電力系統(tǒng)自動裝置實驗指導書

1、電力系統(tǒng)自動裝置實驗指導書作者:日期: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(nèi)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(guān)，分別調(diào)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

2、壓的波形，分析當電壓幅值及頻率變化時，對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Y1+Y2檔。示波器量程輸入幅值在 100V當, 即Y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=90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寸，滑差電壓Us的波形。把上面波形曲線記錄在圖2上。Us（二）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)并列操作必須滿足哪

3、三個并列條件？2、根據(jù)上面實驗結(jié)果，分析正弦脈動電壓與準同期三個條件的關(guān)系，并與理論分析進行對照。實驗二、同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)實驗一、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(diào)節(jié)實驗裝置。2、交直流電壓、電流表，示波器。四、實驗內(nèi)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。可供選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(gòu)成自并勵勵磁系統(tǒng)。而當交流輸入電源取自 380V市電時，構(gòu)成他勵勵磁系統(tǒng)。兩種勵磁

4、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。微機勵磁調(diào)節(jié)器的控制方式有四種：恒 Uf （保持機端電壓為定值）、恒 Il （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(diào)節(jié)器使控制角 a大于90°,實現(xiàn)逆變滅磁。（一）、不同a角（控制角）對應的勵磁電壓波形觀測實驗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(guān)”切到“微機他

5、勵”方式，調(diào)節(jié)面板上的 5 “他勵”指示燈亮。(2) 勵磁調(diào)節(jié)器選擇恒 a運行方式。操作調(diào)節(jié)面板上的“恒按鈕選擇為恒 a方式，調(diào)節(jié)面板 上的“恒a指示燈亮。(3) 先按下“滅磁開關(guān)”按鈕，再合上“勵磁開關(guān)”。(4) 在不起動機組的狀態(tài)下，松開“滅磁開關(guān)”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?nèi)嗳貥虻碾妷狠敵黾捌洳ㄐ?。實驗時，調(diào)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(diào)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 Ufd和交流輸入電壓值UAC,將以上數(shù)據(jù)記入表 1中。通過Ud、UAc和數(shù)學計

6、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(diào)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(diào)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。表1 控制角a的對比數(shù)據(jù)勵磁電流Ifd / (A)顯示控制角 a/ (°)858075706560勵磁電壓Ufd/ ( V)交流輸入電壓 Uac/ (V)由公式算出的a/ (°)示波器讀出的a/ (°)思考題：1、三相可控橋?qū)τ|發(fā)脈沖有什么要求？2、控制角大于90°但小于120&#

7、176;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(guān)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UF方式選擇他勵恒UF方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉(zhuǎn)速使頻率在4555Hz范圍內(nèi)變化，記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關(guān)系數(shù)據(jù)于表2中。表2轉(zhuǎn)速變化時恒Uf方式實驗數(shù)據(jù)發(fā)電機頻率F/ ( Hz)4849505152發(fā)電機電壓Uf / ( V)勵磁電流Ifd / (A)控制角a/ (°)2、恒I L方式選擇他勵恒II方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉(zhuǎn)速使頻率在4555H范圍內(nèi)變化，記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關(guān)系數(shù)據(jù)于表

8、3中。表3轉(zhuǎn)速變化時恒I l方式實驗數(shù)據(jù)發(fā)電機頻率F/ ( Hz)4849505152發(fā)電機電壓Uf / ( V)勵磁電流Ifd / (A)控制角a/ (°)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(zhuǎn)速使頻率在4555Hz范圍內(nèi)變化，記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關(guān)系數(shù)據(jù)于表4中。表4轉(zhuǎn)速變化時恒a方式實驗數(shù)據(jù)發(fā)電機頻率 F/ ( Hz)4849505152發(fā)電機電壓UF / ( V)勵磁電流Ifd / (A)控制角a/ (°)4、恒Q方式選擇他勵恒UF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(diào)節(jié)器拒 絕接受恒Q命令)，帶一

9、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、無功功率的關(guān)系數(shù)據(jù)于表5中。表5系統(tǒng)電壓變化時恒 Q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(diào)節(jié)器控制方式選擇為恒UF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(guān)系數(shù)據(jù)于表6中。表6系統(tǒng)電壓變化時恒 UF方式實驗

10、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(diào)節(jié)器控制方式選擇為恒Il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(guān)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(diào)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(guān)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I l、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(zhì)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(diào)差系數(shù)測定實驗在微機勵磁調(diào)節(jié)器中使用的調(diào)差公式為Ux =UF _KqQ(按標幺值計算)，