电力系统自动装置原理实验报告.docx

实验报告

实验课程：电力系统自动装置原理

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南昌大学实验报告

实验一调速及准同期并网实验

实验目的

1、了解微机调速装置的工作原理并掌握其操作方法。

2、深入理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。

3、掌握半自动准同期装置的工作原理及使用方法。

实验原理

在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。图1-1为准同期并网原理示意图。

图1-1准同期并网原理示意图

装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入微机调速系统控制芯片中，装置内部采用AD方式将电枢电压采集到控制芯片中，根据不同的调节方式调节原动机的电枢电压，最终改变原动机的转速和输出功率。

发电机出口的三相电压信号送入微机励磁系统和微机准同期，三相电流信号经电流互感器也送入微机励磁系统。信号被处理后，发电机励磁交流电流部分信号、直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入微机励磁系统，信号根据控制方式进行计算，微机励磁系统根据计算结果输出控制电压，用来调节发电机励磁电流。

为了使待并发电机组满足并列条件，完成发电机并网的任务，自动准同期装置需要满足以下基本技术要求：

在频差及电压差均满足要求时，自动准同期装置应在恒定越前时间瞬间发出 合闸信号，使断路器在δe=0时闭合。

在频差或电压差有任一个不满足要求或都不满足要求时，虽然恒定越前时间 到达，自动准同期装置不发出合闸信号。

在完成上述两项基本技术要求后，自动准同期装置要具有调压和调频的功能。 如果频差不满足要求，此时自动准同期装置要发出均频脉冲，改变发电机组 的转速。如果电压差不满足要求，此时自动准同期装置要发出均压脉冲，改 变发电机的励磁电流的大小。

同步发电机的自动准同期装置按自动化程度可分为：半自动准同期并列装置和自动准同期并列装置。

半自动准同期并列装置没有频差调节和压差调节功能。并列时，待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整，当频率和电压都满足并列条件时，并列装置就在合适的时间发出合闸信号。它与手动并列的区别仅仅是合闸信号由该装置经判断后自动发出，而不是由运行人员手动发出。

实验设备

序号

设备名称

使用仪器名称

数量

1

DL-CX-1

交直流电源

1

2

DL-CX-5

变压器、电感

1

3

DL-CX-03

断路器（一）

1

4

QSTSXT-1

微机调速系统

1

5

QSLCXT-1

微机励磁系统

1

6

QSZTQ-1

微机准同期装置

1

实验内容与步骤

1.调速实验

1)检查实验台和控制柜的连接、电机和控制柜的连接等，确保连接正常。合上总电源开关，合上主电源源开关，打开QSTSXT-II(微机调速系统)、QSLCXT-II(微机励磁系统)和QSZTQ-II(微机准同期系统)电源的船型开关。

2)进入QSTSXT-II(微机调速系统)中选择选择“本地控制”，在原动机控制方式界面选择“转速闭环”在原动机恒转速控制模式界面中点击“转速设置”输入转速1500确定，点击“转速启动”，等待原动机转速稳定（注：原动机的转速不要超过1800转，如果超过1800转时应该立即关闭电源开关）。

3)进入QSLCXT-II(微机励磁系统)中选择“本地控制”在他励模式下工作方式选择“电压闭环励磁”点击“恒Ug启动”按钮，通过“增加”或“减少”按钮改变发电机的相电压为220V左右，等待其稳定（注：主控屏模拟表发动机的线电压不要超过420V，触摸屏相电压不能超过240V）。

4)通过“增加”或“减少”按钮改变给定的电压，记录不同给定电压下发动机电压Ud(V)和励磁电流Ie于表1-1。

2.半自动准同期并网实验

1)断开主电源和总电源开关，按照如下参考接线图接线。

2)合上总电源开关，闭合QFS以及在线路中的断路器。检查线路正确后，合上主电源源开关，调节三相调压器至主控屏电压表显示380V。

3)重复调速实验中的步骤2和步骤3。进入QSZTQ-1(微机准同期系统)中选择“本地控制”，在并网控制方式选择“半自动并网”，在半自动并网控制中点击“启动”按钮，在这种情况下，要满足并网条件，需要手动调节发电机电