電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

電力系統(tǒng)自動(dòng)化報(bào)告學(xué) 院 : 核技術(shù)與自動(dòng)化學(xué)院專(zhuān) 業(yè) : 電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí) : 2011060505班學(xué) 號(hào) : 3201106050504姓 名 : 指導(dǎo)老師 : 顧民完成時(shí)間 : 2014年4月30日電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 了解微機(jī)調(diào)速裝置的工作原理和掌握其操作方法。2 熟悉發(fā)電機(jī)組中原動(dòng)機(jī)（直流電動(dòng)機(jī)）的基本特性。3 掌握發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，并網(wǎng)，解列和停機(jī)的操作。二、 原理說(shuō)明: 在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，原動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的汽輪機(jī)或水輪機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)用于調(diào)整原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出的有功功率，勵(lì)磁系統(tǒng)用于調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓和輸出的無(wú)功功率。THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)輸電線路的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：調(diào)速系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖： 勵(lì)磁系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：1發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓 先將實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源插頭插入控制柜左側(cè)的大四芯插座（兩個(gè)大四芯插座可通用）。接著依次打開(kāi)控制柜的“總電源”、“三相電源”和“單相電源”的電源開(kāi)關(guān)；再打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“三相電源”和“單相電源”開(kāi)關(guān)。 將控制柜上的“原動(dòng)機(jī)電源”開(kāi)關(guān)旋到“開(kāi)”的位置，此時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“原動(dòng)機(jī)啟動(dòng)”光字牌點(diǎn)亮，同時(shí)，原動(dòng)機(jī)的風(fēng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出“呼呼”的聲音。 按下THLWT-3 型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“自動(dòng)/手動(dòng)”鍵，選定“自動(dòng)”方式，開(kāi)機(jī)默認(rèn)方式為“自動(dòng)方式”。 按下THLWT-3 型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“啟動(dòng)”鍵，此時(shí)，裝置上的增速燈閃爍，表示發(fā)電機(jī)組正在啟動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升到1500rpm 時(shí)，THLWT-3 型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的增速燈熄滅，啟動(dòng)完成。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近或略超過(guò)1500rpm 時(shí)，可手動(dòng)調(diào)整使轉(zhuǎn)速為1500rpm，即：按下THLWT-3 型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“自動(dòng)/手動(dòng)”鍵，選定“手動(dòng)”方式，此時(shí)“手動(dòng)”指示燈會(huì)被點(diǎn)亮。按下THLWT-3 型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“”鍵或“”鍵即可調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓有三種方式，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選定。一是手動(dòng)起勵(lì)建壓；一是常規(guī)起勵(lì)建壓；一是微機(jī)勵(lì)磁。發(fā)電機(jī)建壓后的值可由用戶設(shè)置，此處設(shè)定為發(fā)電機(jī)額定電壓400V，具體操作如下： 手動(dòng)起勵(lì)建壓1) 選定“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”和“勵(lì)磁電源”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”旋鈕旋到“手動(dòng)調(diào)壓”，“勵(lì)磁電源”旋鈕旋到 “他勵(lì)”。2) 打開(kāi)勵(lì)磁電源。將控制柜上的“勵(lì)磁電源”打到“開(kāi)”。3) 建壓。調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“手動(dòng)調(diào)壓”旋鈕，逐漸增大，直到發(fā)電機(jī)電壓（線電壓）達(dá)到設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓。 常規(guī)勵(lì)磁起勵(lì)建壓1) 選定“勵(lì)磁方式”和“勵(lì)磁電源”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁方式”旋鈕旋到“常規(guī)控制”，“勵(lì)磁電源”旋鈕旋到 “自并勵(lì)”或“他勵(lì)”。2) 重復(fù)手動(dòng)起勵(lì)建壓步驟3) 勵(lì)磁電源為“自并勵(lì)”時(shí)，需起勵(lì)才能使發(fā)電機(jī)建壓。先逐漸增大給定，可調(diào)節(jié)THLCL-2常規(guī)可控勵(lì)磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，逐漸增大到3.5V 左右，按下THLCL-2 常規(guī)可控勵(lì)磁裝置面板上的“起勵(lì)”按鈕然后松開(kāi)，可以看到控制柜上的“發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓”表和“發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流“表的指針開(kāi)始擺動(dòng)，逐漸增大給定，直到發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓。4) 勵(lì)磁電源為“他勵(lì)”時(shí)，無(wú)需起勵(lì)，直接建壓。逐漸增大給定，可調(diào)節(jié)THLCL-2 常規(guī)勵(lì)磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，逐漸增大，直到發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓。 微機(jī)勵(lì)磁起勵(lì)建壓1) 選定“勵(lì)磁方式”和“勵(lì)磁電源”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁方式”旋鈕旋到“微機(jī)控制”，“勵(lì)磁電源”旋鈕旋到 “自并勵(lì)”或“他勵(lì)”。2) 檢查T(mén)HLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置顯示菜單的“系統(tǒng)設(shè)置”的相關(guān)參數(shù)和設(shè)置。具體如下：“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”設(shè)置為實(shí)驗(yàn)要求的方式，此處為“恒Ug”?！昂鉛g 預(yù)定值”設(shè)置為設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓，此處為發(fā)電機(jī)額定電壓。“無(wú)功調(diào)差系數(shù)”設(shè)置為“+0”具體操作見(jiàn)THLWL 微機(jī)勵(lì)磁裝置使用說(shuō)明。3) 按下THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“啟動(dòng)”鍵，發(fā)電機(jī)開(kāi)始起勵(lì)建壓，直至THLWL-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“增磁”指示燈熄滅，表示起勵(lì)建壓完成。2發(fā)電機(jī)組停機(jī) 減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁至0。 按下THLWT-3 微機(jī)調(diào)速器裝置面板上的“停止”鍵。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速減為0 時(shí)，將THLZD-2 電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制柜面板上的“勵(lì)磁電源”打到“關(guān)”，“原動(dòng)機(jī)電源”打到“關(guān)”。3發(fā)電機(jī)組并網(wǎng) 首先投入無(wú)窮大系統(tǒng)，具體操作參見(jiàn)第一部分“無(wú)窮大系統(tǒng)”，將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式”切至“并網(wǎng)”方式。打開(kāi)控制柜的“總電源”、“三相電源”和“單相電源”的電源開(kāi)關(guān)；再打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“三相電源”和“單相電源”開(kāi)關(guān)。 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)間的線路有“單回”和“雙回”可選。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選定一種，此處選“單回”。單回：斷路器QF1 和QF3（或者QF2、QF4 和QF6）處于“合閘”狀態(tài)，其他處斷路器處于“分閘”狀態(tài)；雙回：斷路器QF1、QF2、QF3、QF4 和QF6 處于“合閘”狀態(tài)，其他處斷路器處于“分閘”狀態(tài)。 合上斷路器QF7，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的手柄，逐漸增大輸出電壓，直到接近發(fā)電機(jī)電壓。 投入同期表。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期表控制”旋鈕打到“投入”狀態(tài)。 發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)有三種方式，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選定。一是手動(dòng)并網(wǎng)；一是半自動(dòng)并網(wǎng)；一是自動(dòng)并網(wǎng)。為了保證發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)后不進(jìn)相運(yùn)行，并網(wǎng)前應(yīng)使發(fā)電機(jī)的頻率和電壓略大于系統(tǒng)的頻率和電壓。手動(dòng)并網(wǎng): 所謂“手動(dòng)并網(wǎng)”，就是手動(dòng)調(diào)整頻差和壓差，滿足條件后，手動(dòng)操作并網(wǎng)斷路器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。1) 選定“同期方式”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期方式”旋鈕旋到“手動(dòng)”狀態(tài)。2) 觀測(cè)同期表的指針旋轉(zhuǎn)。同期時(shí)，以系統(tǒng)為基準(zhǔn)，fg fs 時(shí)同期表的相角指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，頻率指針轉(zhuǎn)到“+”的部分；UgUs 時(shí)壓差指針轉(zhuǎn)到“+”。反之相反。fg 和Ug 表示發(fā)電機(jī)頻率和電壓；fs 和Us 表示系統(tǒng)頻率和電壓。根據(jù)同期表指針的位置，手動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的頻率和電壓，直至頻率指針和壓差指針指向“0”位置。表示頻率差和壓差接近于“0”，此時(shí)相角指針轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢，當(dāng)相角指針轉(zhuǎn)至中央刻度時(shí)，表示相角差為“0”，此時(shí)按下斷路器QF0 的“合閘”按鈕。完成手動(dòng)并網(wǎng)。4發(fā)電機(jī)組發(fā)出有功和無(wú)功功率 調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，調(diào)整發(fā)電機(jī)組發(fā)出的無(wú)功，使Q=0.75kVar，PF=0.8。具體操作： 手動(dòng)勵(lì)磁：調(diào)節(jié)THLZD-2 電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“手動(dòng)調(diào)壓”旋鈕，逐步增大勵(lì)磁，直到達(dá)到要求的無(wú)功值。 常規(guī)勵(lì)磁：調(diào)節(jié)THLCL-2 常規(guī)可控勵(lì)磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，逐步增大給定，直至達(dá)到要求的無(wú)功值 微機(jī)勵(lì)磁：多次按下THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵，逐步增大勵(lì)磁，直至達(dá)到要求的無(wú)功值。 調(diào)節(jié)調(diào)速器，調(diào)整發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功，具體操作：多次按下THLWT-3 微機(jī)調(diào)速裝置“+”鍵，逐步增大發(fā)電機(jī)有功輸出，使P=1kW。5發(fā)電機(jī)組解列 將發(fā)電機(jī)組輸出的有功和無(wú)功減為0。具體操作： 多次按下THLWT-3 微機(jī)調(diào)速裝置“”鍵，逐步減少發(fā)電機(jī)有功輸出，直至有功接近0。 調(diào)節(jié)勵(lì)磁，減小無(wú)功。多次按下THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵，逐步減少發(fā)電機(jī)無(wú)功輸出，直至無(wú)功接近于0。備注：在調(diào)整過(guò)程中，注意不要讓發(fā)電機(jī)進(jìn)相。 按下THLZD-2 電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的斷路器QF0 的“分閘”按鈕，將發(fā)電機(jī)組和系統(tǒng)解列。然后發(fā)電機(jī)停機(jī)，具體參照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“發(fā)電機(jī)組停機(jī)”。四、 思考題：1、 為什么發(fā)電機(jī)組送出有功和無(wú)功時(shí)，先送無(wú)功？答：為了防止發(fā)電機(jī)發(fā)生近相運(yùn)行。電機(jī)開(kāi)始時(shí)大部分功用在磁路的飽和上和感性,容性負(fù)載的偶合上,這些功都是無(wú)功，電壓的波動(dòng)主要由無(wú)功負(fù)荷引起的，當(dāng)無(wú)功出現(xiàn)缺額時(shí)，即感性負(fù)載過(guò)剩時(shí)，其對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生去磁電樞反應(yīng)，使氣隙的磁場(chǎng)被削弱，端電壓便降低。電壓過(guò)低時(shí)會(huì)使電網(wǎng)中有功功率損耗和電能損耗增加，還會(huì)危及電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，先送無(wú)功有利于保證系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，提高供電質(zhì)量。2、 為什么要求發(fā)電機(jī)組輸出的有功和無(wú)功為0時(shí)才能解列？答：保護(hù)斷路器，盡量不要帶電流分閘，維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定。不發(fā)生功率突變，保護(hù)發(fā)電機(jī)，避免突然甩負(fù)荷的沖擊。如果有功負(fù)荷未減至零，解列時(shí)電磁制動(dòng)力矩突然消失，在汽機(jī)或水輪機(jī)過(guò)剩力矩的作用下引起機(jī)組超速。降有功到接近零是防止發(fā)電機(jī)突然丟負(fù)荷造成汽輪機(jī)過(guò)速，降無(wú)功是防止發(fā)電機(jī)瞬間過(guò)電壓。 無(wú)功負(fù)荷減到接近零就可以了，這樣還可以通過(guò)定子電流觀察發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)是否非全相分閘。實(shí)驗(yàn)心得: 這次發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，讓我們對(duì)發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)有了深刻的認(rèn)識(shí)。在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，為了防止發(fā)電機(jī)發(fā)生近相運(yùn)行。電機(jī)開(kāi)始時(shí)大部分功用在磁路的飽和上和感性,容性負(fù)載的偶合上,這些功都是無(wú)功，電壓的波動(dòng)主要由無(wú)功負(fù)荷引起的，當(dāng)無(wú)功出現(xiàn)缺額時(shí)，即感性負(fù)載過(guò)剩時(shí)，其對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生去磁電樞反應(yīng)，使氣隙的磁場(chǎng)被削弱，端電壓便降低。電壓過(guò)低時(shí)會(huì)使電網(wǎng)中有功功率損耗和電能損耗增加，還會(huì)危及電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，先送無(wú)功有利于保證系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，提高供電質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)二 欠勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握欠勵(lì)限制的作用、工作原理、特性曲線及其整定方法。2深入理解“V”形曲線和功率圓圖，分析研究欠勵(lì)運(yùn)行與機(jī)組穩(wěn)定的關(guān)系。二、原理說(shuō)明欠勵(lì)限制的作用就是當(dāng)發(fā)電機(jī)處于進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，將其最小勵(lì)磁值限制在發(fā)電機(jī)臨界失步穩(wěn)定 極限范圍內(nèi)，并且使最小勵(lì)磁值不致低于發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)定子端部繞組及鐵芯部件的發(fā)熱允許范圍。自并勵(lì)方式勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)并列運(yùn)行于容量不大而電壓波動(dòng)較大的電網(wǎng)中，在電網(wǎng)電壓升高時(shí)（比如由于電力系統(tǒng)高壓線路空載運(yùn)行，或無(wú)功補(bǔ)償電容在電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)未及時(shí)切除，造成系統(tǒng)無(wú)功過(guò)剩），自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)由于電壓負(fù)反饋的調(diào)節(jié)作用，會(huì)自動(dòng)使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流大幅度降低。當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流小于某一定值時(shí)，其功率因數(shù)角將由滯后變?yōu)槌?，發(fā)電機(jī)自動(dòng)帶上容性負(fù)載，即所謂“進(jìn)相”運(yùn)行，進(jìn)入“進(jìn)相”的勵(lì)磁狀態(tài)稱(chēng)為“欠勵(lì)”狀態(tài)。根據(jù)凸極同步發(fā)電機(jī)的功率方程式：式中： P發(fā)電機(jī)有功功率； Eq發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)； Us系統(tǒng)電壓； 功角； XL線路電抗； Xd發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗； Xq發(fā)電機(jī)橫軸同步電抗。發(fā)電機(jī)“V”形曲線 當(dāng)P、U、Xd、Xq、XL 確定后，勵(lì)磁電流減少，引起Eq 減少，必然導(dǎo)致功角 增大，當(dāng)90時(shí)，電機(jī)失步。發(fā)電機(jī)運(yùn)行的P（有功）Q（無(wú)功）極限在電機(jī)理論中可由功角特性得出同步發(fā)電機(jī)的V 形曲線（圖3-2-6-1)或由功率圓圖來(lái)確定（圖3-2-6-2)。由“V”形曲線可知，發(fā)電機(jī)帶上不同的有功負(fù)載時(shí)，分別“進(jìn)相”到不同程度后即失去穩(wěn)定。所以，當(dāng)發(fā)電機(jī)帶上某一有功功率時(shí)，為保證發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，其最小勵(lì)磁電流由“V”形曲線就可確定。發(fā)電機(jī)所帶有功負(fù)載越大，則允許“進(jìn)相”的范圍就越小，即勵(lì)磁電流最小限制值越高。 最小勵(lì)磁限制和最大容性無(wú)功功率（或電流）限制是同一回事。因?yàn)樵诎l(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行情況下，容性無(wú)功功率的增大是欠激勵(lì)磁電流減小的必然反應(yīng)，因此欠激勵(lì)磁電流的測(cè)量和最小勵(lì)磁電流的限制都可以通過(guò)容性無(wú)功功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。保持靜態(tài)穩(wěn)定極限所允許的PQ 關(guān)系，可由發(fā)電機(jī)的功角特性和靜態(tài)穩(wěn)定特性的條件dP/d=0 來(lái)推導(dǎo)。從而可作出保證靜態(tài)穩(wěn)定極限下的凸極同步發(fā)電機(jī)的PQ 關(guān)系功率圓圖。 PQ 關(guān)系功率圓圖的半徑及圓心的參數(shù)見(jiàn)圖3-2-6-2 所示，圖中虛線為凸極機(jī)的PQ 曲線。弧線的下方為發(fā)電機(jī)失步運(yùn)行區(qū)。靜穩(wěn)定條件下的功率圓圖 顯然，為了保證機(jī)組有一定靜穩(wěn)定儲(chǔ)備和避免水輪發(fā)電機(jī)由于欠勵(lì)運(yùn)行造成定子端部發(fā)熱，需要限制發(fā)電機(jī)的最小勵(lì)磁電流，也就是相應(yīng)地限制發(fā)電機(jī)的最大進(jìn)相無(wú)功電流（或功率）。 當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，而發(fā)電機(jī)容量相對(duì)較小，并且有靈敏的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器時(shí)，甚至還可能發(fā)生因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓升高，該機(jī)自動(dòng)強(qiáng)減而失磁或自同期并網(wǎng)時(shí)發(fā)生失磁，因此考慮這一因素，也有必要裝設(shè)欠勵(lì)限制電路。 對(duì)于自復(fù)勵(lì)的發(fā)電機(jī)，因有復(fù)勵(lì)分量，可以不裝設(shè)欠勵(lì)限制。總之，欠勵(lì)限制器的任務(wù)就是確保在任何情況下，限制發(fā)電機(jī)的進(jìn)相無(wú)功不超過(guò)允許范圍，當(dāng)進(jìn)相無(wú)功超過(guò)允許范圍時(shí)，欠勵(lì)限制器將限制勵(lì)磁電流的減少。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1合上控制柜上的所有電源開(kāi)關(guān)；然后合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的所有電源開(kāi)關(guān)。合閘順序：先總開(kāi)關(guān)，后三相開(kāi)關(guān)，再單相開(kāi)關(guān)。 2選定實(shí)驗(yàn)臺(tái)上面板的旋鈕開(kāi)關(guān)的位置：將“勵(lì)磁方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“微機(jī)控制”位置；將“勵(lì)磁電源”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“他勵(lì)”位置。 3發(fā)電機(jī)組和系統(tǒng)間的線路采用單回線，使實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的線路開(kāi)關(guān)QF1 和QF3 處于“合閘”狀態(tài), QF2，QF6，QF7，QF4 和QF5 處于“分閘”狀態(tài)。 4設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”為“恒Ug”；設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“恒Ug 預(yù)定值”為“300V”；具體操作見(jiàn)THLWL 微機(jī)勵(lì)磁裝置使用說(shuō)明。5發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓（具體操作見(jiàn)第一章），使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500rpm，發(fā)電機(jī)電壓為300V。6調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓為300V。7發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)并網(wǎng)。（具體操作見(jiàn)第一章）8設(shè)置微機(jī)勵(lì)磁裝置的低勵(lì)限制斜率,低勵(lì)磁限制截距。限制曲線按照公式Q=KdP/128-Kb。9調(diào)節(jié)有功功率輸出分別為0、50%和100%的額定負(fù)載。用減小勵(lì)磁電流（按下THLWL-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵）的方法使發(fā)電機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行，直到欠勵(lì)限制器動(dòng)作（欠勵(lì)限制指示燈亮），記下此時(shí)的有功功率P 和無(wú)功功率Q 于表3-2-6-1 中；10根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出欠勵(lì)限制曲線P=f(Q)，并計(jì)算出該直線的斜率和截距。欠勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)這次實(shí)驗(yàn)讓我們掌握欠勵(lì)限制的作用、工作原理、特性曲線及其整定方法。深入理解“V”形曲線和功率圓圖，分析研究欠勵(lì)運(yùn)行與機(jī)組穩(wěn)定的關(guān)系。欠勵(lì)限制的作用就是當(dāng)發(fā)電機(jī)處于進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，將其最小勵(lì)磁值限制在發(fā)電機(jī)臨界失步穩(wěn)定 極限范圍內(nèi)，并且使最小勵(lì)磁值不致低于發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)定子端部繞組及鐵芯部件的發(fā)熱允許范圍。自并勵(lì)方式勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)并列運(yùn)行于容量不大而電壓波動(dòng)較大的電網(wǎng)中，在電網(wǎng)電壓升高時(shí)（比如由于電力系統(tǒng)高壓線路空載運(yùn)行，或無(wú)功補(bǔ)償電容在電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)未及時(shí)切除，造成系統(tǒng)無(wú)功過(guò)剩），自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)由于電壓負(fù)反饋的調(diào)節(jié)作用，會(huì)自動(dòng)使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流大幅度降低。當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流小于某一定值時(shí)，其功率因數(shù)角將由滯后變?yōu)槌埃l(fā)電機(jī)自動(dòng)帶上容性負(fù)載，即所謂“進(jìn)相”運(yùn)行，進(jìn)入“進(jìn)相”的勵(lì)磁狀態(tài)稱(chēng)為“欠勵(lì)”狀態(tài)。在老師的指導(dǎo)下我們完成了這次實(shí)驗(yàn)，感謝顧老師的耐心指導(dǎo)，謝謝。實(shí)驗(yàn)三 調(diào)差實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?深入理解調(diào)差原理，掌握改變發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性斜率的方法。2多臺(tái)機(jī)組在同一母線上并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，無(wú)功功率分配與無(wú)功調(diào)節(jié)特性的關(guān)系。3理解調(diào)差系數(shù)的涵義及其發(fā)電機(jī)外特性曲線。二、原理說(shuō)明為了改變發(fā)電機(jī)外特性曲線，使并列運(yùn)行的各臺(tái)機(jī)組之間合理分配無(wú)功負(fù)荷，或者為了維持系統(tǒng)某一點(diǎn)電壓恒定，在負(fù)荷變化時(shí)，要對(duì)電力網(wǎng)電壓損耗進(jìn)行補(bǔ)償，因而設(shè)置了無(wú)功調(diào)差電路。常用的電流調(diào)差電路有兩種：一是取兩相電流信號(hào)；二是取單相電流信號(hào)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)輸出端電壓主要與負(fù)載電流的無(wú)功分量有關(guān)，故引入的電流信號(hào)滯后于相應(yīng)的電壓信號(hào)90。電流調(diào)差電路的工作原理：主要是利用電流信號(hào)在調(diào)差電阻R 上的壓降，迭加到測(cè)量電壓信號(hào)上去，從而使發(fā)電機(jī)的外特性陡度發(fā)生變化。當(dāng)上述壓降疊加后使外特性陡度向右下方向傾斜時(shí)，為正調(diào)差特性，如圖3-2-8-1 曲線3，表現(xiàn)為負(fù)載無(wú)功電流增加時(shí)，端電壓下降，改變正調(diào)差系數(shù)（即直線陡度），可使并列運(yùn)行機(jī)組之間按合理比例穩(wěn)定地分配無(wú)功負(fù)荷；如果將中間電流互感器ZTA 的極性反接，則使外特性陡度向右上方傾斜，為負(fù)調(diào)差特性，如圖3-2-8-1 曲線4，表現(xiàn)為負(fù)載無(wú)功電流增加時(shí)，端電壓上升，適用于電力系統(tǒng)要求某點(diǎn)電壓恒定、在負(fù)荷增加時(shí)需要補(bǔ)償線路和變壓器電壓損耗的特殊場(chǎng)合；當(dāng)調(diào)差電阻經(jīng)切換開(kāi)關(guān)短接時(shí)，則調(diào)差電路基本不起作用，為自然調(diào)差，如圖3-2-8-1 曲線2。發(fā)電機(jī)外特性曲線如下：三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟選擇“微機(jī)自并勵(lì)”或者“微機(jī)他勵(lì)”勵(lì)磁方式，勵(lì)磁控制方式采用“恒Ug”。實(shí)驗(yàn)步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn)六的步驟完成發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)并網(wǎng)。1零調(diào)差實(shí)驗(yàn) 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“無(wú)功調(diào)差系數(shù)”為“0”。具體操作參見(jiàn)附錄三THLWL微機(jī)勵(lì)磁裝置使用說(shuō)明。 降低系統(tǒng)電壓來(lái)增加發(fā)電機(jī)無(wú)功輸出?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)15kVA 自耦調(diào)壓器來(lái)降低系統(tǒng)電壓，記錄Ug 和Q 數(shù)值到表3-2-8-1，并在圖3-2-8-2 內(nèi)作出調(diào)節(jié)特性曲線。2正調(diào)差實(shí)驗(yàn) 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“無(wú)功調(diào)差系數(shù)”為“5”。具體操作參見(jiàn)附錄三。 降低系統(tǒng)電壓來(lái)增加發(fā)電機(jī)無(wú)功輸出?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)15kVA 自耦調(diào)壓器來(lái)降低系統(tǒng)電壓，記錄Ug 和Q 數(shù)值到表3-2-8-1，并在圖3-2-8-2 內(nèi)作出調(diào)節(jié)特性曲線。3負(fù)調(diào)差實(shí)驗(yàn) 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“無(wú)功調(diào)差系數(shù)”為“-5”。具體操作參見(jiàn)附錄三。 降低系統(tǒng)電壓來(lái)增加發(fā)電機(jī)無(wú)功輸出。可通過(guò)調(diào)節(jié)15kVA 自耦調(diào)壓器來(lái)降低系統(tǒng)電壓，記錄Ug 和Q 數(shù)值到表3-2-8-1，并在圖3-2-8-2 內(nèi)作出調(diào)節(jié)特性曲線。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1分析具有負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)能否在發(fā)電機(jī)電壓母線上并聯(lián)運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)這次實(shí)驗(yàn)讓我們深入理解調(diào)差原理，掌握改變發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性斜率的方法。多臺(tái)機(jī)組在同一母線上并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，無(wú)功功率分配與無(wú)功調(diào)節(jié)特性的關(guān)系。理解調(diào)差系數(shù)的涵義及其發(fā)電機(jī)外特性曲線。為了改變發(fā)電機(jī)外特性曲線，使并列運(yùn)行的各臺(tái)機(jī)組之間合理分配無(wú)功負(fù)荷，或者為了維持系統(tǒng)某一點(diǎn)電壓恒定，在負(fù)荷變化時(shí)，要對(duì)電力網(wǎng)電壓損耗進(jìn)行補(bǔ)償，因而設(shè)置了無(wú)功調(diào)差電路。常用的電流調(diào)差電路有兩種：一是取兩相電流信號(hào)；二是取單相電流信號(hào)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)輸出端電壓主要與負(fù)載電流的無(wú)功分量有關(guān)，故引入的電流信號(hào)滯后于相應(yīng)的電壓信號(hào)90。實(shí)驗(yàn)讓我們對(duì)發(fā)電機(jī)組調(diào)壓有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)以后學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。謝謝老師的細(xì)心教誨。實(shí)驗(yàn)四 手動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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掌握手動(dòng)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(lèi)和功能。3熟悉同步發(fā)電機(jī)手動(dòng)準(zhǔn)同期并列過(guò)程。二、原理說(shuō)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(guò)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。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟選定實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的旋鈕開(kāi)關(guān)的位置：將“勵(lì)磁方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“微機(jī)勵(lì)磁”位置；將“勵(lì)磁電源”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“他勵(lì)”位置；將“同期方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“手動(dòng)”位置。微機(jī)勵(lì)磁裝置設(shè)置為“恒Ug”控制方式。1發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，使n=1485 rpm；Ug390V。（操作步驟見(jiàn)第一章）將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時(shí)針旋至最小。按下QF7 合閘按鈕，觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上系統(tǒng)電壓表，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕至顯示線電壓400V，然后按下QF1 和QF3 合閘按鈕。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)操作合閘按鈕進(jìn)行合閘。 將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期表控制”旋鈕打到“投入”狀態(tài)。投入模擬同期表。觀察模擬式同期表中，頻差和壓差指針的偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)角度，以及和相角差指針的旋轉(zhuǎn)方向。 按下微機(jī)調(diào)速裝置上的“”鍵進(jìn)行增頻，同期表的頻差指針接近于零；此時(shí)同期表的壓差指針也應(yīng)接近于零，否則，調(diào)節(jié)微機(jī)勵(lì)磁裝置。 觀察整步表上指針位置，當(dāng)相角差指針旋轉(zhuǎn)至接近0 度位置時(shí)（此時(shí)相差也滿足條件），手動(dòng)按下QF0 合閘，合閘成功后，并網(wǎng)指示燈閃爍蜂鳴。觀察并記錄合閘時(shí)的沖擊電流。將并網(wǎng)前的初始條件調(diào)整為：發(fā)電機(jī)端電壓為410V， n=1515 rpm，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，注意觀察各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。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，記錄功率表沖擊情況； 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(wú)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：頻率差不要大于0.5Hz。 頻率差、相角差條件滿足，電壓差不滿足，VgVs 和VgVs 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(wú)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(wú)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。 發(fā)電機(jī)組的解列和停機(jī)。(見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一)。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較滿足同期并列條件與偏離準(zhǔn)同期并列條件合閘時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)組和系統(tǒng)并列時(shí)的影響。答：電壓不等時(shí)：并列后，發(fā)電機(jī)組和系統(tǒng)間有無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流出現(xiàn)；電壓相位不一致：可能產(chǎn)生很大的沖擊電流，使發(fā)電機(jī)燒毀，或使端部受到巨大的電動(dòng)力的作用而毀壞；頻率不等：將產(chǎn)生拍振電壓和拍振電流，這個(gè)拍振電流的有共分兩在發(fā)電機(jī)軸上產(chǎn)生的力矩將使發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。當(dāng)頻率差較大時(shí)，甚至使發(fā)電機(jī)組并后不能同步。實(shí)驗(yàn)心得 發(fā)電機(jī)用準(zhǔn)同期法并列時(shí)，應(yīng)滿足電壓、周波、相位相同這3個(gè)條件，如果由于操作不當(dāng)或其它原因，并列時(shí)沒(méi)有滿足這3個(gè)條件，發(fā)電機(jī)就會(huì)非同期并列，它可能使發(fā)電機(jī)損壞，并對(duì)系統(tǒng)造成強(qiáng)烈的沖擊，因此應(yīng)注意防止此類(lèi)故障的發(fā)生。當(dāng)待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的電壓不相同，其間存有電壓差，在并列時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊電流。一般當(dāng)電壓相差在10%以內(nèi)時(shí)，沖擊電流不太大，對(duì)發(fā)電機(jī)也沒(méi)有什么危險(xiǎn)。如果并列時(shí)電壓相差較多，特別是大容量電機(jī)并列時(shí)，如果其電壓遠(yuǎn)低于系統(tǒng)電壓，那么在并列時(shí)除了產(chǎn)生很大的電流沖擊外，還會(huì)使系統(tǒng)電壓下降，可能使事故擴(kuò)大。一般在并列時(shí)，應(yīng)使待并發(fā)電機(jī)的電壓稍高于系統(tǒng)電壓。如果待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的相位不同，并列時(shí)引起的沖擊電流將產(chǎn)生同期力矩，使待并發(fā)電機(jī)立刻牽入同步。如果相位差在+300以內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生的沖擊電流和同期力矩不會(huì)造成嚴(yán)重影響。如果相位差很大時(shí)，沖擊電流和同期力矩將很大，可能達(dá)到三相短路電流的2倍，它將使定子線棒和轉(zhuǎn)軸受到一個(gè)很大的沖擊應(yīng)力，可能造成定子端部繞組嚴(yán)重變形，聯(lián)軸器螺栓被剪斷等嚴(yán)重后果。為防止非同期并列，有些廠在手動(dòng)準(zhǔn)同期裝置中加裝了電壓差檢查裝置和相角閉鎖裝置，以保證在并列時(shí)電差、相角差不超過(guò)允許值。實(shí)驗(yàn)五 半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件。2掌握半自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的工作原理及使用方法。3熟悉同步發(fā)電機(jī)半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列過(guò)程。二、原理說(shuō)明為了使待并發(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)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(méi)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)內(nèi)容與步驟選定實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的旋鈕開(kāi)關(guān)的位置：將“勵(lì)磁方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“微機(jī)勵(lì)磁”位置；將“勵(lì)磁電源”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“他勵(lì)”位置；將“同期方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“半自動(dòng)”位置。微機(jī)勵(lì)磁裝置設(shè)置為“恒Ug”控制方式；“手動(dòng)”方式。1發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，使n=1480rpm；Ug=400V。2查看微機(jī)準(zhǔn)同期的各整定項(xiàng)是否為附錄八中表4-8-2 的設(shè)置（出廠設(shè)置）。如果不符，則進(jìn)行相關(guān)修改。然后，修改準(zhǔn)同期裝置中的整定項(xiàng)：“自動(dòng)調(diào)頻”：退出?！白詣?dòng)調(diào)壓”：退出?！白詣?dòng)合閘”：投入。注：QF0 合閘時(shí)間整定繼電器設(shè)置為td-（4060ms）。td 為微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的導(dǎo)前時(shí)間設(shè)置，出廠設(shè)置為100ms，所以時(shí)間繼電器設(shè)置為4060ms3在半自動(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。 觀察微機(jī)準(zhǔn)同期裝置壓差閉鎖和升壓和降壓指示燈的變化情況。升壓指示燈亮，相應(yīng)操作微機(jī)勵(lì)磁裝置上的“”鍵進(jìn)行升壓，直至“壓差閉鎖”燈熄滅；降壓指示燈亮，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”燈熄滅。此調(diào)節(jié)過(guò)程中，觀察并記錄觀察并記錄壓差減小過(guò)程中，模擬式同期表中，電壓平衡表指針的偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)角度的大小的變化情況。 觀察微機(jī)準(zhǔn)同期裝置頻差閉鎖和加速和減速指示燈的變化情況。加速指示燈亮，相應(yīng)操作微機(jī)調(diào)速裝置上的“”鍵進(jìn)行增頻，直至“頻差閉鎖”燈熄滅；減速指示燈亮，相應(yīng)操作微機(jī)勵(lì)磁裝置的“”鍵進(jìn)行減頻，直至“頻差閉鎖”燈熄滅。此調(diào)節(jié)過(guò)程中，觀察并記錄觀察并記錄頻差減小過(guò)程中，模擬式同期表中，頻差平衡表指針的偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)角度的大小的變化，以及相位差指針旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度情況。 “壓差閉鎖”和“頻差閉鎖”燈熄滅，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QF0 合閘命令，QF0 合閘成功后，并網(wǎng)指示燈閃爍蜂鳴。觀察并記錄合閘時(shí)的沖擊電流。將并網(wǎng)前的初始條件調(diào)整為：發(fā)電機(jī)端電壓為410V， n=1515 rpm，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，注意觀察各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 發(fā)電機(jī)組的解列和停機(jī)。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分析半自動(dòng)準(zhǔn)同期與手動(dòng)準(zhǔn)同期的異同點(diǎn)：答：自動(dòng)準(zhǔn)同期就是通過(guò)儀器比較系統(tǒng)和機(jī)端電壓、頻率、相位，通過(guò)比較差值，自準(zhǔn)裝置發(fā)出調(diào)節(jié)脈沖，調(diào)節(jié)機(jī)端電壓、頻率，使之與系統(tǒng)相等，在相位差為0到正負(fù)20范圍發(fā)出合閘脈沖，使斷路器合閘；手動(dòng)準(zhǔn)同期是通過(guò)同步表比較機(jī)端電壓、頻率、相位，根據(jù)差值，手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)端電壓、頻率，使之與系統(tǒng)相等，當(dāng)同步表指針轉(zhuǎn)到正負(fù)20時(shí)，手動(dòng)合閘并列。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)通過(guò)半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件。讓我們隊(duì)半自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置有了直觀的認(rèn)識(shí)，掌握的工作原理及使用方法。熟悉同步發(fā)電機(jī)半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列過(guò)程。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)，我們按照實(shí)驗(yàn)步驟完成了這次實(shí)驗(yàn)。在理論踐行實(shí)踐上，加深了我們的對(duì)知識(shí)的掌握，再次謝謝顧老師的教誨。實(shí)驗(yàn)六 動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件。2掌握自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的工作原理及使用方法。3熟悉同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列過(guò)程。二、原理說(shuō)明自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置的原理框圖自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置設(shè)置與半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置相比，增加了頻差調(diào)節(jié)和壓差調(diào)節(jié)功能，自動(dòng)化程度大大提高。微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的均頻調(diào)節(jié)功能，主要實(shí)現(xiàn)滑差方向的檢測(cè)以及調(diào)整脈沖展寬，向發(fā)電機(jī)組的調(diào)速機(jī)構(gòu)發(fā)出準(zhǔn)確的調(diào)速信號(hào)，使發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)間盡快滿足允許并列的要求。微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的均壓調(diào)節(jié)功能，主要實(shí)現(xiàn)壓差方向的檢測(cè)以及調(diào)整脈沖展寬，向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)出準(zhǔn)確的調(diào)壓信號(hào)，使發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)間盡快滿足允許并列的要求。此過(guò)程中要考慮勵(lì)磁系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)，電壓升降平穩(wěn)后，再進(jìn)行一次均壓控制，以使壓差達(dá)到較小的數(shù)值，更有利于平穩(wěn)地進(jìn)行并列。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟選定實(shí)驗(yàn)臺(tái)上面板的旋鈕開(kāi)關(guān)的位置：將“勵(lì)磁方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“微機(jī)勵(lì)磁”位置；將“勵(lì)磁電源”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“他勵(lì)”位置；將“同期方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)”位置。微機(jī)勵(lì)磁裝置設(shè)置為“恒Ug”控制方式；“自動(dòng)”方式。1發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，使n=1480rpm；Ug=400V。（操作步驟見(jiàn)第一章）2查看微機(jī)準(zhǔn)同期各整定項(xiàng)是否為附錄八中表4-8-2 的設(shè)置（出廠設(shè)置）。如果不符，則進(jìn)行相關(guān)修改。然后，修改準(zhǔn)同期裝置中的整定項(xiàng)：“自動(dòng)調(diào)頻”：投入； “自動(dòng)調(diào)壓”：投入?！白詣?dòng)合閘”：投入。3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。 微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的其他整定項(xiàng)（導(dǎo)前時(shí)間整定、允許頻差、允許壓差）分別按表3-3-7-1、3-3-7-2 和3-3-7-3 修改。注：QF0 合閘時(shí)間整定繼電器設(shè)置為td（4060ms）。td 為微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的導(dǎo)前時(shí)間設(shè)置。微機(jī)準(zhǔn)同期裝置各整定項(xiàng)的設(shè)置方法可參考附錄四（微機(jī)準(zhǔn)同期裝置使用說(shuō)明）、實(shí)驗(yàn)三（壓差、頻差和相差閉鎖與整定）等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 操作微機(jī)勵(lì)磁裝置上的增、減速鍵和微機(jī)勵(lì)磁裝置升、降壓鍵，Ug=410V，n=1515 rpm，待電機(jī)穩(wěn)定后，按下微機(jī)準(zhǔn)同期裝置投入鍵。觀察微機(jī)準(zhǔn)同期裝置當(dāng)“升速”或“降速”命令指示燈亮?xí)r，微機(jī)調(diào)速裝置上有什么反應(yīng)；當(dāng)“升壓”或“降壓”命令指示燈亮?xí)r，微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置上有什么反應(yīng)。微機(jī)準(zhǔn)同期裝置“升壓”、“降壓”、“增速”、“減速”命令指示燈亮?xí)r，觀察本記錄旋轉(zhuǎn)燈光整步表燈光的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度，以及發(fā)出命令時(shí)對(duì)應(yīng)的燈光的位置。微機(jī)準(zhǔn)同期裝置壓差、頻差、相差閉鎖與“升壓”、“降壓”、“增速”、“減速”燈的對(duì)應(yīng)點(diǎn)亮關(guān)系，以及與旋轉(zhuǎn)燈光整步表燈光的位置。注：當(dāng)一次合閘過(guò)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)，須按下“復(fù)位”按鈕。4發(fā)電機(jī)組的解列和停機(jī)。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì) 通過(guò)動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件。掌握自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的工作原理及使用方法。熟悉同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列過(guò)程。實(shí)驗(yàn)七 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制方式及其相互切換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的幾種控制方式及其各自特點(diǎn)。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解勵(lì)磁調(diào)節(jié)器無(wú)擾動(dòng)切換的重要性。二、原理說(shuō)明勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有四種控制方式：恒發(fā)電機(jī)電壓Ug，恒勵(lì)磁電流Ie，恒給定電壓UR 和恒無(wú)功Q。其中，恒UR 為開(kāi)環(huán)控制，而恒Ug，恒Ie 和恒Q 三種控制方式均采用PID 控制，PID 控制原理框圖如圖2-3-1 所示，系統(tǒng)由PID 控制器和被控對(duì)象組成，PID 算法可表示為：e(t) = r(t) -c(t) 2-3-1u(t) = KPe(t) +1/TI e(t)dt +TD de(t)/ dt 2-3-2其中：u(t)調(diào)節(jié)計(jì)算的輸出； KP比例增益；TI積分常數(shù)； TD微分常數(shù)。因上述算法用于連續(xù)模擬控制，而此處采用采樣控制，故對(duì)上述兩個(gè)方程離散化，當(dāng)采樣周期T 很小時(shí)，用一階差分代替一階微分，用累加代替積分，則第n 次采樣的調(diào)節(jié)量為：u(n) = KPe(n) +T /TI e(i) + TD /Te(n) - e(n -1)+ u0 2-3-3式中：u0偏差為0 時(shí)的初值。則第n-1 次采樣的調(diào)節(jié)量為：u(n -1) = KPe(n -1) +T /TI e(i) + TD /Te(n -1) - e(n - 2)+ u0 2-3-4每種控制方式對(duì)應(yīng)一套PID 參數(shù)（KP、KI 和KD），可根據(jù)要求設(shè)置，設(shè)置原則：比例系數(shù)加大，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，減小誤差，偏大，振蕩次數(shù)變多，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)，太大，系統(tǒng)趨于不穩(wěn)定；積分系數(shù)加大，可提高系統(tǒng)的無(wú)差度，偏大，振蕩次數(shù)變多；微分系數(shù)加大，可使超調(diào)量減少，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，偏大時(shí)，超調(diào)量較大，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)。為了保證各控制方式間能無(wú)擾動(dòng)的切換，本裝置采用了增量型PID 算法。三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：以下內(nèi)容均由THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置完成，勵(lì)磁采用“它勵(lì)”；系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組間的線路采用雙回線。具體操作如下：（1） 合上控制柜上的所有電源開(kāi)關(guān)；然后合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的所有電源開(kāi)關(guān)。合閘順序：先總開(kāi)關(guān)，后三相開(kāi)關(guān)，再單相開(kāi)關(guān)。（2） 選定實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的旋鈕開(kāi)關(guān)的位置：將“勵(lì)磁方式”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“微機(jī)控制”位置；將“勵(lì)磁電源”旋鈕開(kāi)關(guān)打到“他勵(lì)”位置。 使實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的線路開(kāi)關(guān)QF1，QF3，QF2，QF6，QF7 和QF4 處于“合閘”狀態(tài)，QF5處于“分閘”狀態(tài)。1恒Ug 方式 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”為“恒Ug”，具體操作如下：進(jìn)入主菜單，選定“系統(tǒng)設(shè)置”，接著按下“確認(rèn)”鍵，進(jìn)入子菜單，然后不斷按下“”鍵，翻頁(yè)找到子菜單“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”，再次按下“確認(rèn)”鍵。最后按下“”鍵，選擇“恒Ug”方式。1 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“恒Ug 預(yù)定值”為“400V”，具體操作同上。 發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓（操作見(jiàn)第一章），使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500rmp，發(fā)電機(jī)電壓為額定電壓400V。 發(fā)電機(jī)組不并網(wǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的頻率，頻率變化在45Hz55Hz 之間，頻率數(shù)值可從THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置讀取。具體操作：按下THLWT-3 微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“”鍵或“”鍵來(lái)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 從THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置讀取發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流和給定電壓的數(shù)值并記錄到表表3-2-3-1序號(hào)發(fā)電機(jī)頻率fg（Hz）發(fā)電機(jī)低電壓Ug（V）勵(lì)磁電流Il（A）勵(lì)磁電壓Ug（V）147.0400.41.3473.98248.0401.61.2974.04349.0400.61.2414.10450.0400.21.1884.16551.0399.91.134.23652.0399.51.0954.28753.0400.21.0604.332恒Ie 方式 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”為“恒Ie”，具體操作同恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“恒Ie 預(yù)定值”為“1400mA”， 具體操作同恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟。 重復(fù)恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟、，從THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置讀取發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流和給定電壓的數(shù)值并記錄于表3-2-3-2 中。表3-2-3-2 序號(hào)發(fā)電機(jī)頻率fg（Hz）發(fā)電機(jī)電壓Ug（V）勵(lì)磁電流Ie（A）勵(lì)磁電壓Ue（V）147.0401.11.3933.88248.0411.51.3863.89349.0420.81.3833.89450.0428.61.3293.89551.0437.11.3843.88652.0445.81.3813.88753.0455.61.3993.883恒UR 方式 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”為“恒UR”，具體操作同恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)置THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置的“恒UR 預(yù)定值”為“4760mV”， 具體操作同恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟。 重復(fù)恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟、，從THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置讀取發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流和給定電壓的數(shù)值并記錄于表3-2-3-3 中。4恒Q 方式1 重復(fù)恒Ug 方式實(shí)驗(yàn)步驟、和。（2） 發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)并網(wǎng)。（具體操作見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一）（3） 并網(wǎng)后，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速裝置使發(fā)電機(jī)組發(fā)出一定的有功，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁或系統(tǒng)電壓使發(fā)電機(jī)組發(fā)出一定的無(wú)功。要求保證發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為0.8。具體操作如下：按下THLWT-3 微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“”鍵或“”鍵來(lái)增大或減小有功功率；降低15kVA 自耦調(diào)壓器的電壓,使發(fā)電機(jī)發(fā)出一定的無(wú)功功率。（4） 選擇“恒Q”方式，具體操作如下：按下THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“恒Q”鍵。（注：并網(wǎng)前按下“恒Q”鍵是非法操作，裝置將視該操作為無(wú)效操作。） 改變系統(tǒng)電壓，從THLWL-3 微機(jī)勵(lì)磁裝置讀取發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流、給定電壓和無(wú)功功率數(shù)值并記錄于表3-2-3-4 中。序號(hào)發(fā)電機(jī)頻率fg（Hz）發(fā)電機(jī)電壓Ug（V）勵(lì)磁電流Ie（A）勵(lì)磁電壓Ue（V）147.0277.20.7124.75248.0282.607154.75349.0