年4月19日電力系統自動裝置實驗指導書文檔僅供參考電力系統自動裝置實驗實驗一、自動準同期裝置實驗一、實驗目的了解并掌握準同期裝置的工作原理和使用方法。二、實驗要求熟悉實驗接線，觀測各主要電路工作波形，作好實驗記錄，根據思考題和實驗記錄曲線，寫出實驗報告。三、實驗儀器及實驗設備1、準同期實驗裝置。2、TFZY—1同期仿真測試儀。3、雙蹤示波器。四、實驗內容及步驟（一）滑差電壓波形測量實驗1、按圖1接線，并檢查接線是否正確。同期仿真測試儀Ux0UG示波器Y1圖1、同期仿真儀接線原理圖2、接通同期仿真儀電源開關，分別調節Ux和UF旋鈕，使其輸出的電壓為70V，頻率為50Hz（仿真儀上電時的初始值為50Hz）。3、用示波器觀察正弦脈動電壓的波形，分析當電壓幅值及頻率變化時，對脈動電壓波形的影響。注意：Y1、Y2輸入端分別接Ux和UF，Y軸工作模式置于Y1+Y2檔。示波器量程輸入幅值在100V檔,即Y軸的Y1、Y2置于10V/cm檔。①記錄：當發電機電壓和系統電壓Ux=UF=90V時，滑差電壓Us的波形。②記錄：改變同期仿真儀中發電機的頻率，即fF變化時，記錄滑差電壓Us的波形（注意觀察滑差信號燈的變化）。③記錄：Ux=90V，UF=60V時，滑差電壓Us的波形。把上面波形曲線記錄在圖2上。UF＝UxUUF＝UxUF≠UxtfF≠fxttt圖2（二）準同期裝置與電網并列操作（演示）演示準同期裝置與電網并列的實際操作過程。思考題：準同期裝置與電網并列操作必須滿足哪三個并列條件？根據上面實驗結果，分析正弦脈動電壓與準同期三個條件的關系，并與理論分析進行對照。實驗二、同步發電機勵磁控制系統實驗一、實驗目的了解并掌握準同步發電機勵磁控制系統的工作原理和使用方法。二、實驗要求觀測主要電路工作波形，作好實驗記錄，根據思考題和實驗記錄，寫出實驗報告。三、實驗儀器及實驗設備1、微機勵磁自動調節實驗裝置。2、交直流電壓、電流表，示波器。四、實驗內容及步驟同步發電機勵磁控制系統實驗接線如下圖所示。可供選擇的勵磁方式有兩種：自并勵和她勵。當三相全控橋的交流輸入電源取自于發電機機端時，構成自并勵勵磁系統。而當交流輸入電源取自380V市電時，構成她勵勵磁系統。兩種勵磁方式的可控整流橋均是由微機自動勵磁控制器控制的，觸發脈沖為雙脈沖，具有最小α角限制。微機勵磁調節器A微機勵磁調節器AVVDTGS~TAQFTVFUKMKMKMRRM自勵手動勵磁VT她勵至市電至機端勵磁控制系統實驗接線圖微機勵磁調節器的控制方式有四種：恒UF（保持機端電壓為定值）、恒IL（保持勵磁電流為定值）、恒Q（保持發電機輸出無功功率為定值）、恒α（保持控制角恒定）。其中，恒α方式是一種開環控制方式，只限于她勵方式下使用。發電機正常運行時，三相全控橋處于整流狀態，控制角α小于90°；當正常停機或事故停機時，調節器使控制角α大于90°，實現逆變滅磁。（一）、不同α角（控制角）對應的勵磁電壓波形觀測實驗實驗操作步驟勵磁系統選擇她勵勵磁方式。操作“勵磁方式開關”切到“微機她勵”方式，調節面板上的“她勵”指示燈亮。勵磁調節器選擇恒α運行方式。操作調節面板上的“恒α”按鈕選擇為恒α方式，調節面板上的“恒α”指示燈亮。先按下“滅磁開關”按鈕，再合上“勵磁開關”。在不起動機組的狀態下，松開“滅磁開關”按鈕，操作“增磁”按鈕或“減磁”按鈕即可逐漸減小或增加控制角α，從而改變三相全控橋的電壓輸出及其波形。實驗時，調節勵磁電流為表1規定的若干值，對應記下微機勵磁調節器顯示的α角，同時經過接在三相全控橋電壓輸出端的示波器觀測全控橋輸出的電壓波形，記下全控橋輸出電壓值Ufd和交流輸入電壓值UAC，將以上數據記入表1中。經過Ufd、UAC和數學計算公式也能夠計算出一個α角來，在完成表1數據后，比較三種途徑得出的有無不同，分析其原因。調節控制角大于90°但小于120°，觀察全控橋輸出電壓波形，與理想波形對比。調節控制角大于120°，觀察全控橋輸出電壓波形，與理想波形對比。表1控制角α的對比數據勵磁電流Ifd/（A）顯示控制角α/（°）858075706560勵磁電壓Ufd/（V）交流輸入電壓UAC/（V）由公式算出的α/（°）示波器讀出的α/（°）思考題：1、三相可控橋對觸發脈沖有什么要求？2、控制角大于90°但小于120°的全控橋輸出電壓波形與課本所畫的波形有何不同：為什么？3、逆變滅磁與跳勵磁開關滅磁主要有什么區別？（二）不同控制控制方式運行實驗恒UF方式選擇她勵恒UF方式，開機建壓不并網，改變機組轉速使頻率在45～55HZ范圍內變化，記錄頻率與發電機電壓、勵磁電流、控制角α的關系數據于表2中。表2轉速變化時恒UF方式實驗數據發電機頻率F/（HZ）4849505152發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）恒IL方式選擇她勵恒IL方式，開機建壓不并網，改變機組轉速使頻率在45～55HZ范圍內變化，記錄頻率與發電機電壓、勵磁電流、控制角α的關系數據于表3中。表3轉速變化時恒IL方式實驗數據發電機頻率F/（HZ）4849505152發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）恒α方式選擇她勵恒α方式，開機建壓不并網，改變機組轉速使頻率在45～55HZ范圍內變化，記錄頻率與發電機電壓、勵磁電流、控制角α的關系數據于表4中。表4轉速變化時恒α方式實驗數據發電機頻率F/（HZ）4849505152發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）恒Q方式選擇她勵恒UF方式，開機建壓，并網后選擇恒Q方式（注：并網前恒Q方式非法，調節器拒絕接受恒Q命令），帶一定的有功、無功負荷后，記錄在系統電壓為800V時的發電機的運行參數（Ug、Ub、P、Q等），注意在進行方式切換時，為方便進行比較對比，都要恢復到此狀態下進行。改變系統電壓，記錄系統電壓與發電機電壓、勵磁電流、控制角α、無功功率的關系數據于表5中。表5系統電壓變化時恒Q方式實驗數據系統電壓UX/（V）發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）無功功率Q/（var）將電壓恢復到800V，勵磁調節器控制方式選擇為恒UF方式，改變系統電壓，記錄系統電壓與發電機電壓、勵磁電流、控制角α、無功功率的關系數據于表6中。表6系統電壓變化時恒UF方式實驗數據系統電壓UX/（V）發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）無功功率Q/（var）將電壓恢復到800V，勵磁調節器控制方式選擇為恒IL方式，改變系統電壓，記錄系統電壓與發電機電壓、勵磁電流、控制角α、無功功率的關系數據于表7中。表7系統電壓變化時恒IL方式實驗數據系統電壓UX/（V）發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）無功功率Q/（var）將電壓恢復到800V，勵磁調節器控制方式選擇為恒α方式，改變系統電壓，記錄系統電壓與發電機電壓、勵磁電流、控制角α、無功功率的關系數據于表8中。表8系統電壓變化時恒α方式實驗數據系統電壓UX/（V）發電機電壓UF/（V）勵磁電流Ifd/（A）控制角α/（°）無功功率Q/（var）思考題：比較上面恒UF、恒IL、恒Q、恒α、四種控制方式的特點，試說明它們各適合在何種場合應用？對電力系統而言，哪一種運行方式最好？試就電壓質量、無功負荷平衡、電力系統穩定等方面進行比較。（注意：為了進行比較，四種控制方式切換時，切換前后運行工作點應重合。）（三）調差系數測定實驗在微機勵磁調節器中使用的調差公式為(按標