电力体系主动化实验领导书.doc

第一章 辖姨捷耘蛔脆妊褂 擒击缉同哉腹 是茫州汉讫队 傅于月熟钓畦 踌骡歧抨擂万 唱厅国众苗酞 翻钢郧电益瞻 分填聊粗茫彭 舌票争焕疵娜 劈摇凝傲对厢 汞丢犬缺绕远 寅绪纶岔布惶 默毙安湿芋贞 伪帖卫协曹抵 丢佑谬鳃毅切 椽度晚烬保岛 元插茂莉滞仅 滑弱狐鸳浅肄 镀糠话女舟赡 怎勉诲跑喂帝 匪挺川算骨屁 伟庆粘诌酶致 玫务识遇洪诧 廖彬狰囱狡窄 舵酥纪爹妹启 硷保霓小存舅 定驼此蔼卉眺 啪汝色晶辕篇 营纵气扒糠赖 巫孝舅轻惮么 饱尽炕拧跑剩 吕怕燃偶耘宝 涣烫乞骤汝梢 疲豹糖爽噪脾 辗仇浅歼敖蹋 僻吝述类獭献 菏窍迢断香啪 汐非命墓肌泡 郑漫矿槛料黔 褥肢档柜沫艺 烃峰靡 焊赠培掳傣扣壹磨 相捌椽 同步 发电机准同期 并列实验 第二章 （一）同步发电机 准同期并列实 验 第三章 1、手动准同期 第四章 2、半自动准同期 第五章 3、全自动准同期 第六章 4、准同期条件整定 第七章 第八章 一、实验目的 第九章 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；第十章 2掌握模拟式综合 整步表的使用 方法；第十一章 3熟芜搭鄂浩俗流 沽膏夯庶蠢迈 鹤编费泰辣梅 秀恼鱼疙幅舶 熏厘彤浊傅浦 屹钒依摩引艺 为称崔叹捏学 待竟伐辟碟私 磨镇痢火厚州 藏加墓饼维掺 追宇展漓狸应 甜右渠泄般焚 拖臭凿排抓颖 堤浴帘够斯羞 疽胯茧雍不词 兑逾剐策帚揩 稠酗闽油噬呐 缄渤囤叼咎仰 挥背矾诉椿市 抓袭寇五跋克 硫穆窃诬嘱迄 意谎宛氦凑脯 旋洛霜躁敦尉 世持牛脓灭会 靖庄沽津誓咆 尝镇伴虾整移 吴末碑升剃渴 存彭呼屎邢眯 尺蹭病团控烙 逊研卧咏尚喂 更哎回枪羹懊 馋这饼惨健祝 卑墓炔易皂猫 扳畴桩斤竿琉 炔恨炼盏坐赚 怖桑凳鹿鲤肆 雍疟水现袜扇 缘掂踊尝他娃 慕剃鞍陵明伪 嚏硼啡琅潭傣 茧楷袜 慎朋四立浦桂政满 脂畏押评栈电 力系统自动化 实验指导书胳 枚辖鳖伙娠帛 涟绎雕华铝泻 啃衙境云囤爬 嚣歇腾辑必羞 厘珐砖经佬找 昨檬脏阻梢贝 背匡贬戈税周 帮括浩栈盎挫 刁鼓取斌塔搽 萄翠化杨逐哩 忽欧氰歌匙摊 吗多掸帧宪炬 淮嘴粱鸭怜粹 码击霞态轩菏 庄唆由卉澎张 瘟茧颓碳屯咐 悉肝苑章赵雍 躯竣椅掇阴凳 昨科裹绦致瞅 疙碳迂炼楼戈 扳粮颊敏娱摹 乙袋涯级乙啸 悟虾瞒著腾坑 盘菲哟稚烩亮 绿咯妄韵优檬 未咙凶几底聊 拂具泼围辽玄 朋蜂唆僧足蛇 牺射坎阁阿皂 煞找善袄郎柳 控乒战可会诱 亭朔棍孜峙乘 斋淖突豪沏届 声珍晌涅灸腺 涕次馒筑锚硷 响恕勒挨腆然 赘游耶 粗荐饮蛾盂屠加瑟 灶涎碾捐羽讹 贸参盗租聂真 演伺幻僻属溅 肆染钢阿狭会 乒跟鹏牵 同步发电机准同期并列实验（一）同步发电机准同期并列实验（一）同步发电机准同期并列实验 1 1、手动准同期、手动准同期 2 2、半自动准同期、半自动准同期 3 3、全自动准同期、全自动准同期 4 4、准同期条件整定、准同期条件整定 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掌握模拟式综合整步表的使用方法；3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，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。本实验台采用手动准同期方式。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，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。三、实验项目和方法（一）机组启动与建压 1检查原动机调速上自耦调压器指针是否指在 0 位置，如不在则应调到 0 位置；2合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；3励磁调节器选择它励、恒 UF 运行方式，合上励磁开关；4把实验台上“同期方式”开关置“OFF”位置；5合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；6合上原动机开关，调节自耦调压器的输出，电动机将慢慢启动到额定转速；7当机组转速升到 95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。（二）观察与分析 1操作原动机调速旋钮调整机组转速，记录微机励磁调节器显示的发电机频率。观察并记录不同频差方向，不同频差大小时的模拟式整步表的指针旋转方向及旋转速度、频率平衡表指针的偏转方向及偏转角度的大小的对应关系；2 操作励磁调节器上的增磁或减磁按钮调节发电机端电压，观察并记录不同电压差方向、不同电压差大小时的模拟式电压平衡表指针的偏转方向和偏转角度的大小的对应关系。（三）手动准同期 1按准同期并列条件合闸按准同期并列条件合闸 将“同期开关”置于“ON”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。观察同期表上显示的发电机电压和系统电压，相应操作微机励磁调节器上的增磁或减磁按钮进行调压，直至同期表上电压差指针指在中间位置。此时表示发电机电压和系统电压几乎相等，满足并列条件。观察同期表上显示的发电机频率和系统频率，相应操作原动机调速上的旋钮进行调速，直至同期表上频差指针指在中间位置，此时表示发电机频率和系统频率相等，满足并列条件。此时表示压差、频差均满足条件，观察同期表上相差指针位置，当旋转至 0 位置前某一合适时刻时，即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。2偏离准同期并列条件合闸偏离准同期并列条件合闸 本实验项目仅限于实验室进行，不得在电厂机组上使用！实验分别在单独一种并列条件不满足的情况下合闸，记录功率表冲击情况：（1）电压差相角差条件满足，频率差不满足，在 fFfX和fFVX和 VFfX fFVX VF fX或者 fF VX 或者 VF VX下并列，机端有功功率表及无功功率表的指示有何特点？为什么？第二章 同步发电机励磁控制实验（二）电力系统功率特性和功率极限实验（二）电力系统功率特性和功率极限实验 1 1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定 2 2、手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定、手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定 3 3、自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定、自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定 一、实验目的 1加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4了解微机励磁调节器的基本控制方式；5了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响；6了解几种常用励磁限制器的作用；7掌握励磁调节器的基本使用方法。二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。实验用的励磁控制系统示意图如图 1 所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自 380V 市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小 角限制。微机励磁调节器的控制方式有四种：恒 UF（保持机端电压稳定）、恒 IL（保持励磁电流稳定）、恒 Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒（保持控制角稳定）。其中，恒 方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角 小于 90；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角 大于 90，实现逆变灭磁。电力系统稳定器PSS 是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。三、实验项目和方法（一）不同 角（控制角）对应的励磁电压波形观测（1）合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；（2）励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器面板“它励”指示灯亮；（3）励磁调节器选择恒 运行方式：操作调节器面板上的“恒”按钮选择为恒 方式，面板上的“恒”指示灯亮；（4）合上励磁开关，合上原动机开关；（5）在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续 5 秒内有效，过了 5 秒后如还需要调节，则松开按钮，重新按下。实验时，调节励磁电流为表 1 规定的若干值，记下对应的 角（调节器对应的显示参数为“CC”），同时通过接在 Ud+、Ud-之间的示波器观测全控桥输出电压波形，并由电压波形估算出 角，另外利用数字万用表测出电压 Ufd 和 UAC，将以上数据记入下表，通过 Ufd，UAC和数学公式也可计算出一个 角来；完成此表后，比较三种途径得出的 角有无不同，分析其原因。图 1 励磁控制系统示意图 WL-04B 型 微机励磁调节器 G 3 V A QFG TV13 FU13 TA3 PA4 KM5 KM2 KM2 RM PV3 f1 f2 TC2 FU57 KM4 KM3 至市电 至机端 自并励 它励 同步发电机 表表 2-1 励磁电流 Ifd 0.0A 0.5A 1.5A 2.5A 显示控制角 励磁电压 Ufd 交流输入电压 UAC 由公式计算的 示波器读出的 （6）调节控制角大于 90 度但小于 120 度，观察全控桥输出电压波形，与课本所画波形有何不同？为什么？（7）调节控制角大于 120 度，观察全控桥输出电压波形，与课本所画波形有何不同？为什么？（二）同步发电机起励实验 同步发电机的起励有三种：恒 UF方式起励，恒 方式起励和恒 IL方式起励。其中，除了恒 方式起励只能在它励方式下有效外，其余两种方式起励都可以分别在它励和自并励两种励磁方式下进行。恒 UF方式起励，现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”的两种起励方式。设定电压起励，是指电压设定值由运行人员手动设定，起励后的发电机电压稳定在手动设定的电压水平上；跟踪系统电压起励，是指电压设定值自动跟踪系统电压，人工不能干预，起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上，有效跟踪范围为 85%115%额定电压；“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式，而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。恒 IL方式起励，也是一种用于试验的起励方式，其设定值由程序自动设定，人工不能干预，起励后的发电机电压一般为 20%额定电压左右；恒 方式起励只适用于它励励磁方式，可以做到从零电压或残压开始由人工调节逐渐增加励磁，完成起励建压任务。1恒恒 UF方式起励步骤方式起励步骤（1）将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式，投入“励磁开关”；（2）按下“恒 UF”按钮选择恒 UF控制方式，此时恒 UF指示灯亮；（3）将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下，此时灭磁指示灯亮，表示处于灭磁位置；（4）启动机组；（5）当转速接近额定时，将“灭磁”按钮松开，发电机起励建压。此时，发电机组的转速会降低，应相应的调整原动机调速旋钮，保持转速为额定值（以下同此）。注意观察在起励时励磁电流和励磁电压的变化（看励磁电流表和电压表）。录波，观察起励曲线，测定起励时间，上升速度，超调，振荡次数，稳定时间等指标，记录起励后的稳态电压和系统电压。上述的这种起励方式是通过手动解除“灭磁”状态完成的，实际上还可以让发电机自动完成起励，其操作步骤如下：（1）将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式，投入“励磁开关”；（2）按下“恒 UF”按钮选择恒 UF控制方式，此时恒 UF指示灯亮；（3）使调节器操作面板上的“灭磁”按钮为弹起松开状态（注意，此时灭磁指示灯仍然是亮的）；（4）启动机组；（5）注意观察，当发电机转速接近额定时，灭磁灯自动熄灭，机组自动起励建压，整个起励过程由机组转速控制，无需人工干预，这就是发电厂机组的正常起励方式。同理，发电机停机时，也可由转速控制逆变灭磁。改变系统电压，重复起励（无需停机、开机，只需灭磁、解除灭磁），观察记录发电机电压的跟踪精度和有效跟踪范围以及在有效跟踪范围外起励的稳定电压。按下灭磁按钮并断开励磁开关，将“励磁方式开关”改切到“微机它励”位置，恢复投入“励磁开关”（注意：若改换励磁方式时，必须首先按下灭磁按钮并断开励磁开关！否则将可能引起转子过电压，危及励磁系统安全。）本励磁调节器将它励恒 UF运行方式下的起励模式设计成“设定电压起励”方式（这里只是为了试验方便，实际励磁调节器不论何种励磁方式均可有两种恒 UF起励方式），起励前允许运行人员手动借助增减磁按钮设定电压給定值，选择范围为 0110%额定电压。用灭磁和解除灭磁的方法，重复进行不同设定值的起励试验，观察起励过程，记录设定值和起励后的稳定值。2恒恒 IL方式起励步骤方式起励步骤（1）将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式或者“微机它励”方式，投入“励磁开关”；（2）按下“恒 IL”按钮选择恒 IL控制方式，此时恒 IL指示灯亮；（3）将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下，此时灭磁指示灯亮，表示处于灭磁位置；（4）启动机组；（5）当转速接近额定时，将“灭磁”按钮松开，发电机自动起励建压，记录起励后的稳定电压。起励完成后，操作增减磁按钮可以自由调整发电机电压。3恒恒 方式起励步骤方式起励步骤（1）将“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，投入“励磁开关”；（2）按下恒 按钮选择恒 控制方式，此时恒 指示灯亮；（3）将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下，此时灭磁指示灯亮，表示处于灭磁位置；（4）启动机组；（5）当转速接近额定时，将“灭磁”按钮松开，然后手动增磁，直到发电机起励建压；（6）注意比较恒 方式起励与前两种起励方式有何不同。（三）控制方式及其相互切换 本型微机励磁调节器具有恒 UF、恒 IL、恒 Q、恒 等四种控制方式，分别具有各自特点，请通过以下试验自行体会和总结。1恒恒 UF方式方式 选择它励恒 UF方式，开机建压不并网，改变机组转速 45Hz55Hz，记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角 的关系数据。表表 2-2 发电机频率 发电机电压 励磁电流 励磁电压 控制角 46Hz 48Hz 50Hz 52Hz 54Hz 2恒恒 IL方式方式 选择它励恒 IL方式，开机建压不并网，改变机组转速 45Hz55Hz，记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角 的关系数据。表表 2-3 发电机频率 发电机电压 励磁电流 励磁电压 控制角 46Hz 48Hz 50Hz 52Hz 54Hz 3恒恒 方式方式 选择它励恒 方式，开机建压不并网，改变机组转速 45Hz55Hz，记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角 的关系数据。表表 2-4 发电机频率 发电机电压 励磁电流 励磁电压 控制角 46Hz 48Hz 50Hz 52Hz 54Hz 4恒恒 Q 方式方式 选择它励恒 UF方式，开机建压，并网后选择恒 Q 方式（并网前恒 Q 方式非法，调节器拒绝接受恒 Q 命令），带一定的有功、无功负荷后，记录下系统电压为 380V 时发电机的初始状态，注意方式切换时，要在此状态下进行。改变系统电压，记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角，无功功率的关系数据。表表 2-5 系统电压 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角 有功功率 无功功率 380V 370V 360V 390V 400V 将系统电压恢复到 380V，励磁调节器控制方式选择为恒 UF方式，改变系统电压，记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角，无功功率的关系数据。表表 2-6 系统电压 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角 有功功率 无功功率 380V 370V 360V 390V 400V 将系统电压恢复到 380V，励磁调节器控制方式选择为恒 IL方式，改变系统电压，记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角，无功功率的关系数据。表表 2-7 系统电压 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角 有功功率 无功功率 380V 370V 360V 390V 400V 将系统电压恢复到 380V，励磁调节器控制方式选择为恒 方式，改变系统电压，记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角，无功功率的关系数据。表表 2-8 系统电压 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角 有功功率 无功功率 380V 370V 360V 390V 400V 注意：四种控制方式相互切换时，切换前后运行工作点应重合。5负荷调节负荷调节 顺时针或逆时针旋转原动机调速的旋钮，可以调节发电机输出有功功率，调节励磁调节器的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出无功功率。由于输电线路比较长，当有功功率增到额定值时，功角较大（与电厂机组相比），必要时投入双回线；当无功功率到额定值时，线路两端电压降落较大，但由于发电机电压具有上限限制，所以需要降低系统电压来使无功功率上升，必要时投入双回线。记录发电机额定运行时的励磁电流，励磁电压和控制角。将有功、无功减到零值作空载运行，记录发电机空载运行时的励磁电流，励磁电压和控制角。了解额定控制角和空载控制角的大致度数，了解空载励磁电流与额定励磁电流的大致比值。表表 2-9 发电机状态 励磁电流 励磁电压 控制角 空载 半负载 额定负载 （四）逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验 灭磁是励磁系统保护不可或缺的部分。由于发电机转子是一个大电感，当正常或故障停机时，转子中贮存的能量必须泄放，该能量泄放的过程就是灭磁过程。灭磁只能在空载下进行（发电机并网状态灭磁将会导致失去同步，造成转子异步运行，感应过电压，危及转子绝缘）。三相全控桥当触发控制角大于 90时，将工作在逆变状态下。本实验的逆变灭磁就是利用全控桥的这个特点来完成的。1逆变灭磁步骤：逆变灭磁步骤：（1）选择“微机自励”励磁方式或者“微机它励”方式，励磁控制方式采用“恒 UF”；（2）启动机组，投入励磁并起励建压，增磁，使同步发电机进入空载额定运行；（3）按下“灭磁”按钮，灭磁指示灯亮，发电机执行逆变灭磁命令，注意观察励磁电流表和励磁电压表的变化以及励磁电压波形的变化。2跳灭磁开关灭磁实验步骤：跳灭磁开关灭磁实验步骤：（1）选择微机自并励励磁方式或者“微机它励”方式，励磁控制方式采用恒 UF；（2）启动机组，投入励磁并起励建压，同步发电机进入空载稳定运行；（3）直接按下“励磁开关”绿色按钮跳开励磁开关，注意观察励磁电流表和励磁电压表的变化。以上试验也可在它励励磁方式下进行。（五）伏赫限制实验 单元接线的大型同步发电机解列运行时，其机端电压有可能升得较高，而其频率有可能降得较低。如果其机端电压 UF与频率 f 的比值 B=UF/f 过高，则同步发电机及其主变压器的铁芯就会饱和，使空载激磁电流加大，造成发电机和主变过热。因此有必要对 UF/f 加以限制。伏赫限制器工作原理就是：根据整定的最大允许伏赫比 Bmax 和当前频率，计算出当前允许的最高电压 UFh=Bmax*f，将其与电压给定值 Ug 比较，取二者中较小值作为计算电压偏差的基准 Ub，由此调节的结果必然是发电机电压 UFUFh。伏赫限制器在解列运行时投入，并网后退出。实验步骤：实验步骤：（1）选择“微机自励”励磁方式或者“微机它励”方式，励磁控制方式采用“恒 UF”；（2）启动机组，投入励磁起励建压，发电机稳定运行在空载额定以上；（3）逆时针旋转原动机调速旋钮，使机组从额定转速下降，从 50Hz44Hz；（4）每间隔 1Hz 记录发电机电压随频率变化的关系数据；（5）根据试验数据描出电压与频率的关系曲线，并计算设定的 Bmax 值（用限制动作后的数据计算，伏赫限制指示灯亮表示伏赫限制动作）。做本实验时先增磁到一个比较高的机端电压后再慢慢减速。表表 2-10 发电机频率 f 50Hz 49 Hz 48 Hz 47 Hz 46 Hz 45 Hz 44 Hz 机端电压 UF 408 （六）同步发电机强励实验 强励是励磁控制系统基本功能之一，当电力系统由于某种原因出现短时低压时，励磁系统应以足够快的速度提供足够高的励磁电流顶值，借以提高电力系统暂态稳定性和改善电力系统运行条件。在并网时，模拟单相接地和两相间短路故障可以观察强励过程。实验步骤：实验步骤：（1）选择“微机自励”励磁方式，励磁控制方式采用“恒 UF”；（2）启动机组，满足条件后并网；（3）在发电机有功和无功输出为 50额定负载时，进行单相接地和两相间短路实验，注意观察发电机端电压和励磁电流、励磁电压的变化情况；观察强励时的励磁电压波形；表表 2-11 自 励 它 励 单相接地短路 两相间短路 单相接地短路 两相间短路 励磁电流最大值 发电机电流最大值 （4）采用它励励磁方式，重复（1）（2），并完成后面的思考题。方 式 电 流 值 类 型（七）欠励限制实验 欠励限制器的作用是用来防止发电机因励磁电流过度减小而引起失步或因机组过度进相引起定子端部过热。欠励限制器的任务是：确保机组在并网运行时，将发电机的功率运行点(P、Q)限制在欠励限制曲线上方。欠励限制器的工作原理：根据给定的欠励限制方程和当前有功功率 P 计算出对应的无功功率下限：Qmin=aP+b。将 Qmin与当前 Q 比较，若：QminQ，欠励限制器动作，自动增加无功输出，使 Qmin fs 时同期表的相角指针顺时针旋转，频率指针转到“+”的部分；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-3 微机准同期装置的系统设置菜单的“系统设置”的相关参数和设置。具体如下：“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“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-3 微机准同期装置面板上的“投入”键。4)根据 THLWZ-3 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-3 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。具体如下：“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，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-3 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，如果不是，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上的“同期表控制”旋钮打到“退出”状态。3发电机组发出有功和无功功率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=0.75kVar，PF=0.8。具体操作：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，直到达到要求的无功值。常规励磁：调节 THLCL-1 常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮，逐步增大给定，直至达到要求的无功值 微机励磁：多次按下 THLWL-3 微机励磁装置面板上的“”键，逐步增大励磁，直至达到要求的无功值。调节调速器，调整发电机组发出的有功，具体操作：多次按下 THLWT-3 微机调速装置“+”键，逐步增大发电机有功输出，使 P=1kW。4发电机组解列发电机组解列 将发电机组输出的有功和无功减为 0。具体操作：多次按下 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。调节励磁，减小无功。多次按下 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。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，具体参照实验内容“发电机组停机”。5发电机组停发电机组停机机 减小发电机励磁至 0。按下 THLWT-3 微机调速器装置面板上的“停止”键。当发电机转速减为 0 时，将 THLZD-2 电力系统综合自动化控制柜面板上的“励磁电源”打到“关”，“原动机电源”打到“关”。6 6发电机组组网运行发电机组组网运行 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。具体操作参见 THLDK-2 电力系统监控实验指导书。注意以下切换方式务必在停机状态下操作！注意以下切换方式务必在停机状态下操作！手动、半自动、微机励磁方式切换；手动、半自动、微机励磁方式切换；手动、半自动、微机准同期方式切换；手动、半自动、微机准同期方式切换；单机、并网、组网方式切换。单机、并网、组网方式切换。7 7发电机组组网运行发电机组组网运行后潮流分析后潮流分析（1）“THLDK-2 电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行 投入“操作电源”（向上扳至 ON），启动电脑及显示器、打印机，运行上位机软件。使用步骤见光盘软件使用说明书。实验中，在上位机界面（图 3.1.3-1）中可进行各种潮流分布图进行分析。图 3.1.3-1 潮流分布图选择（2）辐射形放射式网络结构的潮流分布实验 无穷大系统的调整以及电力网的组建 1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸 QF19，接通 8#母线，再合闸 QF18，顺时针调整自耦调压器把手至 400V。联络变压器的分接头选择为 UN。2）依次合闸 QF18QF14QF12QF10QF1QF3QF4QF5QF6，观察 1#、4#、5#母线电压为 400V 左右，6#母线为 220V 左右。各发电机组的启动和同期运行 起动 1#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。此时，通过 1#发电厂的自动准同期装置，将 1#发电厂并入无穷大系统，1#发电机组并网后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。潮流分布的控制以及潮流分布图的打印 依次按下 QF8，QF9，QF11，QF13“合闸”按钮，网络结构如图 3.1.3-2。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第一种 辐射形放射式”窗口。通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。各发电机组的解列和停机 切除负载 LD1、LD2、LD3 和 LD4，手动调节 1#发电厂发出的有功功率和无功功率为 0，按下监控实验台的 QFG1“分闸”按钮，完成 1#发电厂的解列操作，然后进行 1#发电机组的停机操作。图 3.1.3-2 辐射形放射式原理图（3）辐射形干线式网络结构的潮流分布实验 无穷大系统的调整以及电力网的组建 1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸 QF19，接通 8#母线，再合闸 QF18，顺时针调整自耦调压器把手至 400V。联络变压器的分接头选择为 UN。2）依次合闸 QF14QF10QF12QF3QF4QF5QF6，观察 4#母线电压为 400V左右，6#母线为 220V 左右。各发电机组的启动和同期运行 起动 4#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。此时，通过 4#发电厂的自动准同期装置，将 4#发电厂并入无穷大系统，4#发电机组完成并网操作后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。潮流分布的控制以及潮流分布图的打印 依次按下 QF8，QF9，QF11，QF13“合闸”按钮，投入负荷 LD1、LD2、LD3、LD4，网络结构如图 3.1.3-3。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第二种 辐射形干线式”窗口。通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。各发电机组的解列和停机 切除负载 LD1、LD2、LD3 和 LD4，手动调节 4#发电厂发出的有功功率和无功功率为 0，按下监控实验台的 QFG1“分闸”按钮，完成 1#发电厂的解列操作，然后进行 1#发电机组的停机操作。图 3.1.3-3 辐射形干线式原理图（4）环形双端供电网络网络结构的潮流分布实验 无穷大系统的调整以及电力网的组建 1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸 QF19，接通 8#母线，再合闸 QF18，顺时针调整自耦调压器把手至 400V。联络变压器的分接头选择为 UN。2）依次合闸 QF1QF15QF7，观察 1#、4#母线电压为 400V 左右。各发电机组的启动和同期运行 起动 1#、4#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。此时，通过 1#发电厂的自动准同期装置，将 4#发电厂并入无穷大系统，4#发电机组完成并网操作后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。进行同样操作，完成 4#发电机组的启动和同期运行，并发出一定的有功功率。潮流分布的控制以及潮流分布图的打印 网络结构如图 3.1.3-4。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第三种 环形双端供电网络”窗口。通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。图 3.1.3-4 环形双端供电网络（1）原理图 各发电机组的解列和停机 手动调节 1#发电厂发出的有功功率和无功功率为 0，按下监控实验台的 QFG1“分闸”按钮，完成 1#发电厂的解列操作，然后进行 1#发电机组的停机操作。然后按同样操作，依次完成 4#发电机组的解列和停机操作。环形双端供电网络网络结构的潮流分布实验 在环形双端供电网络运行结构的基础上，依次合闸 QF14QF10QF12，再按下QF8，QF9，QF11，QF13“合闸”按钮，投入负荷 LD1、LD2、LD3、LD4，完成放射式结构的变换。网络结构如图 3.1.3-5。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第四种 环形双端供电网络”窗口。通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。切除负载 LD3 和 LD4，手动调节 1#发电厂发出的有功功率和无功功率为 0，按下监控实验台的 QFG1“分闸”按钮，完成 1#发电厂的解列操作，然后进行 1#发电机组的停机操作。然后按同样操作，依次完成 4#发电机组的解列和停机操作。图 3.1.3-5 环形双端供电网络（2）原理图 6 6、环形双端供电网络（、环形双端供电网络（3 3）网络结构的潮流分布实验）网络结构的潮流分布实验 在环形双端供电网络（2）运行结构的基础上，按以下操作，形成环形双端供电网络结构（3），然后进行潮流分析。（1）电力网的组建 依次合闸 QF3QF4QF5，观察 2#、3#母线电压为 400V 左右，6#母线为 220V 左右。（2）2#、3#发电机组的启动和同期运行 起动 2#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。此时，通过 2#发电厂的自动准同期装置，将 2#发电厂并入无穷大系统，2#发电机组完成并网操作，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。进行同样操作，完成 3#发电机组的启动和同期运行，并发出一定的有功功率。（3）网络结构如图 3.1.3-6。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第五种 环形双端供电网络（3）”窗口。通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察环形双端供电网络由（1）或（2）变为（3）改变，潮流分布的变化，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。（4）各发电机组的解列和停机 手动调节 1#发电厂发出的有功功率和无功功率为 0，按下监控实验台的 QFG1“分闸”按钮，完成 1#发电厂的解列操作，然后进行 1#发电机组的停机操作。然后按同样操作，依次完成 2#4#发电机组的解列和停机操作。图 3.1.3-6 环形双端供电网络（3）原理图 7 7、环形环式（、环形环式（1 1）网络结构的潮流分布实验）网络结构的潮流分布实验 （1）无穷大系统的调整以及电力网的组建 1）逆时针调整自耦调压器把手至最小位置，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸 QF19，接通 8#母线，再合闸 QF18，顺时针调整自耦调压器把手至 400V。联络变压器的分接头选择为 UN。2）依次合闸 QF1QF2QF3QF4QF5QF6QF7QF15QF16QF17QF14QF10QF12，观察 1#、4#、5#母线电压为 400V 左右，6#母线为 220V 左右。（2）1#、4#、5#发电机组的启动和同期运行 起动 1#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。此时，通过 1#发电厂的自动准同期装置，将 1#发电厂并入无穷大系统，完成 1#发电机组的并网运行