南昌大学自动装置原理实验一无功调差及自动检测实验.pdf

南昌大学实验报告 学生姓名： 王瑾然 学号： 6101113031 专业班级： 电气131 班 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩： 实验一 无功调差及自动检测实验 一、实验目的 1．深入理解调差原理，掌握改变发电机电压调节特性斜率的方法。 2 ．深入了解测量和比较整定电路的结构形式和工作原理。 3 ．掌握自动检测各个环节的工作特性及其调试方法。 二、原理说明 1．无功调差回路 为了改变发电机外特性曲线，使并列运行的各台机组之间合理分配无功负 荷，或者为了维持系统某一点电压恒定，在负荷变化时，要对电力网电压损耗进 行补偿，因而设置了无功调差电路。 常用的电流调差电路有两种：一是取两相电流信号；二是取单相电流信号。 因为发电机输出端电压主要与负载电流的无功分量有关，故引入的电流信号滞后 于相应的电压信号90°电度角。两种电流调差电路的原理接线见图1-1。 电流调差电路的工作原理：主要是利用电流信号在调差电阻 R 上的压降， 迭加到测量电压信号上去，从而使发电机的外特性陡度发生变化。当上述压降叠 加后使外特性陡度向右下方向倾斜时，为正调差特性如图 1-2 曲线 3，表现为 负载无功电流增加时，端电压下降。改变正调差系数（即直线陡度），可使并列 运行机组之间按合理比例稳定地分配无功负荷。如果将中间电流互感器 ZTA 的 极性反接，则使外特性陡度向右上方倾斜，为负调差特性，如图 1-2 曲线 4 。 表现为负载无功电流增加时，端电压上升，适用于电力系统要求某点电压恒定， 在负荷增加时，需要补偿线路和变压器电压损耗的特殊场合。当调差电阻经切换 开关短接时，则调差电路基本不起作用，为自然调差。如图1-2 ，曲线2 。 1）单相电流信号调差电路，见图1-1 （a ）。 电流由C 相（即 W 相）电流互感器TA、中间变流器ZTA （5/0.5 安）、测 量变压器1-3T 和调差电阻R 组成。 从图 1-1 （a ）接线可以看出 C 相电流在调 差电阻 R 上的压降所形成电压信号迭加于B 相的电压信号之中，由极性可确定 是起向量相减作用，测量变压器接线组别为 Y/△ -1，其二次侧电压 Ua 、Ub 、 Uc 分别滞后于母线电压 UA 、UB 、UC 30°，电压△ abc 如图 1-3 （b ）、（c ）所 示。在迭加 Ic 的压降后，各相输入整流检测桥的电压信号变为： Ua′o=Uao Ub′o= Ubo-IcR Uc′o=Uco 当负载电流为阻性（有功）时，可得电压信号向量图如图 1-3 （c ）。由向量 图可看出电压△ abc 变为△ ab″c，虽其中一边增长了，但另一边却缩短，经三相 整流滤波得到的直流电压信号与原来无明显差别，说明调差电路不反应有功电流 的变化。 当负载电流为感性（无功）时，可得电压信号向量图如图 1-3 （b ）。 电压△ abc 变为△ ab′c、ab′和 b′c 两边均比原来增长，因此，调差电路能灵敏地 反应无功电流的变化，使励磁装置既按发电机出口端电压的偏差，又按功率因数 的变化调节发电机的励磁电流。 当负载电流为感性（无功）时，可得电压信号向量图如图1-3 （b ）。电压△ abc 变为△ ab′c、ab′和b′c 两边均比原来增长，因此，调差电路能灵敏地反应无功电 流的变化，使励磁装置既按发电机出口端电压的偏差，又按功率因数的变化调节 发电机的励磁电流。 2 ）两相无功信号调差电路，见图1-1 （b ） 与上述单相无功信号调差电路大同小异，A 相电流信号在调差电阻 R 上的 压降采用反极性方式与C 相电压信号相减，C 相电流信号在