實(shí)驗(yàn)二發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)二 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件。 2掌握準(zhǔn)同期的概念及并網(wǎng)操作方法，準(zhǔn)同期并列裝置的分類和功能。3熟悉同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列過程二、原理說明在滿足并列條件的情況下，只要控制得當(dāng)，采用準(zhǔn)同期并列方法可使沖擊電流很小且對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)甚微，故準(zhǔn)同期并列方式是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要并列方式。準(zhǔn)同期并列要求在合閘前通過調(diào)整待并發(fā)電機(jī)組的電壓和轉(zhuǎn)速，當(dāng)滿足電壓幅值和頻率條件后，根據(jù)“恒定越前時(shí)間原理”，由運(yùn)行操作人員手動(dòng)或由準(zhǔn)同期控制器自動(dòng)選擇合適時(shí)機(jī)發(fā)出合閘命令，這種并列操作的合閘沖擊電流一般很小，并且機(jī)組投入電力系統(tǒng)后能被迅速拉入同步。依并列

2、操作的自動(dòng)化程度，又可分為手動(dòng)準(zhǔn)同期、半自動(dòng)準(zhǔn)同期和全自動(dòng)準(zhǔn)同期三種方式。正弦整步電壓是不同頻率的兩正弦電壓之差，其幅值作周期性的正弦規(guī)律變化。它能反映發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)間的同步情況，如頻率差、相角差以及電壓幅值差。線性整步電壓反映的是不同頻率的兩方波電壓間相角差的變化規(guī)律，其波形為三角波。它能反映電機(jī)組與系統(tǒng)間的頻率差和相角差，并且不受電壓幅值差的影響，因此得到廣泛應(yīng)用。手動(dòng)準(zhǔn)同期并列，應(yīng)在正弦整步電壓的最低點(diǎn)（相同點(diǎn)）時(shí)合閘，考慮到斷路器的固有合閘時(shí)間，實(shí)際發(fā)出合閘命令的時(shí)刻應(yīng)提前一個(gè)相應(yīng)的時(shí)間或角度。自動(dòng)準(zhǔn)同期并列，通常采用恒定越前時(shí)間原理工作，這個(gè)越前時(shí)間可按斷路器的合閘時(shí)間整定。準(zhǔn)同期控

3、制裝置根據(jù)給定的允許壓差和允許頻差，不斷地檢測(cè)準(zhǔn)同期條件是否滿足，在不滿足要求時(shí)，閉鎖合閘并且發(fā)出均壓、均頻控制脈沖。當(dāng)所有條件均滿足時(shí)，在整定的越前時(shí)間送出合閘脈沖。為了使待并發(fā)電機(jī)組滿足并列條件，完成并列自動(dòng)化的任務(wù)，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置需要滿足以下基本技術(shù)要求：1在頻差及電壓差均滿足要求時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置應(yīng)在恒定越前時(shí)間瞬間發(fā)出合閘信號(hào)，使斷路器在e=0時(shí)閉合。2在頻差或電壓差有任一滿足要求時(shí)，或都不滿足要求時(shí)，雖然恒定越前時(shí)間到達(dá)，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置不發(fā)出合閘信號(hào)。3在完成上述兩項(xiàng)基本技術(shù)要求后，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要具有均壓和均頻的功能。如果頻差滿足要求，是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速引起的，此時(shí)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要發(fā)

4、出均頻脈沖，改變發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速。如果電壓差不滿足要求，是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流引起的，此時(shí)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要發(fā)出均壓脈沖，改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流的大小。同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置按自動(dòng)化程度可分為：半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置和自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置。半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置沒有頻差調(diào)節(jié)和壓差調(diào)節(jié)功能。并列時(shí)，待并發(fā)電機(jī)的頻率和電壓由運(yùn)行人員監(jiān)視和調(diào)整，當(dāng)頻率和電壓都滿足并列條件時(shí)，并列裝置就在合適的時(shí)間發(fā)出合閘信號(hào)。它與手動(dòng)并列的區(qū)別僅僅是合閘信號(hào)由該裝置經(jīng)判斷后自動(dòng)發(fā)出，而不是由運(yùn)行人員手動(dòng)發(fā)出。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型號(hào)使用儀器名稱數(shù)量備注1EAL-01電源輸出12EAL-02/03雙回路輸出電路13EAL-II微機(jī)原

5、動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)14EAL-II微機(jī)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)15EAL-II微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng)1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、手動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)合上總電源開關(guān)，合上主電源源開關(guān)， 輸電線路選擇XL1和XL3（即閉合QFS、QF1、QF3和QF5，紅燈亮。注釋：綠燈亮表示斷路器為斷開狀態(tài)，紅色亮表示斷路器為閉合狀態(tài)），調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器，主控屏系統(tǒng)電壓表顯示380V。打開QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng)) 、QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))和 QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))電源船型開關(guān).。進(jìn)入QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))中選擇選擇“本地控制”， 在原動(dòng)機(jī)控制方式界面選擇“轉(zhuǎn)速閉環(huán)”在原動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制模式界面中點(diǎn)

6、擊“轉(zhuǎn)速設(shè)置”輸入轉(zhuǎn)速1500確定（注釋：1500為原動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速），點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)速啟動(dòng)”，等待原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（注：原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不要超過1800轉(zhuǎn)，如果超過1800轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)該立即關(guān)閉電源開關(guān)）。操作如下圖所示：進(jìn)入QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))中選擇“本地控制”在他勵(lì)模式下工作方式選擇“電壓閉環(huán)勵(lì)磁”點(diǎn)擊“恒Ug啟動(dòng)”按鈕，通過按“增加”或“減少”改變發(fā)電機(jī)的線電壓為380V左右（可以觀察主控屏發(fā)電機(jī)電壓表為380V或在觸摸屏 內(nèi)觀察 U相電壓：220V左右、V相電壓：220VU左右、C 相電壓：220V左右，主控屏模擬表顯示的為線電壓；觸摸屏屏內(nèi)采集的為相電壓）使發(fā)電機(jī)電壓為380V左右，如

7、果電壓達(dá)不到380V，通過按“增加”或“減少”（注：主控屏模擬表發(fā)動(dòng)機(jī)的線電壓不要超過420V，觸摸屏相電壓不能超過240V）。操作如下圖所示：進(jìn)入QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))中選擇“本地控制”，在并網(wǎng)控制方式選擇“手動(dòng)并網(wǎng)”，在手動(dòng)并網(wǎng)控制中點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，在這種情況下，要滿足并列條件，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內(nèi),相角差在零度前某一合適位置時(shí)，微機(jī)準(zhǔn)同期裝置控制合閘按鈕進(jìn)行合閘。2在手動(dòng)準(zhǔn)同期方式下，發(fā)電機(jī)組的并列運(yùn)行操作在這種情況下，要滿足并列條件，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內(nèi),相角差在零度前某一合適位置時(shí)，手動(dòng)操作合

8、閘按鈕進(jìn)行合閘。 進(jìn)入QSZTQ-II（微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng)），觀察頻差和壓差的數(shù)字，以及和相角差指示燈的旋轉(zhuǎn)方向。 按下微機(jī)調(diào)速裝置上的“”鍵進(jìn)行增頻，頻差顯示接近于零；此時(shí)壓差顯示也應(yīng)接近于零，否則，調(diào)節(jié)微機(jī)勵(lì)磁裝置。 觀察相位差指示燈，當(dāng)相角差接近0度位置時(shí)（此時(shí)相差也滿足條件），點(diǎn)擊“并網(wǎng)”按鈕，合閘成功。3在手動(dòng)準(zhǔn)同期方式下，偏離準(zhǔn)同期并列條件，發(fā)電機(jī)組的并列運(yùn)行操作本實(shí)驗(yàn)分別在單獨(dú)一種并列條件不滿足的情況下合閘 電壓差、相角差條件滿足，頻率差不滿足，在fgfs和fgfs時(shí)手動(dòng)合閘，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有功功率表P和無功功率表Q指針偏轉(zhuǎn)方向及偏轉(zhuǎn)角度大小，分別填入表3-3-5-1；注意：頻率

9、差不要大于0.5Hz。 頻率差、相角差條件滿足，電壓差不滿足，UgUs和UgUs時(shí)手動(dòng)合閘，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有功功率表P和無功功率表Q指針偏轉(zhuǎn)方向及偏轉(zhuǎn)角度大小，分別填入表3-3-5-1;注意：電壓差不要大于額定電壓的10。 頻率差、電壓差條件滿足，相角差不滿足，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)手動(dòng)合閘，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有功功率表P和無功功率表Q指針偏轉(zhuǎn)方向及偏轉(zhuǎn)角度大小，分別填入表3-3-5-1。注意：相角差不要大于30°。 表3-3-5-1 偏離準(zhǔn)同期并列條件并網(wǎng)操作時(shí)，發(fā)電機(jī)組的功率方向變化表 狀態(tài)參數(shù)fgfsfgfsUgUsUgUs相位順時(shí)針相位逆時(shí)針P（kW）（勵(lì)磁系統(tǒng)）Q（k

10、Var）（勵(lì)磁系統(tǒng)）進(jìn)入QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))中選擇“本地控制”，在并網(wǎng)控制方式選擇“半動(dòng)并網(wǎng)”，在半動(dòng)并網(wǎng)控制中點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，在這種情況下，要滿足并列條件，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內(nèi),相角差在零度前某一合適位置時(shí)，微機(jī)準(zhǔn)同期裝置控制合閘按鈕進(jìn)行合閘。進(jìn)入QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))通過“有功加”或“有功減”把有功大概為0左右，進(jìn)入QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))通過：“增加”或者“減少”按鈕把無功大概為0左右時(shí)， 按下 QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))的“解列”按鈕，在QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)) 按下“滅磁”按鈕。然后在Q

11、STSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))按下“停機(jī)”按鈕，最后斷開所有的電源開關(guān)。（注：一定要先“解列”，再“滅磁”，最后“停機(jī)”）2、 半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)合上總電源開關(guān)，合上主電源源開關(guān)， 輸電線路選擇XL1和XL3（即閉合QFS、QF1、QF3和QF5，紅燈亮。注釋：綠燈亮表示斷路器為斷開狀態(tài)，紅色亮表示斷路器為閉合狀態(tài)），調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器，主控屏系統(tǒng)電壓表顯示380V。打開QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng)) 、QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))和 QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))電源船型開關(guān).。進(jìn)入QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))中選擇選擇“本地控制”， 在原動(dòng)機(jī)控制方式界面選擇“轉(zhuǎn)速閉環(huán)

12、”在原動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制模式界面中點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)速設(shè)置”輸入轉(zhuǎn)速1500確定（注釋：1500為原動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速），點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)速啟動(dòng)”，等待原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（注：原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不要超過1800轉(zhuǎn)，如果超過1800轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)該立即關(guān)閉電源開關(guān)）。操作如下圖所示：進(jìn)入QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))中選擇“本地控制”在他勵(lì)模式下工作方式選擇“電壓閉環(huán)勵(lì)磁”點(diǎn)擊“恒Ug啟動(dòng)”按鈕，通過按“增加”或“減少”改變發(fā)電機(jī)的線電壓為380V左右（可以觀察主控屏發(fā)電機(jī)電壓表為380V或在觸摸屏 內(nèi)觀察 U相電壓：220V左右、V相電壓：220VU左右、C 相電壓：220V左右，主控屏模擬表顯示的為線電壓；觸摸屏屏內(nèi)采集的為相電壓

13、）使發(fā)電機(jī)電壓為380V左右，如果電壓達(dá)不到380V，通過按“增加”或“減少”（注：主控屏模擬表發(fā)動(dòng)機(jī)的線電壓不要超過420V，觸摸屏相電壓不能超過240V）。操作如下圖所示：進(jìn)入QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))中選擇“本地控制”，在并網(wǎng)控制方式選擇“半動(dòng)并網(wǎng)”，在半動(dòng)并網(wǎng)控制中點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，在這種情況下，要滿足并列條件，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內(nèi),相角差在零度前某一合適位置時(shí)，微機(jī)準(zhǔn)同期裝置控制合閘按鈕進(jìn)行合閘。1在半自動(dòng)并網(wǎng)方式下，發(fā)電機(jī)組的并列運(yùn)行操作在這種情況下，要滿足并列條件，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內(nèi)，相角差在

14、零度前某一合適位置時(shí)，微機(jī)準(zhǔn)同期裝置控制合閘按鈕進(jìn)行合閘。 觀察微機(jī)準(zhǔn)同期裝置壓差閉鎖的變化情況。若壓差閉鎖燈亮，相應(yīng)操作微機(jī)勵(lì)磁裝置上的“”鍵進(jìn)行降壓，直至“壓差閉鎖”燈滅，此調(diào)節(jié)過程中，觀察并記錄壓差變化情況。 （2）“壓差閉鎖”和“頻差閉鎖”燈滅，表示壓差、頻差均滿足條件，微機(jī)裝置自動(dòng)判斷相差也滿足條件時(shí)，發(fā)出合閘命令，合閘成功后，QFG綠燈亮，記錄數(shù)據(jù)。壓差U（V）頻差F（Hz）P（kW）Q（kVar）50.3進(jìn)入QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))通過“有功加” 或“有功減”把有功大概為0左右，進(jìn)入QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))通過：“增加”或者“減少”按鈕把無功大概為0左右時(shí)，

15、按下 QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))的“解列”按鈕，在QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)) 按下“滅磁”按鈕。然后在QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))按下“停機(jī)”按鈕，最后斷開所有的電源開關(guān)。（注：一定要先“解列”，再“滅磁”，最后“停機(jī)”）3、自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)合上總電源開關(guān)，合上主電源源開關(guān)， 輸電線路選擇XL1和XL3（即閉合QFS、QF1、QF3和QF5，紅燈亮。注釋：綠燈亮表示斷路器為斷開狀態(tài)，紅色亮表示斷路器為閉合狀態(tài)），調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器，主控屏系統(tǒng)電壓表顯示380V。打開QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng)) 、QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))和 QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系

16、統(tǒng))電源船型開關(guān).。進(jìn)入QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))中選擇選擇“本地控制”， 在原動(dòng)機(jī)控制方式界面選擇“自動(dòng)并未”進(jìn)入自動(dòng)并未界面，操作如下圖所示：進(jìn)入QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))中選擇“本地控制”選擇“自動(dòng)并網(wǎng)”進(jìn)入自動(dòng)并網(wǎng)工作模式，操作如下圖所示：進(jìn)入QSZTQ-II (微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng))中選擇“本地控制”，在并網(wǎng)控制方式選擇“自動(dòng)并網(wǎng)”， 操作如下圖所示：本實(shí)驗(yàn)在自動(dòng)并網(wǎng)的條件下進(jìn)行1在自動(dòng)準(zhǔn)同期方式下，發(fā)電機(jī)組的并列運(yùn)行操作在這種情況下，要滿足并列條件，需要微機(jī)準(zhǔn)同期裝置自動(dòng)控制微機(jī)調(diào)速裝置和微機(jī)勵(lì)磁裝置，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內(nèi)，相角差在零度前某一

17、合適位置時(shí)，微機(jī)準(zhǔn)同期裝置控制合閘按鈕進(jìn)行合閘。 “允許壓差”設(shè)置為5V點(diǎn)擊QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))和QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))中的“并網(wǎng)”按鈕，在QSZTQ-II（微機(jī)準(zhǔn)同期系統(tǒng)）然后點(diǎn)擊“并網(wǎng)”按鈕。微機(jī)準(zhǔn)同期裝置壓差、頻差、相差閉鎖燈的對(duì)應(yīng)點(diǎn)亮關(guān)系，以及與旋轉(zhuǎn)燈光的位置。注：當(dāng)一次合閘過程完畢，微機(jī)準(zhǔn)同期裝置會(huì)自動(dòng)解除合閘命令，避免二次合閘 。此時(shí)若要再進(jìn)行微機(jī)準(zhǔn)同期并網(wǎng)，須點(diǎn)擊“解列”按鈕。壓差U（V）頻差F（Hz）P（kW）Q（kVar）100.3進(jìn)入QSTSXT-II(微機(jī)調(diào)速系統(tǒng))通過“有功加”或“有功減”把有功大概為0左右，進(jìn)入QSLCXT-II(微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng))通過“增加”或者“減少”按鈕把無功大概為0左右