電力系統(tǒng)自動化實驗指南

電力系統(tǒng)自動化

試驗指導書

鄭雪娜

電氣信息學院

2023年3月28日

試驗一直流系統(tǒng)簡介

一.試驗目的

1.加強理解整個系統(tǒng)直流電源部分詳細供電工作原理；

2.掌握實際項目中讀佟及識圖的措施：

3.學會繪制項目圖的詳細措施。

二.試驗原理

直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)二次部分供電日勺關鍵部件，為二次設備提供245V（為合閘設

備儲能用）及220V（二次設備工作及控制電源）直流電。廠用電通過降壓后，送至直

流屏中的整流設備，將交流整流為245V直流電，并通過直流降壓設備將其降為220V

直流電后供應二次設備。

三.試驗內容和環(huán)節(jié)

（一）直流系統(tǒng)布置圖識圖（如圖1.1）

（二）直流系統(tǒng)原理圖識圖（如圖1.2）

（三）直流系統(tǒng)接線圖識圖（如圖1.3和1.4）

（四）直流系統(tǒng)端子圖識圖（如圖1.5）

正面布置背后布置

“直流電屏

降壓硅鏈

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1.1直流系統(tǒng)布置圖

1.2直流系統(tǒng)原理圖

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1.4直流系統(tǒng)接線圖2

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1.5直流系統(tǒng)端子圖

四.試驗匯報規(guī)定

1.論述交流接觸器KM1和KM2H勺詳細接線和工作方式；

2.分析在實際直流系統(tǒng)屏中，FL1W、J詳細位置；

3.分析各監(jiān)控屏之間的通訊方式是什么，怎樣實現互相通信？

試驗二同步發(fā)電機準同期并列試驗

一.試驗目的

1.加強理解同步發(fā)電機準同期并列原理，掌握準同期并列條件；

2.掌握微機準同期控制器及模擬式綜合整步表日勺使用措施；

3.熟悉同步發(fā)電機準同期并列過程；

4.觀測、分析有關波形。

二.試驗原理

將同步發(fā)電機并入電力系統(tǒng)的合閘操作一般采用準同期并列方式。準同期并列規(guī)定

在合閘前通過調整待并機組的電壓和轉速，當滿足電壓幅值和頻率條件后，根據“恒定

超前時間原理“，由運行操作人員手動或由準同期控制器自動選擇合適時機發(fā)出合閘命

令，這種并列的合閘沖擊電流一般很小，并且機組投入電力系統(tǒng)能被迅速拉入同步。根

據并列操作的I自動化程度不一樣，又分為手動準同期、半自動準同期和全自動準同期三

種方式。

正弦整步電壓是不一樣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。

它能反應兩個待并系統(tǒng)間的同步狀況，如頻率差、相角差以及電壓幅值差C線性整步電

壓反應的是不一樣頻率H勺兩方波電壓間相角差的變化規(guī)律，其波形為三角波。他能反應

兩個待并系統(tǒng)間的頻率差和相角差，并且不受電壓幅值差的影響，因此得到廣泛應用。

手動準同期并列，應在正弦整步電壓的最低點（同相點）時合閘，考慮到短路器的

固有合閘時間，實際發(fā)出合閘命令日勺時刻應提前一種對應的時間和角度。

自動準同期并列，一般采用恒定超前時間原理工作，這個超前時間可按短路器的合

閘時間整定。準同期控制器根據給定的容許壓差和容許頻差，不停地檢查準同期條件與

否滿足，在不滿足規(guī)定時閉鎖合閘并且發(fā)出均壓均頻控制脈沖。當所有條件均滿足時,

在整定的超前時刻送出合閘脈沖。

三.試驗內容和環(huán)節(jié)

（一）按原理圖及接線圖進行接線。

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圖2.1電壓進線圖

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84()34A01工4A191

斷路器分位

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O,斷路器合位

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圖2.2斷路器狀態(tài)采集圖

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圖2.3微機繼電保護儀控制原理圖

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3A153A16合閘輸入回路

T-----，------^―-4

圖2.4同期合閘輸出至35kV/10kV線路保護屏原理圖

圖2.5斷路器輸出控制原理圖（35kV/10kV線路保護屏）

線路保護控制回路端子

內部配線1CD（右）回路標號電纜標號

O1101

O2

O3控制電源正

C~,O4

1KK-9O5

6

O7103

O8合閘輸入

O91LP5-2

10

O11133

分閘輸入

O12

13

?n2A07O14137

保護分閘

1LP4-2O15

16

sO17109

合閘出口

O18

19

O20139

分閘出口

O21

22

23永跳輸入141

In2A0224閉鎖合閘維電器143

ln2A0325禁止掾作監(jiān)視145

ln2A0426閉鎖分閘繼電器147

27

O28102

CO29控制電源負

O30

圖2.6線路保護控制回路端子圖（35kV/10kV線路保護屏）

自動準同期信號、出口端子

自動準同期電壓端子

內部歸桀4VD《左》回路標號電觸標號

內部配戰(zhàn)41D（左）網路標號電境標號

O1701

ITQMa接至UD02

機編電壓公共掂

2TQMb接至ID。3

3O1

\TQMa'接至U)O5

系統(tǒng)電壓

5TQMb'接至UD6預報告警出口703

7保護動作信號705

A找河尖電侑號707

9

10

11

同期合閑瑜出

12

13

二次電壓端子排增壓出口

14

15

設備標號回路標號UD（左）內部配線減壓出口

16

A621屏內轉接17

Oi增速出口

0218

19

03減速出口

B621O1屏內轉接20

03

06

C62107屏內科接自動準同期升入量端了

母線電樂。;

09內部配級4KD（左）網路標號電纏標號

N620oio屏內轉接O*8401

OH02

O12O3開關用輸入正

1.621O'3屏內轉接O4

OHO5

0156斷路備分位8403

N620,O16屏內轉接7斷路湍合位8105

O178閉銀同期輸入8407

O'S9外他同期申請8409

1910手動增用8411

2011手動M壓8413

的屏內轉接12手動增速8415

\機端電壓o”13手動破速8117

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屏內轉接11開入98419

ai15開入108421

TQMa,1g屏內弼接16開入118423

/系統(tǒng)電壓

17開入128425

TQMb'/?屏內轉接18開入138427

19開入M8429

2920開入158431

3021開入168433

22投檢性狀態(tài)8435

23侑弓復歸843742FA-14

24

25

26

27

O288402

。29開關員輸入負

。30

圖2.7同期合閘接線端子圖

（二）打開微機繼電保護測試儀中的準同期模塊用于測試同期裝置的動作電壓、動

作頻率、動作角度以及進行自動準同期調整試驗。

1.界面闡明

（1）使用本程序，測試儀只輸出電壓值，不輸出電流值。一般系統(tǒng)側選UA,待

并側選UB,開入量端子1—8任選一種?？蛇x【手動試驗】或【自動試驗，自動準同

期調整只有【自動試驗】方式。

（2）同期裝置動作的基本條件

當待并側與系統(tǒng)側日勺頻率基本相等、電壓幅值基本相等以及角度差不不小于一定值,

同步滿足這三個條件時，同期裝置立即發(fā)出合閘信號。

（3）測試項目

a.測試動作電壓

系統(tǒng)側電壓UA=100V,相位0。，頻率50Hz。系統(tǒng)側參數是恒定值。設待并側電壓

UB=90V,相位0。，頻率50Hz?？梢钥闯鲋挥蟹挡坏龋渌麅身棟M足條件，采用手

動或自動方式遞增UB相幅值，當其靠近UA相幅值時，同期裝置動作，程序記錄此時

的UB幅值為動作電壓值。

b.測試動作頻率

系統(tǒng)側電壓UA=100V,相位0。，頻率50Hz。系統(tǒng)側參數是恒定值。設待并側電壓

UB=K)0V,相位0。，頻率49Hz?？梢钥闯鲋挥蓄l率不等，其他兩項滿足條件，采用【手

動試驗】或【自動試驗】方式遞增UB相口勺頻率，當其靠近UA相的頻率時，同期裝置

動作，程序記錄此時UB的頻率值作為動作頻率值,

c測試動作相位

系統(tǒng)側電壓UA=100V,相位0。，頻率50Hzo系統(tǒng)側參數是恒定值。設待并側

電壓UB=100V,相位340。，頻率50Hz。可以看出只有相位不等，其他兩項滿足條件，

采用手動或自動方式遞增UB的相位，當其靠近UA的相位值時，同期裝置動作，程序

記錄此時UB的相位值作為動作相位值。

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d.自動準同期調整

如右圖所示，兩側只有相位相等，其他

條件不滿足同期條件，所不一樣日勺是變化頻率和變化幅值的命令不是由程序來控制,

而是由同期裝置時開出量來控制。通過將其接入測試儀日勺開入量來發(fā)出變化頻率和幅

值的命令。程序定義測試儀的開入量端子5為增頻，開入量端子6為減頻，開入量端

子7為增壓，開入量端子8為減壓。動作接點可選開入量端子1—4中的任意一種，當

滿足同期條件時，測試儀記錄動作頻率和動作電壓。

2.接線方式-如圖所示：

（三）注意事項

進行同期試驗測試時，開始應按下同期裝置日勺啟動按鈕，同期裝置才能進入等待同

期狀態(tài)。試驗前，請先杳找裝置上的同期啟