电力系统实验指导书2023

《电力系统实验指导书2023》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统实验指导书2023（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电力系统实验指导书2023 - 1-; 实验一 发电机组的起动与运转实验 一、实验目的 1理解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2熟悉发电机组中原动机直流电动机的根本特性。 3掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作 二、原理说明 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为调速系统的原理构造示意图，图1-2为励磁系统的原理构造示意图。 图1-1 调速系统原理构造示意图 装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入THLWT-3型微机调速装置，该装置将转速信

2、号转换成电压，和给定电压一起送入ZKS-15型直流电机调速装置，采用双闭环来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。 图1-2 励磁系统的原理构造示意图 发电机出口的三相电压信号送入电量采集模块1，三相电流信号经电流互感器也送入电量采集模块1，信号被处理后，计算结果经485通信口送入微机励磁装置；发电机励磁交流电流局部信号、直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块2，信号被处理后，计算结果经485通信口送入微机励磁装置；微机励磁装置根据计算结果输出控制电压，来调节发电机励磁电流。 输电线路单元：采用双回路输电线路，每回输电线路分两段，并设置有中间开关站，可以构成四种不同

3、的联络阻抗。输电线路的详细构造如下列图所示： 1 图1-3 单机无穷大系统电力网络构造图 输电线路分“可控线路”和“不可控线路”，在线路XL4上可设置故障，该线路为“可控线路”，其他线路不能设置故障，为“不可控线路”。 三、实验内容与步骤 1发电机组起励建压 先将实验台的电插头插入控制柜左侧的大四芯插座两个大四芯插座可通用。接着依次翻开控制柜的“总电”、“三相电”和“单相电”的电开关；再翻开实验台的“三相电”和“单相电”开关。 将控制柜上的“原动机电”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开场运转，发出“呼呼”的声音。 按下THLWT-3型微机调速装

4、置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。 按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm时，THLWT-3型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。 当发电机转速接近或略超过1500rpm时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“”键或“”键即可调整发电机转速。 发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一

5、是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压400V，详细操作如下： 手动起励建压 1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动调压”，“励磁电”旋钮旋到 “他励”。 2) 翻开励磁电。将控制柜上的“励磁电”打到“开”。 3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压线电压到达设定的发电机电压。 常规励磁起励建压 1) 选定“励磁方式”和“励磁电”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“常规控制”，“励磁电”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。 2) 重复手动起励建压步骤 3) 励磁电为“自并励”时，需

6、起励才能使发电机建压。先逐渐增大给定，可调节THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮，逐渐增大到3.5V左右，按下THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“起励”按钮然后松开，可以看到控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流“表的指针开场摆动，逐渐增大给定，直到发电机电压到达设定的发电机电压。 4) 励磁电为“他励”时，无需起励，直接建压。逐渐增大给定，可调节THLCL-2常规励磁装置面板上的“给定输入”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压到达设定的发电机电压。 微机励磁起励建压 2 1) 选定“励磁方式”和“励磁电”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“微机控制”，“励磁电”旋钮

7、旋到 “自并励”或“他励”。 2) 检查THLWL-3微机励磁装置显示菜单的“系统设置”的相关参数和设置。详细如下： “励磁调节方式”设置为实验要求的方式，此处为“恒Ug”。 “恒Ug预定值”设置为设定的发电机电压，此处为发电机额定电压。 “无功调差系数”设置为“+0” 详细操作见THLWL-3微机励磁装置使用说明书。 3) 按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“启动”键，发电机开场起励建压，直至THLWL-3微机励磁装置面板上的“增磁”指示灯熄灭，表示起励建压完成。 2发电机组停机 减小发电机励磁至0。 按下THLWT-3微机调速器装置面板上的“停顿”键。 当发电机转速减为0时，将THLZ

8、D-2电力系统综合自动化控制柜面板上的“励磁电”打到“关”，“原动机电”打到“关”。 3发电机组并网 首先投入无穷大系统，详细操作参见第一局部“无穷大系统”，将实验台上的“发电机运行方式”切至“并网”方式。翻开控制柜的“总电”、“三相电”和“单相电”的电开关；再翻开实验台的“三相电”和“单相电”开关。 发电机与系统间的线路有“单回”和“双回”可选。根据实验要求选定一种，此处选“单回”。单回：断路器QF1和QF3或者QF2、QF4和QF6处于“合闸”状态，其他处断路器处于“分闸”状态；双回：断路器QF1、QF2、QF3、QF4和QF6处于“合闸”状态，其他处断路器处于“分闸”状态。 合上断路器Q

9、F7，调节自耦调压器的手柄，逐渐增大输出电压，直到接近发电机电压。 投入同期表。将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。 发电机组并网有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动并网；一是半自动并网；一是自动并网本实验只做自动并网。为了保证发电机在并网后不进相运行，并网前应使发电机的频率和电压略大于系统的频率和电压。 手动并网 所谓“手动并网”，就是手动调整频差和压差，满足条件后，手动操作并网断路器实现并网。 1) 选定“同期方式”。将实验台上的“同期方式”旋钮旋到“手动”状态。 2) 观测同期表的指针旋转。同期时，以系统为基准，fg fs 时同期表的相角指针顺时针旋转，频率指针转到“+”

10、的局部；UgUs 时压差指针转到“+”。反之相反。fg和Ug表示发电机频率和电压；fs 和Us表示系统频率和电压。 根据同期表指针的位置，手动调整发电机的频率和电压，直至频率指针和压差指针指向“0”位置。表示频率差和压差接近于“0”，此时相角指针转动缓慢，当相角指针转至中央刻度时，表示相角差为“0”，此时按下断路器QF0的“合闸”按钮。完成手动并网。 半自动并网 所谓“半自动并网”，就是手动调整频差和压差至满足条件后，系统自动操作并网断路器实现并网。 1) 选定“同期方式”。将THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“同期方式”旋钮旋到“半自动”状态。 2) 检查THLWZ-2微机准同期装置

11、的系统设置菜单的“系统设置”的相关参数和设置。详细如下： “导前时间”设置为200ms “允许频差”设置为0.3Hz 3 “允许压差”设置为2V “自动调频”设置为“退出” “自动调压”设置为“退出” “自动合闸”设置为“投入” 上述的设置操作可参见附录八，同时，还需设置合闸时间，即设定THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“QF0合闸时间设定”为0.11 s0.12s考虑控制回路继电器的动作时间，该时间继电器的显示格式为00.00s。如实验中对上述参数没有要求，为了延长设备的寿命，一律按上述设置设定。 3) 投入微机准同期。按下THLWZ-2微机准同期装置面板上的“投入”键。 4) 根据

12、THLWZ-2微机准同期显示的值，手动调整频差和压差，满足条件后，自动并网。 自动并网 所谓“自动并网”，就是自动调整频差和压差，满足条件后，自动操作并网断路器，实现并网。 1) 选定“同期方式”。将THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“同期方式”旋钮旋到“自动”状态。 2) 检查THLWZ-2微机准同期装置的系统设置内显示菜单的“系统设置”的相关参数和设置。详细如下： “导前时间”设置为200ms “允许频差”设置为0.3Hz “允许压差”设置为2V “自动调频”设置为“投入” “自动调压”设置为“投入” “自动合闸”设置为“投入” 上述设置的操作可参见附录八，同时，还需设置合闸时间，

13、即设定THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“QF0合闸时间设定”为0.11 s0.12s考虑控制回路继电器的动作时间，该时间继电器的显示格式为00.00s。如实验中对上述参数没有要求，为了延长设备的寿命，一律按上述设置设定。 3) 投入微机准同期。按下THLWZ-2微机准同期装置面板上的“投入”键。 4) 检查THLWT-3微机调速装置和THLWL-3微机励磁装置是否处于“自动”状态，假如不是，调整到“自动”状态，操作可参见THLWT-3微机调速装置使用说明书和THLWL-3微机励磁装置使用说明书。 5) 满足条件后，并网完成。 6) 退出同期表。将THLZD-2电力系统综合自动化实验台

14、上的“同期表控制”旋钮打到“退出”状态。 4发电机组发出有功和无功功率 调节励磁装置，调整发电机组发出的无功，使Q=0.3kVar，PF=0.5。详细操作： 手动励磁：调节THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“手动调压”旋钮，逐步增大励磁，直到到达要求的无功值。 常规励磁：调节THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮，逐步增大给定，直至到达要求的无功值 微机励磁：屡次按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“”键，逐步增大励磁，直至到达要求的无功值。 调节调速器，调整发电机组发出的有功，详细操作：屡次按下THLWT-3微机调速装置“+”键，逐步增大发电机有功输出，使P=1kW

15、。 5发电机组解列 将发电机组输出的有功和无功减为0。详细操作： 屡次按下THLWT-3微机调速装置“”键，逐步减少发电机有功输出，直至有功接近0。 4 调节励磁，减小无功。屡次按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“”键，逐步减少发电机无功输出，直至无功接近于0。 备注：在调整过程中，注意不要让发电机进相。 按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的断路器QF0的“分闸”按钮，将发电机组和系统解列。然后发电机停机，详细参照实验内容“发电机组停机”。 6发电机组组网运行 此局部不做 该功能是配合THLDK-2电力系统监控实验台而设定的。 将THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“发电机运行方式”切至“联网”方式。 将THLZD-2电力系统综合自动化实验台左侧的电缆插头接入THLDK-2电力系统监控实验台。 重复实验1发电机组起励建压步骤。 采用手动并网方式，将发电机组并入THLDK-2电力系统监控实验台上的电力网。详细操作参见THLDK-2电力系统监控实验指导书。 5 第 13 页 共 13 页