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电力系统自动化

实验指导书

上海交通大学

电气工程实验中心

2０13年3月

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实验一同步发电机并网运行实验

一、实验目的

1)加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件.

２）熟悉同步发电机准同期并列过程。

二、原理与说明

将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通

过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理,由运行

操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一

般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步.根据并列操作的自动化程度不同,又分为手动

准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化.它能反映两个

待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两

方波电压间相角差的变化规律,其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差,并且

不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列,应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器和继电器固有

的合闸时间,实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。自动准同期并列，通常采用

恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定.准同期控制器根据给定的允许

压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控

制脉冲．当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。

同期装置一般在发电机端的电压和频率与系统侧电压和频率相差不大时投入，而在同期结束后

就可退出运行.

三、实验项目和方法

３.1机组启动和建压

1)将发电机组电动机三相电源插头与机组控制屏侧面“电动机出线”插座连接,发电机三相输

出电压插头与“发电机进线”插座连接，发电机励磁电源插头与“励磁出线插座连接。机组控制

屏侧面的“３８0V电源”插座与实验室３80V三相交流电源连接，２２0Ｖ电源插头（“发电机出

线插座左侧的黑色插头)与实验室2２0Ｖ交流电源连接。

2)检查机组控制屏上各指示仪表的指针是否指在0位置,如不在则应调到０位置.

３）合上机组控制屏上的“220V电源”开关，检查开关状态：控制屏一次系统图上1处信号

灯应绿灯亮，红灯熄灭。观测微机型自动调速装置、微机型自动励磁装置及微机型自动同期装置

（以下分别简称为“调速装置”、“励磁装置”和“同期装置”）面板上的“运行”灯,正常应亮

或闪烁．

4）按附表１对调速装置和励磁装置的参数进行设置。具体的设置方法参考《微机型自动调

速装置用户手册》和《微机型自动励磁装置用户手册》.

5）合上“调速励磁电源”开关(380Ｖ）。

注意：

一定要先合“2２0V电源”开关，再合“调速励磁电源”开关,否则,励磁或调速输出的功率模块可能处于失控状

态.

６)将机组控制屏上的调速装置“方式选择＂开关选择为“自动”方式,“远方／就地”选择为

“就地”(选择为“远方”时，就地控制失效）。“启动/停止”开关选择为“启动”，此时，调速

装置开始输出控制信号.

通过“增速”按钮逐渐升高电动机转速，当按住“增速”按钮不动时,转速将快速升高。接近

额定转速时,松开“增速按钮(防止超过额定转速）,然后采用点动的方式操作按钮，直到达到需要

的转速。

7)确认机组转速在额定转速附近(如果未达到，重复步骤5)，将机组控制屏上的励磁调节装置

“方式选择”开关选择为“恒”方式,“远方／就地选择为“就地”（选择为“远方”时，就地控

制失效）,“启动/停止”开关选择为“启动，此时,励磁调节装置开始输出控制信号。