電力系統(tǒng)自動裝置實驗指導書

1、1電力系統(tǒng)自動裝置實驗實驗一、自動準同期裝置實驗一、實驗目的了解并掌握準同期裝置的工作原理和使用方法。二、實驗要求熟悉實驗接線，觀測各主要電路工作波形，作好實驗記錄，根據(jù)思考題和實驗記錄 曲線,寫出實驗報告。三、實驗儀器及實驗設備1、準同期實驗裝置。2、TFZY 1同期仿真測試儀。3、雙蹤示波器。四、實驗內容及步驟（一滑差電壓波形測量實驗1、按圖1接線，并檢查接線是否正確。圖1、同期仿真儀接線原理圖2、 接通同期仿真儀電源開關，分別調節(jié)Ux和UF旋鈕，使其輸出的電壓為70V , 頻率為50Hz （仿真儀上電時的初始值為50Hz。3、用示波器觀察正弦脈動電壓的波形，分析當電壓幅值及頻率變化時，對

2、脈動電 壓波形的影響。注意:Y1、Y2輸入端分別接Ux和UF , 丫軸工作模式置于丫1+丫2檔。示波器 量程輸入幅值在100V檔,即丫軸的Y1、Y2置于10V/cm檔。 記錄:當發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓 Ux=UF=90V時，滑差電壓Us的波形。 記錄:改變同期仿真儀中發(fā)電機的頻率，即fF變化時，記錄滑差電壓Us的波形 （注意觀察滑 差信號燈的變化。 記錄:Ux=90V, UF=60V時，滑差電壓Us的波形。把上面波形曲線記錄在圖 2 上。同期仿真測試儀U x 0 UG示波器丫1 G 丫22圖2匚準同期裝置與電網(wǎng)并列操作（演示演示準同期裝置與電網(wǎng)并列的實際操作過程。思考題：1、準同期裝置與電網(wǎng)并列

3、操作必須滿足哪三個并列條件 ？2、根據(jù)上面實驗結果，分析正弦脈動電壓與準同期三個條件的關系，并與理論 分析進行對照。tU F =U xU F 工 U x tf F 工 ft x實驗二、同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)實驗、實驗目的了解并掌握準同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的工作原理和使用方法。二、實驗要求觀測主要電路工作波形，作好實驗記錄,根據(jù)思考題和實驗記錄，寫出實驗報告。三、實驗儀器及實驗設備1、微機勵磁自動調節(jié)實驗裝置。2、交直流電壓、電流表，示波器。四、實驗內容及步驟同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)實驗接線如下圖所示?？晒┻x擇的勵磁方式有兩種：自并勵和他 勵。當三相全控橋的交流輸入電源取自于發(fā)電機機端時 ，構成自

4、并勵勵 磁系統(tǒng)。而當交流輸入電 源取自380V市電時,構成他勵勵磁系統(tǒng)。兩種勵磁方式 的可控整流橋均是由微機自動勵磁控制器 控制的,觸發(fā)脈沖為雙脈沖，具有最小a角 限制。勵磁控制系統(tǒng)實驗接線圖微機勵磁調節(jié)器的控制方式有四種：恒U F （保持機端電壓為定值、恒I L （保持 勵磁電流為 定值、恒Q （保持發(fā)電機輸出無功功率為定值、恒 a保持控制角恒定。 其中，恒a方式是一種開環(huán)控制方式，只限于他勵方式下使用。發(fā)電機正常運行時，三相全控橋處于整流狀態(tài)，控制角a小于90°當正常停機或 事故停機時,調節(jié)器使控制角a大于90：實現(xiàn)逆變滅磁。微肌勵磁IO器34 (一、不同a角(控制角對應的勵磁電

5、壓波形觀測實驗1、實驗操作步驟(1勵磁系統(tǒng)選擇他勵勵磁方式。操作勵磁方式開關”切到微機他勵”方式，調 節(jié)面板上的他勵”指示燈亮。(2勵磁調節(jié)器選擇恒a運行方式。操作調節(jié)面板上的恒a按鈕選擇為恒a方 式調節(jié)面板上的恒a指示燈亮。(3先按下 滅磁開關”按鈕,再合上 勵磁開關指(4在不起動機組的狀態(tài)下，松開 滅磁開關”按鈕，操作 增磁”按鈕或 減磁”按鈕 即可逐漸減小或增加控制角a從而改變三相全控橋的電壓輸出及其波形。實驗時，調節(jié)勵磁電流為表1規(guī)定的若干值，對應記下微機勵磁調節(jié)器顯示的 a 角,同時通 過接在三相全控橋電壓輸出端的示波器觀測全控橋輸出的電壓波形 ，記下 全控橋輸出電壓值U fd和交流

6、輸入電壓值U AC,將以上數(shù)據(jù)記入表1中。通過U fd、U AC和數(shù)學計算公式也可以計算出一個 a角來，在完成表1數(shù)據(jù)后，比較三種 途徑得出的有無不同，分析其原因。(5調節(jié)控制角大于90 但小于120°觀察全控橋輸出電壓波形，與理想波形對 比。(6調節(jié)控制角大于120 :觀察全控橋輸出電壓波形，與理想波形對比。勵磁電流I陽八A)龍示擰制a/)X5go7570白560勵磁電(V)交流輸入電壓U3 (V)由公式算出的a/ (° )示波器讀出的Q(°)勵磁電流Ir(/ (A)顯示控制餡)85S07570白560勵磁電niUfd/(V)交流輸入電爪U3 (V)思考題：1、

7、三相可控橋對觸發(fā)脈沖有什么要求？2、控制角大于90 但小于120的全控橋輸出電壓波形與課本所畫的波形有何不同:為什么？ 3、逆變滅磁與跳勵磁開關滅磁主要有什么區(qū)別 ？(二不同控制控制方式運行實驗1、恒U F方式選擇他勵恒U F方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉速使頻率在4555H Z范圍 內變化，記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角 a的關系數(shù)據(jù)于表2中。L選 擇他勵恒I L方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉速使頻率在4555H Z范圍內變化， 記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角 a的關系數(shù)據(jù)于表3中。發(fā)電機頻率F/t Hz>43495()5152發(fā)電機電fE Up/ （V）勵磁電流段

8、控制角）3、恒a方式選擇他勵恒a方式,開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉速使頻率在4555H Z范圍內 變化,記錄頻 率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關系數(shù)據(jù)于表4發(fā)電機頻率F/ （Hz）4849SQ5152發(fā)電機電壓uF/ tv）勵磁電流Im/（A）控制角）中。4、恒Q方式選擇他勵恒U F方式，開機建壓,并網(wǎng)后選擇恒Q方式（注:并網(wǎng)前恒Q方式非法, 調節(jié)器拒絕接受恒Q命令,帶一定的有功、無功負荷后，記錄在系統(tǒng)電壓為800V時 的發(fā)電機的運行參數(shù)（Ug、Ub、P、Q等,注意在進行方式切換時，為方便進行比 較對比，都要恢復到此狀態(tài)下進 行。改變系統(tǒng)電壓，記錄系統(tǒng)電壓與發(fā)電機電壓、勵 磁電流、控制角a

9、無功功率的關系數(shù)據(jù)于表5中。發(fā)電機頻率F/ <HZ）4849505152發(fā)電機電壓LTp/（V）勵磁電流M（A）控制角a/ （° ）系統(tǒng)電壓Ux /（V>1 1 1 1將電壓恢復到800V，勵磁調節(jié)器控制方式選擇為恒 U F方式,改變系統(tǒng)電壓,記錄系統(tǒng)電壓與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a、無功功率的關系數(shù)據(jù)于表 6中。發(fā)電機頻率F/484950552發(fā)電機電壓Ur/（V）勵磁電流3（A）控制儉a/（°）系統(tǒng)電IK Ux i（ V）III1將電壓恢復到800V，勵磁調節(jié)器控制方式選擇為恒I L方式,改變系統(tǒng)電壓，記錄系統(tǒng)電壓5與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角 a、無

10、功功率的關系數(shù)據(jù)于表 7中。表7 系統(tǒng)電壓變化時恒IL方式實驗數(shù)據(jù) 系統(tǒng)電壓UX / （V）發(fā)電機電壓UF / （V）勵 磁電流Ifd / （A）控制角a /（ ° 無功功率Q / （var）將電壓恢復到800V，勵磁 調節(jié)器控制方式選擇為恒 a方式，改變系統(tǒng)電壓，記錄系統(tǒng)電壓與 發(fā)電機電壓、 勵磁電流、控制角a、無功功率的關系數(shù)據(jù)于表8中。表8系統(tǒng)電壓變化時恒a 方式實驗數(shù)據(jù) 系統(tǒng)電壓UX / /V）發(fā)電機電壓UF / /V）勵磁電流Ifd / /A）控 制角a （° 無功功率Q / /var）思考題：1、比較上面恒UF、恒IL、恒Q、恒 a、四種控制方式的特點，試說明它們各適合在何種場合應用？ 2、對電力系統(tǒng)而言，哪一種運行方式最好？試就電壓質量、無功負荷平衡、電力系統(tǒng)穩(wěn)定等方面進行比較。（注意：為了進行比較，四種控制方式切換時，切換前后運行工作點應重合。）（三）調差系數(shù)測定實驗 在微機勵磁調節(jié)器中使用的調差公式為 U X UF KQQ（按標幺值計算，它是將無功功率 的一部分疊加到電壓