪器 三、实验原理 BG-10B系列功率方向继电器（包括BG-11B、12B、13B）应用于电力系统方向保护接线中，作为功率方向元件。其中BG-12B用于相间短路保护；BG-13B用于接地保护；BG-11B是具有双方向接点的功率元件，用于平行线路横联差动保护中。由于BG-12B型功率方向继电器应用较为广泛，因此本实验指导书以BG-12B型为例详细介绍其试验方法，今后在实际工程中需对其他型号的功率方向继电器进行试验，可参照进行，方法相同。 功率方向继电器利用比较绝对值的原理构成。它由比较回路、滤波回路和触发回路组成。方块图见图1-1、原理图见图1-6。

1．比较回路：绝对值比较构成原理，见图1-2。 图1-1 方块图 图1-2 绝对值比较回路 由互感器TA1和整流桥VD1～VD4组成的工作回路，由互感器TA2和整流桥VD5～VD8组成的制动回路。互感器TA1和TA2的初级分别接入电流I Y和 I L。由于TA1的电压线圈和TA2电压线圈同极性串联，TA1的电流线圈和TA2电流线圈反极性串联（如图1-2所示），I L为线路电流互感器TA的二次电流，它的值是不变的。TA1和TA2一次侧的电压绕组，通过移相回路，与电压互感器二次相接。因电压绕组的输入阻抗比移相阻抗小得多，所以电流I Y也可以看作近似不变。于是互感器TA1和TA2可按电流互感器分析，当互感器TA1和TA2的一次绕组分别通入电流I Y和I L时，它们产生的磁势在TA1是相加的，在TA2是相减的，于是在互感器TA1输出线圈以电流形式取出矢量和I Y+I L，在互感器TA2输出线圈以电流形式取出矢量和I Y- I L，二者分别经整流器VD1～VD4和VD5～VD8加以整流，然后进行绝对值比较。 从图1-3（a）中可看到φ=90°时，|?Y+ ?L|=|?Y-?L|； 从图1-3（b）中可看到φ>90°时，|?Y+ ?L|<|?Y-?L|；

方向阻抗继电器特性实验报告

实验三方向阻抗继电器特性实验 1．实验目的 （1）熟悉整流型LZ-21型方向阻抗继电器的原理接线图，了解其动作特性。 （2）测量方向阻抗继电器的静态()?f Z pu =特性，求取最大灵敏角。 （3）测量方向阻抗继电器的静态()r pu I f Z =特性，求取最小精工电流。 2．LZ-21型方向阻抗继电器简介 1）LZ-21型方向阻抗继电器构成原理及整定方法 距离保护能否正确动作，取决于保护能否正确地测量从短路点到保护安装处的阻抗，并使该阻抗与整定阻抗比较，这个任务由阻抗继电器来完成。 阻抗继电器的构成原理可以用图3-1来说明。图中，若K 点三相短路，短路电流为I K ，由PT 回路和CT 回路引至比较电路的电压分别为测量电压U 'm 和整 定电压set U '，那么 m m YB PT K K YB PT m Z I n n Z I n n U 1 1=='(3-1) 式中：n PT 、n YB —电压互感器和电压变换器的变比； Z K —母线至短路点的短路阻抗。 当认为比较回路的阻抗无穷大时，则： I m CT I K CT set Z I n Z I n U 1 1=='（3-2） 式中：Z I —人为给定的模拟阻抗。 比较式（3-1）和式（3-2）可见，若假设 CT YB PT n n n =?，则短路时，由于线路上流过同一电流K I ，因此在比较电路上比较set U '和m U '的大小，就等于比较I Z 和m Z 的大小。如果set m U U '>'，则表明I m Z Z >，保护应不动作；如果set m U U '<'，则表明I m Z Z <，保护应动作。阻抗继电器就是根据这一原理工作的。 电抗变压器DKB 的副方电势2E 与原方电流1 I 成线性关系，即,12I K E I =I K 是一个具有阻抗量纲的量，当改变DKB 原方绕组的匝数或其它参数时，可以改 图3-1 阻抗继电器的构成原理说明图 1—比较电路 2—输出

电子技术实验指导书

实验一常用电子仪器的使用方法 一、实验目的 了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二实验学时 2 学时 三、实验仪器及实验设备 1、GOS-620 系列示波器 2、YDS996A函数信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、直流稳压电源 5、数字万用电表 四、实验仪器简介 1、示波器 阴极射线示波器（简称示波器）是利用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观察的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板，使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动；水平系统用作产生时基信号的锯齿波，经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板，使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。 2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波，具有直流电平调节、占空比调节，其频率可以数字直接显示。适用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。 3、交流数字毫伏表 该表适用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般包括放大器、衰减器（分压器）、检波器、指示器（表头）及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接收机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。 4、直流稳压电源： 它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、负载、环境等在一定范围内变化时，稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路，以防止工作失常时损坏器件。 6、计频器 GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms，测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器，具备简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。 5、仪器与实验电路的相互关系及主要用途：

实验三 功率方向继电器特性实验

实验三功率方向继电器特性实验 一、实验目的 1．熟悉BG-10B系列功率方向继电器的实际结构、工作原理和基本特性。 2．掌握电气特性试验与整定方法。 三、实验原理 BG-10B系列功率方向继电器（包括BG-11B、12B、13B）应用于电力系统方向保护接线中，作为功率方向元件。其中BG-12B用于相间短路保护；BG-13B 用于接地保护；BG-11B是具有双方向接点的功率元件，用于平行线路横联差动保护中。由于BG-12B型功率方向继电器应用较为广泛，因此本实验指导书以BG-12B型为例详细介绍其试验方法，今后在实际工程中需对其他型号的功率方向继电器进行试验，可参照进行，方法相同。 功率方向继电器利用比较绝对值的原理构成。它由比较回路、滤波回路和触发回路组成。方块图见图1-1、原理图见图1-6。 1．比较回路：绝对值比较构成原理，见图1-2。

图1-1 方块图 图1-2 绝对值比较回路 由互感器TA1和整流桥VD1～VD4组成的工作回路，由互感器TA2和整流桥VD5～VD8组成的制动回路。互感器TA1和TA2的初级分别接入电流I Y和I L。由于TA1的电压线圈和TA2电压线圈同极性串联，TA1的电流线圈和TA2电流线圈反极性串联（如图1-2所示），I L为线路电流互感器TA的二次电流，它的值是不变的。TA1和TA2一次侧的电压绕组，通过移相回路，与电压互感器二次相接。因电压绕组的输入阻抗比移相阻抗小得多，所以电流I Y也可以看作近似不变。于是互感器TA1和TA2可按电流互感器分析，当互感器TA1和TA2的一次绕组分别通入电流I Y和I L时，它们产生的磁势在TA1是相加的，在TA2是相减的，于是在互感器TA1输出线圈以电流形式取出矢量和I Y+I L，在互感器TA2输出线圈以电流形式取出矢量和I Y- I L，二者分别经整流器VD1～VD4和VD5～VD8加以整流，然后进行绝对值比较。 从图1-3（a）中可看到φ=90°时，|?Y+ ?L|=|?Y-?L|； 从图1-3（b）中可看到φ>90°时，|?Y+ ?L|<|?Y-?L|； 从图1-3（c）中可看到φ<90°时，|?Y+ ?L|>|?Y-?L|。 当φ=90°或φ=-90°时，|?Y+ ?L|=|?Y-?L|，继电器处于边界动作状态。

《模拟电子技术实验》实验指导书

北方民族大学 Beifang University of Nationalities 《模拟电子技术实验》课程指导书 北方民族大学教务处

北方民族大学 《模拟电子技术实验》课程指导书 编著杨艺丁黎明 校审杨艺 北方民族大学教务处 二〇一二年三月

《模拟电子技术实验》课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。 课程教学要求是：通过该课程，学生学会正确使用常用的电子仪器，掌握三极管放大电路分析和设计方法，掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量，学会查找并排除实验故障，初步培养学生实际工程设计能力，学会仿真软件的使用，掌握工程设计的概念和步骤，为以后学习和工作打下坚实的实践基础。 《模拟电子技术实验》课程内容包括基础验证性实验，设计性实验和综合设计实践三大部分。 基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。主要培养学生分析电路的能力，掌握电路基本参数的测量方法。 设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。主要要求学生掌握基本电路的设计能力。 综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程，要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程，提高学生的设计、制作、调试电路的能力。 实验要求大家认真做好课前预习，积极查找相关技术资料，如实记录实验数据，独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。 本书前八个实验项目由杨艺老师编写，实验九由丁黎明老师编写。全书由丁黎明老师提出课程计划，由杨艺老师进行校对和排版。参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。 2012年3月1日

零序功率方向继电器正确接线的判定和校验

零序功率方向继电器正确接线的判定和校验 张旭俊 摘要针对零序功率方向继电器的接线判断具有一定的难度、错误接线时有发生，提出了一种分析方法，使问题与读者熟悉的概念建立联系，减少理解记忆难点，增加联想，便于正确掌握零序功率方向继电器的接线的判定和校验。 关键词零序方向继电器判定 本文将零序功率方向继电器在极坐标上的动作区和方向阻抗继电器在R，X阻抗复平面上的动作区建立统一联系，把零序功率方向继电器的电压电流向量图和线路功率送受的四象限图建立统一联系，以便于理解与掌握。 1 单相系统的方向继电器 先看在单相系统两侧电源下的接地短路，保护安装处的电流、电压分别为U，I。假设线路阻抗角为70°左右，所以方向继电器的最大灵敏角应选为70°。方向继电器的端子接线如图1所示，加给方向继电器的电流电压分别为U j，I j，为了叙述方便，一律把U j，I j视作从U ，I 的极性端接入，U j反映的是U 相对U－的电压，I j反映的是I 流向I－的电流。 图1 单相系统的方向继电器的接线 方向继电器暂时也沿用感受阻抗的说法，令Z j＝U j/I j，这个感受阻抗的角度是保护安装处的电压电流之间的角度，由于可能受弧光电阻的影响，一般Z j的角度可能要小于70°。而方向继电器在R，X阻抗复平面上的动作区，是以70 °方向为最大灵敏角的上半平面。从极坐标的角度说，它的动作区是从－20 °开始，沿逆时针方向至160°为止。从方向阻抗继电器的角度说，它相当于以70°方向的无穷长轴作直径，圆的直径的一端在原点，另一端在无穷远处，因而这个圆内动作区，就是前述的从－20°开始，沿逆时针方向，直到160°为止的动作区。加在方向继电器端子上的电流电压向量图，应这样规定：以流过方向继电器的电流向量I j为横坐标方向，这样在R，X阻抗复平面上，U j向量在线路送有功、无功时就落在第一象限，方向继电器的电流电压向量图和线路功率送受的四象限图就建立了统一联系，如图2所示。 图2 在R，X阻抗复平面上方向继电器的动作区 这一节只谈方向继电器，解决了方向继电器和方向阻抗继电器的统一联系，以及方向继电器的电流电压向量图和线路功率送受四象限图建立统一联系。请注意方向继电器的动作区的角度范围和以往表述不同，同时注意，方向继电器在出口金属性短路时，由于电压幅值为零，失去了方向判别能力，即存在着死区。

功率方向继电器实验(LG型功率方向继电器等)

实验七 功率方向继电器实验 一．实验目的 1．学会运用相位测试仪测量电流和电压之间相角的方法。 2．掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的试验方法。 3．研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。 二．LG-11型功率方向继电器简介 1．LG-11整流型功率方向继电器的工作原理 LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程为： m y m K m y m K U K I K U K I K ????????-≥+ 继电器的接线图如图7-1所示，其中图（a ）为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的电流为m I ?，电压为m U ?。电流m I ?通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端钮获得电压分量m K I K ，它超前电流m I ?的相角就是转移阻抗R K 的阻抗角 k ，绕组W4用来调整k 的数值，以得到继电器的最大灵敏角。电压m U ?经电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m K U K ??，m U y K ??超前m U ?的相角为90度。DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压m y m K U K I K ????+，加于整流桥BZ1输入端；DKB 和YB 标有W3的二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压m y m K U K I K ????-，加于整流桥BZ2输入端。图（b ）为幅值比较回路， 它按循环电流式接线，执行元件采用极化继电器JJ 。 继电器最大灵敏度的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的。继电器的内角=090- k ，当接入电阻R3时，阻抗角k =060，=030；当接入电阻R4时，k =045， =045。因此，继电器的最大灵敏度α?-=res ，并可以调整为两个数值，一个为-030，另一个为-045。 当在保护安装处于正向出口发生相间短路时，相间电压几乎将降为零值，这时功率方向继电器的输入电压0≈?m U ，动作方程为m K I K ??=m K I K ??，即B A U U ??=。由于整流型功率方向继电器的动作需克服执行继电器的机械反作用力矩，也就是说必须消耗一定功率（尽管这一功率的数值不大）。因此，要使继电器动作，必须满足A U ?>B U ?的条件。所以在0≈?m U 的情况下，功率方向继电器动作不了。因而产生了电压死区。

电子技术实验指导..

电子技术实验指导 电子技术实验，实验仪器与被测电路的基本连接方法，如图1所示。 实验1 共发射极单级放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路由B1R 和B2R 分压电路组成，发射极接有电阻E R ，以稳定放大器的静态工作点。当放大器的输入端加入输入信号i u 后，在放大器的输出端便可得到一个与i u 相位相反、幅值被放大了的输出信号o u ，从而实现电压放大。 图1 测量模拟电子电路常用电子仪器的接法

在图1-1电路中，当流过偏置电阻B1R 和B2R 的电流远大于晶体管T 的基极电流B I 时（一般大5～10倍），它的静态工作点可用下式估算。 2 12 B B C C B B R U U R R ≈+， B B E C E U U I R -≈， C B I I β=，)(E C C CC CE R R I U U +-= 放大器的动态参数，电压放大倍数为 1 )1(//E be L C V R r R R A ββ ++-= 输入电阻为 121//[(1)]i B B be E R R R r R β=//++ 输出电阻为 C o R R ≈ 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所有元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和配装以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质的放大器，必须是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量与调试技术。 放大器的测量和调试包括：放大器静态工作点的测量与调试和放大器动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 （1）静态工作点的测量：测量放大器的静态工作点，应在输入信号0=i u 的情况下进行。将放大器输入端与地端短接，用直流电压表分别测量晶体管各电极对地的电位B U 、C U 和E U 。然后算出 C I ≈E I =E U /E R ；BE U =B U —E U ，CE U =C U —E U 。为了减少误差，提高测量精度，应选用内阻 较高的直流电压表。 （2）静态工作点的调试：是指对管子集电流C I （或CE U ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。以NPN 型三极管为例，如果工作点偏高，放大器易产生饱和失真，此时o u 的负半周被缩底，如图1-2a 所示。如果工作点偏低则易产生截止失真，即o u 的正半周被缩顶，如图1-2b 所示。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的i u ，检查输出电压o u 的大小和波形是否满足要求。如果不满足，则应调节静态工作点。 改变电路参数CC U 、C R 、B R （1B R 、2B R ）都会引起静态工作点的变化，通常采用调节偏置电阻2B R 的方法来改变静态工作点，如减小2B R ，可使静态工作点提高。 最后还要说明的是：工作点“偏高”或“偏低”不是 绝对的，是相对信号的幅度而言，如果信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好靠近交流负载的中点。 (a)截止失真 (b)饱和失真 图1-2 静态工作点对o u 的影响

功率方向继电器实验讲稿

实验2：功率方向继电器实验讲稿 一、 实验目的 1、学会运用相位测试仪测量电流电压之间的相角方法。 2、掌握功率方向继电器的动作特性，接线方式及动作特性的实验方法。 二、 LG-11型功率方向继电器简介 1、 LG-11型功率方向继电器的工作原理 LG-11型功率方向继电器是目前广泛应用的整流型功率方向继电器，其比较幅值的两电气量动作方程： k m y m k m y m k I k U k I k U ?+?≥?-? 继电器的接线如图2-1所示，其中图A 为继电器的交流回路图，也就是比较电气量的电压形成回路，加入继电器的的电流为m I ，电压 为m U ，电流m I 通过电抗变压器DKB 的一次绕组W1，二次绕组W2和W3端获得电压分量m k I K ，它超前电流m I 的相角就是转移阻抗k K 的阻抗角k ?，绕组W4用来调整k ?的数值，以得到继电器的最灵敏 角。电压m U 经过电容C1接入中间变压器YB 的一次绕组W1，由两个二次绕组W2和W3获得电压分量m y U K 。m y U K 超前m U 的相角90度。DKB 和YB 标有W2的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到动作电压? ???+m y m K U K I K ,加于整流BZ1输入端；DKB 和YB 标有 W3的两个二次绕组的联接方式如图所示，得到制动电压

? ???-m y m K U K I K ，加于整流桥BZ2端。图（b ）为幅值比较回路，它按循环电流式接下，执行元件采用极化继电器JJ 。 继电器的最大灵敏角的调整是利用改变变压器DKB 第三个二次绕组W4所接的电阻值来实现的，继电器的角k ?α-=090，当接入电 阻R3时，阻抗角 ;0030,60==α?k 当接入电阻R4时 ;0045,45==α?k 。因此，继电器的最大灵敏角sen φα=-，并可以调整为两个数字，一个为-30°，另一个为-45°。 当在保护安装处于正向出楼发生相间短路时，相间电压几乎降为 0值，这时功率方向继电器的输入电压0≈m U ，由于功率方向继电器的动作需克服执行的机械反作用力矩，也就是说必须消耗一定的功率 （尽管这一功率消耗不大）。因此必须满足条件B A U U >。所以在m U =0的情况下，功率方向继电器动作不了。因而产生了电压死区。为了消除电压死区，功率方向继电器的电压回路需要加设记忆回路，就是需要电容C1与中间变压器YB 的绕组电感构成对50Hz 串联谐 振电路。这样当电压突然降低为m U =0时，该回路中的电流并不立即消失，而是按50HZ 谐振电路的频率，经过几个周波后，逐渐衰减为0。而这个电流与故障前的电压同相，并且在谐振衰减过程中维持相位不变化。因此，相当于记住了短路前的电压的相位，所以称为记忆回路。 由于电压回路有了记忆回路的存在，相当于继电器的电压为m U =0时，在一定的时间YB 的二次绕组端纽有电压分量的存在，就可以继续进行幅值的比较，因而消除了在正方向的出口短路时继电器

电子技术实验指导书

电子技术实验指导书机电工程学院电气工程系2012年2月 实验一电子仪器使用及常用元件的识别与测试 一、实验目的 1．掌握常用电子仪器的基本功能并学习其正确使用方法。 2．学习掌握用双踪示波器观察和测量波形的幅值、频率及相位的方法。 3．掌握常用元器件的识别与简单测试方法。 二、仪器设备1.万用表 2.信号发生器3.晶体管毫伏表 4.示波器 三、实验内容 1.用万用表测量电压、电流、电阻等元器件，并判断二极管和三极管的好坏。 2.用信号发生器调出不同大小的正弦波，并用晶体管毫伏表测量。 3.用信号发生器调出不同波形，用示波器进行观察测量。 四、实验步骤 1. 将万用表旋钮调至相应的功能和适当的挡位，分别测量试验台上给出的电源电压、单独给出的电阻等元器件，特别注意安全以及万用表的相应挡位。 2. 用万用表判断二极管的好坏和极性。将万用表放在×10的电阻挡，测量一个二极管的电阻并记录下来，然后交换万用表的两只表笔，再次测量它的电阻并记录下来，根据两次测量的结果判断二极管的好坏。如果两次测得的电阻值都很大，说明二极管内部已经断路，如果两次测得的电阻值都很小，说明二极管内部已经短路，只有两次测得的电阻值相差很大，才说明二极管是好的。如果是指针型万用表，测得电阻比较小的那次二极管是正向导通的，通常此时黑色表笔所接的是二极管的正极，其他万用表要先确定其测量电阻时内部电源的极性。 3. 用万用表判断三极管的好坏。三极管可以等效为两个串接的二极管，见下图a。先按测量二极管的方法确定两个PN结的好坏，如果是好的则可进一步确定三极管的基极，由此也可确定三极管的类型（PNP、NPN）。指针式万用表判断三极管的发射极和集电极是利用了三极管的电流放大特性，测试原理见图b,如被测三极管是NPN型管，先设一个极为集电极，与万用表的黑表笔相连接，用红表笔接另一个电极，观察好指针的偏转大小。然后用人体电阻代替图b中的R B，用手指捏住C和B极，C和B不要碰在一起，再观察指针的偏转大小，若此时偏转角度比第一次大，说明假设正确。若区别不大，需再重新假设。PNP型管的判别方法与NPN型管相同但极性相反。 4. 打开信号发生器，熟悉各旋钮的作用，然后调出一个1~10V，10多千赫兹的正弦交流电，分别用万用表

数字电子技术实验指导书

数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405

数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。

目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用

实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。

LG-11型功率方向继电器特性实验报告

实验二LG-11型功率方向继电器特性实验 1．实验目的 （1）学会运用相位测试仪器测量电流和电压之间相角的方法。 （2）掌握功率方向继电器的动作特性、接线方式及动作特性的试验方法。 （3）研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的动作特性的影响。 2．实验内容 1）功率方向继电器电压潜动现象检查实验 LG-11功率方向继电器实验原理接线如图2-1所示。图中，380V交流电源经移相器和调压器调整后，由bc相分别输入功率方向继电器的电压线圈，A相电流输入至继电器的电流线圈，注意同名端方向。 图2-1 LG-11功率方向继电器实验原理接线图 图2-2LG-11功率方向继电器实验原理接线图 实验步骤如下： （1）熟悉LG-11功率方向继电器的原理接线及试验原理。

（2）按实验原理线路图2-1接线，将电流回路开路。 （3）调节三相调压器和单相调压器，使其输出电压为0V。 （4）合上三相电源开关，调节三相调压器对电压回路加入110V电压。 （5）测量极化继电器JJ两端之间电压，若小于0.1V，则说明无电压潜动。 检查功率继电器是否有潜动现象。电压潜动测量：将电流回路开路，对电压回路加入110V电压；测量极化继电器JJ两端之间电压，若小于0.1V，则说明无电压潜动。 2）用实验法测LG-11整流型功率方向继电器角度特性U pu= f（?），并找出继电器的最大灵敏角和最小动作电压。 实验步骤如下： （1）按图2-2所示原理接线图接线。 （2）检查线路无误后，合上三相电源开关、单相电源开关、直流电源开关和移相器电源开关。 （3）调节单相调压器的输出电压使电流表的读数为1A，并保护此电流值不变。 （4）在操作开关断开状态下，调节三相调压器的输出电压约为20V左右，按下移相器开机按钮，继续调节调压器输出，使电压表读数为20V。 （5）调节移相器，在电压表为给定值的条件下找到使继电器动作（动作信号灯由不亮变亮）的两个临界角度?1，、?2，，将测量数据记录于表2-1中。 （6）保持电流为1A不变，调节三相调压器，依次降低电压值，重复步骤（5）的过程，在给定电压的情况下，使继电器动作的?1，、?2，，并记录在表2-1中。 当所需电压很小时，如2V、1.5V、1.0V时，用下面方法来进行调节。 （7）将两个滑线电阻的滑动触点移到靠近移相器输出bc接线端，调节三相调压器使其输出电压为5V。 （8）合上操作开关K1，调节两个滑线电阻的滑动触点使电压表读数为所需电压。 （9）调节移相器角度，找到?1，、?2，，将数据记录于表2-1。 （10）当电压值达到很小时，继电器不再动作，此电压范围内就是电压死区。此动作电压临界值就是最小动作电压。 表2-1角度特性U pu= f（?）实验数据记录表 （11）实验完成后，使调压器输出为0，断开所有电源开关。

模拟电子技术实验指导

实验二常用电子仪器的使用 一、实验目的 （1）了解双踪示波器、低频信号发生器及晶体管毫伏表的原理框图和主要技术指标； （2）掌握用双踪示波器测量信号的幅度、频率； （3）掌握低频信号发生器、晶体管毫伏表的正确使用方法。 二、实验器材 双踪示波器DF4321型（或HH4310A型）低频信号发生器DF1641B型（或SG1631C型）晶体管毫伏表DF2175型 三、实验原理与参考电路 在电子技术实验里，测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时，最常用的电子仪器有示 示波器：用来观察电路中各点的波形，以监视电路是否正常工作，同时还用于测量波形的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等。 低频信号发生器：为电路提供各种频率和幅度的输入信号。 直流稳压电源：为电路提供电源。 晶体管毫伏表：用于测量电路的输入、输出信号的有效值。 万用表：用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。 四、实验内容及步骤 1．低频信号发生器与晶体管毫伏表的使用 (1)信号发生器输出频率的调节方法 按下“频率范围”波段开关，配合面板上的“频率调节”旋钮可使信号发生器输出频率在0.3Hz~3MHz的范围改变。 (2)信号发生器输出幅度的调节方法 仪器面板右下方的Q9是信号的输出端，调节“输出衰减”开关和“输出调节”电位器，便可在输出端得到所需的电压，其输出为0-20V P-P的范围。 (3)低频信号发生器与毫伏表的使用 将信号发生器频率调至lkHz，调节“输出调节”旋钮，使仪器输出电压为5V P-P左右的正弦波，分别置分贝衰减开关于0dB、—20dB、—40dB、—60dB挡，用毫伏表分别测出相应的电压值。注意测量时不要超过毫伏表的量程，并且尽可能地把档位调到与被测量值相接近，以减小测量误差。 2．示波器的使用 (1)使用前的检查与校准 先将示波器面板上各键置于如下位置：“工作方式”位于“交替”（如果只观察一个波形可置于CHl通道或CH2通道）；“极性”选择位于“+”；“触发方式”位于“内触发”；“DC，GND，AC"开关位于“AC”；“高频，常态，自动”开关位于“自动”位置；“灵敏度V／div"开关于“0．2V／div"档，“扫速t／div"开关于“0．2ms／div"档，亮度、辉度、位移、电平开关置中间位置，开启电源后，

零序方向保护

1采用零序方向保护的意义 我国电力系统中性点接地方式有3种：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地方式。110 kV及以上电网的中性点均采用第1种接线方式，在这种系统中发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。在大接地电流系统中发生单相接地故障的概率很高，可占总短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的安全。 大接地电流系统接地短路时，零序电流、零序电压和零序功率的分布与正序分量、负序分量的分布有明显区别： a.当系统任一点单相及两相接地短路时，网络中任何处的三倍零序电流和电压都等于该处三相电流或电压的矢量和，即： 3U0=UA+UB +UC 3I0＝IA＋I B＋IC b.系统零序电流分布只与中性点接地的多少及位置有关，图1为系统接地短路时的零序等效网络。 式中EΣ——电源的合成电动势； Z0T1、Z0T2——变压器T1、T2的零序阻抗； Z01、Z02——短路点两侧线路的零序阻抗。 当发电厂M侧的变压器中性点接地点增多时，Z0T1将减小，从而使I0和I01增大，I02减小。反之，I0和I01减小，I02增大。如果发电厂N侧的中性点不接地，则Z0T2=∞，I01也将增大且等于I0。 两相接地短路时也可得到相应的结论。 c. 故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处电压为0，保护安装处的电压U0A=-I0Z0T1，如图2所示。

d. 零序功率S0=I0U0。由于故障点的电压U0最高，对应故障点的S0也最大。越靠近变压器中性点接地处S0越小。在故障线路上，S0是由线路流向母线。 综上所述，中性点直接接地系统发生接地短路时，将产生很大的零序电流分量，利用零序电流分量构成零序电流保护，可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以有较好的灵敏度。如线路两端的变压器中性点都接地，当线路发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过。为保证各零序电流保护有选择性地动作和降低定值，必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。 零序功率方向是零序电流保护中的关键环节。在运行实践中，因方向继电器接线错误而造成的保护误动时有发生。因此做好零序功率方向的校验和接线正确性的判定至关重要。 2 零序功率方向继电器的接线 零序功率方向继电器的正确接线，应使其动作特性为：当被保护线路或元件发生正方向接地故障时，零序电压和零序电流的相位关系应可靠进入继电器的灵敏动作区，而反方向接地故障时，继电器可靠不动作。 传统习惯规定电流正方向为母线流向线路，同时取母线电压为电压升。当发生正方向接地故障时，零序电流超前零序电压为(180°-θ)，θ为系统零序电源阻抗角。一般θ角约在85°左右，则零序电流超前零序电压约为95°。 传统的零序功率方向继电器，其动作最灵敏角有电流超前电压110°和电流滞后电压70°两种，即灵敏角为-110°和+70°，一般采用后者。对于灵敏角为-70°的继电器，由于其动作特性与故障情况相反，现场接线方式上考虑将零序电压的极性反向接入，零序电流正极性接入，这样就能够使继电器正确反应故障状态了。 对于微机零序保护装置，其零序电流电压的接入分自产和外接两种情况。微机线路保护装置的零序电压电流均为自产，三相电压电流正极性接入即可。微机变压器保护中不同厂家的产品对零序电压电流的接入有不同要求，其中需要外接零序电压的，必须是正极性接入，这是和传统继电器的区别。 3 用负荷电流及工作电压测量零序功率方向继电器 利用负荷电流及工作电压检验零序功率方向继电器接线正确性之前，必须对电压互感器开口三角引出的L、N线的极性进行核查。 在正常情况下电压互感器开口三角两端电压UNL=0，故ULS=UNS，但L、N无法用试验的方法区分，因此，利用负荷电流及及工作电压检验零序功率方向

【国家电网 继电保护】5方向电流保护习题

1 方向电流保护 一、选择题 1. 方向电流保护是在电流保护的基础上，加装一个（C ） A ：负荷电压元件 B ：复合电流继电器 C ：方向元件 D ：复合电压元件 2、相间短路保护功率方向继电器采用90°接线的目的是（B ） A 、消除三相短路时方向元件的动作死区 B 、消除出口两相短路时方向元件的动作死区 C 、消除反方向短路时保护误动作 D 、消除正向和反向出口三相短路保护拒动或误动 3、功率方向继电器的电流和电压为a bc ca ab U ,U ,U b c I I I 、、、时，称为（A ） A ：90°接线 B ：60°接线 C ：30°接线 D ：0°接线 4、所谓功率方向继电器的潜动，是指（B ）的现象。 A ：只给继电器加入电流或电压时，继电器不动作； B ：只给继电器加入电流或电压时，继电器动作； C ：加入继电器的电流与电压反相时，继电器动作； D ：与电流、电压无关。 5、相间方向过电流的按相启动接线方式是将（B ） A ：各相的电流元件触点并联后，再串入各功率方向继电器的触点； B ：同名相的电流和功率方向继电器的触点串联后再并联； C ：非同名相的电流元件触点和方向元件的触点串联后再并联； D ：各相功率方向继电器的触点和各相电流元件触点分别并联后再串联

二、判断题 1. 方向过流保护动作的正方向是短路功率从母线流向线路。（√） 2、双电源幅射形网络中，输电线路的电流保护均应加方向元件才能保证选择性。（×） 3．功率方向继电器采用900接线方式时，接入电压和电流的组合为相电压和相电流。（×） 三、填空题 1．在两电气量之间进行比较的继电器可归纳为(幅值)比较和(相位)比较两类。 2．在电网中装带有方向元件的过流保护是为保证动作的(选择性)。 3.为了确保方向过流保护在反向两相短路时不受(非故障)相电流的影响，保护装置应采用(按相)起动的接线方式。 4．90度接线功率方向元件在(保护安装处)附近发生(三相)短路时存在“死区”。 5．功率方向继电器采用90度接线的优点在于(两相短路时无死区)。 6．方向电流保护主要用于（双电源辐射形）和（单电源环网）线路上。 7．LG-11功率方向继电器采用90o接线方式，C相方向元件电压接（ U）， AB 电流接（ I）。 C 8．按900接线的相间功率方向继电器，当线路发生正向故障时，若短路阻抗角φk为300，为使继电器动作最灵敏，其内角α值应是（30°）。 9．功率方向继电器按90o接线时，当输入电流 I 时，输入的电压为 B （ U）。 C A 10. 按900接线的相间功率方向继电器，内角α值为（30°或45°） 1

《电子技术实验1》实验指导书

实验一仪器使用 一、实验目的 1．明确函数信号发生器、直流稳压稳流电源和交流电压表的用途。 2．明确上述仪器面板上各旋钮的作用，学会正确的使用方法。 3．学习用示波器观察交流信号波形和测量电压、周期的方法。 二、实验仪器 8112C函数信号发生器一台 DF1731SC2A可调式直流稳压稳流电源一台 DF2170B交流电压表一台 双踪示波器一台 三、实验内容 1．调节8112C函数信号发生器输出1KHZ、100mV的正弦波信号，将操

2．将信号发生器输出的信号接入交流电压表测量，配合调节函数信号发生器的“MAPLITUDE POWER”旋钮，使其输出为100mV。 3．将上述信号接入双踪示波器测量其信号电压的峰峰值和周期值，并将操作方法填入下表。

四、实验总结 1、整理实验记录、分析实验结果及存在问题等。 五、预习要求 1．对照附录的示意图和说明，熟悉仪器各旋钮的作用。 2．写出下列预习思考题答案： （1）当用示波器进行定量测量时，时基扫描微调旋钮和垂直微调旋钮应处在什么位置？

（2）某一正弦波，其峰峰值在示波器屏幕上占垂直刻度为5格，一个周期占水平刻度为2格，垂直灵敏度选择旋钮置0.2V/div档，时基扫速选择旋钮置0.1mS/div档，探头衰减用×1，问被测信号的有效值和频率为多少？如何用器其他仪器进行验证？

附录一：8112C函数信号发生器 1．用途 （1）输出基本信号为正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波。输出幅值从5mv～20v，频率范围从0.1HZ～2MHZ。 （2）作为频率计数器使用，测频范围从10HZ～50MHZ，最大允许输入为30Vrms。 2．面板说明

6零序保护习题讲解

零序保护 一、选择题 2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C ）倍负荷电流。 A ：3； B ：2； C ：1； D 3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C ） A ：两相短路 B ：三相短路 C ：两相接地短路 D ：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C ） A ：故障点过渡电阻的大小 B ：系统容量的大小 C ：相关元件的零序阻抗 D ：相关元件的各序阻抗 5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ） A ：距故障点越远越高 B ：距故障点越近越高 C ：与距离无关 D ：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I 段的主要功能是（C ） A ：在全相运行情况下作为接地短路保护； B ：作为相间短路保护； C ：在非全相运行情况下作为接地短路保护； D ：作为匝间短路保护。 7、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向过流保护的方向元件将（B ） A ：因短路相电压为零而拒动； B ：因感受零序电压最大而灵敏动作； C ：因短路零序电压为零而拒动； D ：因感受零序电压最大而拒动。 8．在中性点非直接接地系统中，当发生B 相接地短路时，在电压互感器二次开口三角绕组两端的电压为（C ）。 A.B E B.B E C.B E 3 9.在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（C ）。 A.故障点距母线越近，电压越高 B.故障点距母线越近，电压越低 C.不管距离远近，基本上电压一样高 D ：不定。 11.电力系统发生A 相金属性接地短路时，故障点的零序电压(B )。 A ：与A 相电压同相位 B ：与A 相电压相位相差180°

电力电子技术实验指导书

电力电子技术实验指导书 河南机电职业学院 2010年4月

学生实验守则 一、学生进入实验室必须服从管理，遵守实验室的规章制度。保持实验室的安静和整洁，爱护实验室的一切设施，不做与实验无关的事情。 二、实验课前要按照教师要求认真预习实验指导书，复习教材中于实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的在理论知识，同时写出实验预习报告，并经教师批阅后方可进行实验。 三、实验课上要遵守操作规程，线路连接好后，先自行检查，后须经指导教师检查后，才可接通电源进行实验。如果需更改线路，也要经过教师检查后才能接通电源继续实验。 四、学生实验前对实验所用仪器设备要了解其操作规程和使用方法，实验过程中按照要求记录实验数据。实验中有仪器损坏情况，应立即报告指导教师检查处理。凡因不预习或不按照使用方法误操作而造成设备损坏后，除书面检查外，还要按照规定进行赔偿。 五、注意实验安全，不要带电连接、更改或拆除线路。实验中遇到事故应立即关断电源并报告教师处理。 六、实验完成后，实验数据必须经教师签阅后，方可拆除实验线路。并将仪器、设备、凳子等按照规定放好，经教师同意后方可离开实验室。 七、实验室仪器设备不能擅自搬动、调换，更不能擅自带出实验室。 八、因故缺课的同学可以向实验室申请一次补做机会。无故缺课、无故迟到十五分钟以上或者早退的不予补做，该实验无成绩。

第一章电力电子技术实验的基本要求 和安全操作说明 《电子电力技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等。而实验环节是该课程的重要组成部分，通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高动手能力、分析和解决问题的独立工作能力。 1-1 实验的特点和要求 电力电子技术实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。理论教学是实验教学的基础，要求学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促进理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。通过实验，学生应具备以下能力： （1）掌握电力电子变流装置的主电路、触发和驱动电路的构成及调试方法，能初步设施和应用这些电路； （2）熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能和使用方法； （3）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题； （4）能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。 1-2 实验前的准备 实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。因此，实验前应做到： (1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。 (2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。 (3)写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。 (4)进行实验分组，一般情况下，电力拖动自动控制系统实验的实验小组为每组2～3人。 1-3 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点： (1)实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。 (2)指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。 (3)按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。 (4)按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下，接线次序为先主电路，后控制电路；先串联，后并联。在进行调速系统实验时，也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。 (5)完成实验系统接线后，必须进行自查。串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项