電力系統(tǒng)自動化實驗指南

電力系統(tǒng)自動化

試驗指導(dǎo)書

鄭雪娜

電氣信息學(xué)院

2023年3月28日

試驗一直流系統(tǒng)簡介

一.試驗?zāi)康?/p>

1.加強理解整個系統(tǒng)直流電源部分詳細(xì)供電工作原理；

2.掌握實際項目中讀佟及識圖的措施：

3.學(xué)會繪制項目圖的詳細(xì)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(guān)鍵部件，為二次設(shè)備提供245V（為合閘設(shè)

備儲能用）及220V（二次設(shè)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(shè)備，將交流整流為245V直流電，并通過直流降壓設(shè)備將其降為220V

直流電后供應(yīng)二次設(shè)備。

三.試驗內(nèi)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

控制輸出J8子合間愉出界子

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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(xì)接線和工作方式；

2.分析在實際直流系統(tǒng)屏中，F(xiàn)L1W、J詳細(xì)位置；

3.分析各監(jiān)控屏之間的通訊方式是什么，怎樣實現(xiàn)互相通信？

試驗二同步發(fā)電機準(zhǔn)同期并列試驗

一.試驗?zāi)康?/p>

1.加強理解同步發(fā)電機準(zhǔn)同期并列原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件；

2.掌握微機準(zhǔn)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(zhǔn)同期并列過程；

4.觀測、分析有關(guān)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(zhǔn)同期并列方式。準(zhǔn)同期并列規(guī)定

在合閘前通過調(diào)整待并機組的電壓和轉(zhuǎn)速，當(dāng)滿足電壓幅值和頻率條件后，根據(jù)“恒定

超前時間原理“，由運行操作人員手動或由準(zhǔn)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(jù)并列操作的I自動化程度不一樣，又分為手動準(zhǔn)同期、半自動準(zhǔn)同期和全自動準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)

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(yīng)用。

手動準(zhǔn)同期并列，應(yīng)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(yīng)提前一種對應(yīng)的時間和角度。

自動準(zhǔn)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(zhǔn)同期控制器根據(jù)給定的容許壓差和容許頻差，不停地檢查準(zhǔn)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(dāng)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(nèi)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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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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3A013A021LP5

▼/—?

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(nèi)部配線1CD（右）回路標(biāo)號電纜標(biāo)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(fù)

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(zhǔn)同期信號、出口端子

自動準(zhǔn)同期電壓端子

內(nèi)部歸桀4VD《左》回路標(biāo)號電觸標(biāo)號

內(nèi)部配戰(zhàn)41D（左）網(wǎng)路標(biāo)號電境標(biāo)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(yù)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(shè)備標(biāo)號回路標(biāo)號UD（左）內(nèi)部配線減壓出口

16

A621屏內(nèi)轉(zhuǎn)接17

Oi增速出口

0218

19

03減速出口

B621O1屏內(nèi)轉(zhuǎn)接20

03

06

C62107屏內(nèi)科接自動準(zhǔn)同期升入量端了

母線電樂。;

09內(nèi)部配級4KD（左）網(wǎng)路標(biāo)號電纏標(biāo)號

N620oio屏內(nèi)轉(zhuǎn)接O*8401

OH02

O12O3開關(guān)用輸入正

1.621O'3屏內(nèi)轉(zhuǎn)接O4

OHO5

0156斷路備分位8403

N620,O16屏內(nèi)轉(zhuǎn)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(nèi)轉(zhuǎn)接12手動增速8415

\機端電壓o”13手動破速8117

TQMb\

屏內(nèi)轉(zhuǎn)接11開入98419

ai15開入108421

TQMa,1g屏內(nèi)弼接16開入118423

/系統(tǒng)電壓

17開入128425

TQMb'/?屏內(nèi)轉(zhuǎn)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(fù)歸843742FA-14

24

25

26

27

O288402

。29開關(guān)員輸入負(fù)

。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(zhǔn)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(zhǔn)同期調(diào)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(cè)選UA,待

并側(cè)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(zhǔn)同

期調(diào)整只有【自動試驗】方式。

（2）同期裝置動作的基本條件

當(dāng)待并側(cè)與系統(tǒng)側(cè)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(cè)電壓UA=100V,相位0。，頻率50Hz。系統(tǒng)側(cè)參數(shù)是恒定值。設(shè)待并側(cè)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(dāng)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(cè)電壓UA=100V,相位0。，頻率50Hz。系統(tǒng)側(cè)參數(shù)是恒定值。設(shè)待并側(cè)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(dāng)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(cè)電壓UA=100V,相位0。，頻率50Hzo系統(tǒng)側(cè)參數(shù)是恒定值。設(shè)待并側(cè)

電壓UB=100V,相位340。，頻率50Hz?？梢钥闯鲋挥邢辔徊坏龋渌麅身棟M足條件，

采用手動或自動方式遞增UB的相位，當(dāng)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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制XM自開關(guān).|同步■!

d.自動準(zhǔn)同期調(diào)整

如右圖所示，兩側(cè)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(dāng)

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(yīng)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