電力系統分析實驗指導書

2022-09-23 00:36:02 字數 4626 閱讀 2124

1.加深理解同步發電機準同期並列原理,掌握準同期並列條件;

2.掌握微機準同期控制器及模擬式綜合整步表的使用方法;

3.熟悉同步發電機準同期並列過程;

4.觀察、分析有關波形。

將同步發電機併入電力系統的合閘操作通常採用準同期並列方式。準同期並列要求在合閘前通過調整待並機組的電壓和轉速,當滿足電壓幅值和頻率條件後,根據「恆定越前時間原理」,由執行操作人員手動或由準同期控制器自動選擇合適時機發出合閘命令,這種並列操作的合閘衝擊電流一般很小,並且機組投入電力系統後能被迅速拉入同步。根據並列操作的自動化程度不同,又分為手動準同期、半自動準同期和全自動準同期三種方式。

正弦整步電壓是不同頻率的兩正弦電壓之差,其幅值作週期性的正弦規律變化。它能反映兩個待並系統間的同步情況,如頻率差、相角差以及電壓幅值差。線性整步電壓反映的是不同頻率的兩方波電壓間相角差的變化規律,其波形為三角波。

它能反映兩個待並系統間的頻率差和相角差,並且不受電壓幅值差的影響,因此得到廣泛應用。

手動準同期並列,應在正弦整步電壓的最低點(同相點)時合閘,考慮到斷路器的固有合閘時間,實際發出合閘命令的時刻應提前乙個相應的時間或角度。

自動準同期並列,通常採用恆定越前時間原理工作,這個越前時間可按斷路器的合閘時間整定。準同期控制器根據給定的允許壓差和允許頻差,不斷地檢查準同期條件是否滿足,在不滿足要求時閉鎖合閘並且發出均壓均頻控制脈衝。當所有條件均滿足時,在整定的越前時刻送出合閘脈衝。

1.檢查調速器上「模擬調節」電位器指標是否指在0位置,如不在則應調到0位置;

2.合上操作電源開關,檢查實驗台上各開關狀態:各開關訊號燈應綠燈亮、紅燈熄。調速器面板上數碼管在並網前顯示發電機轉速(左)和控制量(右),在並網後顯示控制量(左)和功率角(右)。

調速器上「併網」燈和「微機故障」燈均為熄滅狀態,「輸出零」燈亮;

3.按調速器上的「微機方式自動/手動」按鈕使「微機自動」燈亮;

4.勵磁調節器選擇它勵、恆uf執行方式,合上勵磁開關;

5.把實驗台上「同期方式」開關置「斷開」位置;

6.合上系統電壓開關和線路開關qf1,qf3,檢查系統電壓接近額定值380v;

7.合上原動機開關,按「停機/開機」按鈕使「開機」燈亮,調速器將自動啟動電動機到額定轉速;

8.當機組轉速公升到95%以上時,微機勵磁調節器自動將發電機電壓建壓到與系統電壓相等。

1.操作調速器上的增速或減速按鈕調整機組轉速,記錄微機準同期控制器顯示的發電機和系統頻率。觀察並記錄旋轉燈光整步表上燈光旋轉方向及旋轉速度與頻差方向及頻差大小的對應關係;觀察並記錄不同頻差方向,不同頻差大小時的模擬式整步表的指標旋轉方向及旋轉速度、頻率平衡表指標的偏轉方向及偏轉角度的大小的對應關係;

2.操作勵磁調節器上的增磁或減磁按鈕調節發電機端電壓,觀察並記錄不同電壓差方向、不同電壓差大小時的模擬式電壓平衡表指標的偏轉方向和偏轉角度的大小的對應關係;

3.調節轉速和電壓,觀察並記錄微機準同期控制器的頻差閉鎖、壓差閉鎖、相差閉鎖燈亮熄規律;

4.將示波器跨接在「發電機電壓」測孔與「系統電壓」測孔間,觀察正弦整步電壓(即脈動電壓)波形,觀察並記錄整步表旋轉速度與正弦整步電壓的週期的關係;觀察並記錄電壓幅值差大小與正弦整步電壓最小幅值間的關係;觀察並記錄正弦整步電壓幅值達到最小值得時刻所對應的整步表指標位置和燈光位置;

5.用示波器跨接到「三角波」測孔與「參考地」測孔之間,觀察線性整步電壓(即三角波)的波形,觀察並記錄整步表旋轉速度與線性整步電壓的週期的關係;觀察並記錄電壓幅值差大小與線性整步電壓最小幅值間的關係;觀察並記錄線性整步電壓幅值達到最小值得時刻所對應的整步表指標位置和燈光位置。

1.按準同期並列條件合閘

將「同期方式」轉換開關置「手動」位置。在這種情況下,要滿足並列條件,需要手動調節發電機電壓、頻率,直至電壓差、頻差在允許範圍內,相角差在零度前某一合適位置時,手動操作合閘按鈕進行合閘。

觀察微機準同期控制器上顯示的發電機電壓和系統電壓,相應操作微機勵磁調節器上的增磁或減磁按鈕進行調壓,直至 「壓差閉鎖」燈熄滅。

觀察微機準同期控制器上顯示的發電機頻率和系統頻率,相應操作微機調速器上的增速或減速按鈕進行調速,直至 「頻差閉鎖」燈熄滅。

此時表示壓差、頻差均滿足條件,觀察整步表上旋轉燈位置,當旋轉至0 位置前某一合適時刻時,即可合閘。觀察並記錄合閘時的衝擊電流。

具體實驗步驟如下:

(1)檢查調速器上「模擬調節」電位器指標是否指在0位置,如不在則應調到0位置;

(2)合上操作電源開關,檢查實驗台上各開關狀態:各開關訊號燈應綠燈亮、紅燈熄。調速器面板上數碼管在並網前顯示發電機轉速(左)和控制量(右),在並網後顯示控制量(左)和功率角(右)。

調速器上「併網」燈和「微機故障」燈均為熄滅狀態,「輸出零」燈亮;

(3)按調速器上的「模擬方式」按鈕按下,使「模擬方式」燈亮;

(4)緩慢調節「模擬調節」電位器指標,使原動機轉速達到起額定;

(5)勵磁調節器在選擇「手動勵磁」開關之前需要檢查手動勵磁調壓器是否在0位置,如不在應調在0位置,再合上勵磁開關;

(6)緩慢調節手動勵磁調壓器,使發電機電壓達到380v,並維持原動機轉速為其額定;

(7)合上系統電壓開關和線路開關qf1,qf3,檢查系統電壓接近額定值380v;

(8)選擇實驗台上「同期方式」為「手動同期」檔;

(9)測同期表,其頻差,壓差和相差指標在中間平衡位置時合上「發電機開關」按鈕。

2.偏離準同期並列條件合閘

本實驗專案僅限於實驗室進行,不得在電廠機組上使用!!!

實驗分別在單獨一種並列條件不滿足的情況下合閘,記錄功率表衝擊情況:

具體實驗步驟如下:

(1)檢查調速器上「模擬調節」電位器指標是否指在0位置,如不在則應調到0位置;

(2)合上操作電源開關,檢查實驗台上各開關狀態:各開關訊號燈應綠燈亮、紅燈熄。調速器面板上數碼管在並網前顯示發電機轉速(左)和控制量(右),在並網後顯示控制量(左)和功率角(右)。

調速器上「併網」燈和「微機故障」燈均為熄滅狀態,「輸出零」燈亮;

(3)按調速器上的「模擬方式」按鈕按下,使「模擬方式」燈亮;

(4)緩慢調節「模擬調節」電位器指標,使原動機轉速達到起額定;

(5)勵磁調節器在選擇「手動勵磁」開關之前需要檢查手動勵磁調壓器是否在0位置,如不在應調在0位置,再合上勵磁開關;

(6)緩慢調節手動勵磁調壓器,使發電機電壓達到380v,並維持原動機轉速為其額定;

(7)合上系統電壓開關和線路開關qf1,qf3,檢查系統電壓接近額定值380v;

(8)選擇實驗台上「同期方式」為「手動同期」檔;

(9)觀測同期表,按下a,b,c三種情況實驗並記錄資料填入表1-1。

a.電壓差相角差條件滿足,頻率差不滿足,在ff>fx和ffb. 頻率差相角差條件滿足,電壓差不滿足,vf>vx和vfc. 頻率差電壓差條件滿足,相角差不滿足,順時針旋轉和逆時針旋轉時手動合閘,觀察並記錄實驗台上有功功率表p和無功功率表q指標偏轉方向及偏轉角度大小,分別填入表1-1。

注意:相角差不要大於30度。

表1-1

將「同期方式」轉換開關置「半自動」位置,按下準同期控制器上的「同期」按鈕即向準同期控制器發出同期並列命令,此時,同期命令指示燈亮,微機正常燈閃爍加快。準同期控制器將給出相應操作指示資訊,執行人員可以按這個指示進行相應操作。調速調壓方法同手動準同期。

當壓差、頻差條件滿足時,整步表上旋轉燈光旋轉至接近0 位置時,整步表圓盤中心燈亮,表示全部條件滿足,準同期控制器會自動發出合閘命令,「合閘出口」燈亮,隨後dl燈亮,表示已經合閘。同期命令指示燈熄,微機正常燈恢復正常閃爍,進入待命狀態。

具體實驗步驟如下:

(1)檢查調速器上「模擬調節」電位器指標是否指在0位置,如不在則應調到0位置;

(2)合上操作電源開關,檢查實驗台上各開關狀態:各開關訊號燈應綠燈亮、紅燈熄。調速器面板上數碼管在並網前顯示發電機轉速(左)和控制量(右),在並網後顯示控制量(左)和功率角(右)。

調速器上「併網」燈和「微機故障」燈均為熄滅狀態,「輸出零」燈亮;

(3)按調速器上的「微機方式自動/手動」按鈕按下,即微機手動方式開機,調速器面板上「微機手動」燈亮;

(4)按住「增速」按鈕,使原動機轉速達到起額定(按住「增速」或「減速」按鈕5秒鐘內微機會自動增,減速;

(5)勵磁調節器在選擇「手動勵磁」開關之前需要檢查手動勵磁調壓器是否在0位置,如不在應調在0位置,再合上勵磁開關;

(6)緩慢調節手動勵磁調壓器,使發電機電壓達到380v,並維持原動機轉速為其額定;

(7)合上系統電壓開關和線路開關qf1,qf3,檢查系統電壓接近額定值380v;

(8)選擇實驗台上「同期方式」為「手動同期」檔;

(9)觀測同期表,其頻差,壓差和相差指標在中間平衡位置時合上「發電機開關」按鈕。

將「同期方式」轉換開關置「全自動」位置;按下準同期控制器的「同期」按鈕,同期命令指示燈亮,微機正常燈閃爍加快,此時,微機準同期控制器將自動進行均壓、均頻控制並檢測合閘條件,一旦合閘條件滿足即發出合閘命令。

在全自動過程中,觀察當「公升速」或「降速」命令指示燈亮時,調速器上有什麼反應;當「公升壓」或「降壓」命令指示燈亮時,微機勵磁調節器上有什麼反應。當一次合閘過程完畢,控制器會自動解除合閘命令,避免二次合閘;此時同期命令指示燈熄,微機正常燈恢復正常閃爍。

具體實驗步驟如下:

(1)檢查調速器上「模擬調節」電位器指標是否指在0位置,如不在則應調到0位置;

(2)合上操作電源開關,檢查實驗台上各開關狀態:各開關訊號燈應綠燈亮、紅燈熄。調速器面板上數碼管在並網前顯示發電機轉速(左)和控制量(右),在並網後顯示控制量(左)和功率角(右)。

調速器上「併網」燈和「微機故障」燈均為熄滅狀態,「輸出零」燈亮;

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