工厂供电实验报告

工厂供电实验报告实验一发电机组的起动与运转一、实验目的1．了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）的基本特性。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3-1-1为调速系统的原理结构示意图，图3-1-2为励磁系统的原理结构示意图。图3-1-1调速系统原理结构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3-1-2励磁系统的原理结构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部分信号、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。三、实验内容与步骤1．发电机组起励建压⑴先将实验台的电源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）。接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。⑵将控制柜上的“原动机电源”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，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。⑶按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。⑷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。⑸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。⑹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，具体操作如下：①手动起励建压1)选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动调压”，“励磁电源”旋钮旋到“他励”。2)打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”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）达到设定的发电机电压。②常规励磁起励建压1)选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“常规控制”，“励磁电源”旋钮旋到“自并励”或“他励”。2)重复手动起励建压步骤⑵3)励磁电源为“自并励”时，需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“表的指针开始摆动，逐渐增大给定，直到发电机电压达到设定的发电机电压。4)励磁电源为“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，直到发电机电压达到设定的发电机电压。③微机励磁起励建压1)选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“微机控制”，“励磁电源”旋钮旋到“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。具体如下：“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”具体操作见THLWL微机励磁装置使用说明。3)按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“启动”键，发电机开始起励建压，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⑴减小发电机励磁至0。⑵按下THLWT-3微机调速器装置面板上的“停止”键。⑶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”。3．发电机组并网⑴首先投入无穷大系统，具体操作参见第一部分“无穷大系统”，将实验台上的“发电机运行方式”切至“并网”方式。打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。⑵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。⑶合上断路器QF7，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。⑷投入同期表。将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。⑸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。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。①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，fgfs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。4．发电机组发出有功和无功功率⑴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：①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。②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，直至达到要求的无功值③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。⑵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。5．发电机组解列⑴将发电机组输出的有功和无功减为0。具体操作：①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。②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。⑵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“⒉发电机组停机”。四、实验数据励磁电压(v)157101215192429励磁电流(A)0.10.20.30.420.590.720.961.01.5发电机输出电压(V)50100150200250300350400450实验二电磁型电流继电器和电压继电器实验一、实验目的1、熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的结构、原理和基本特性；2、掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。二、预习与思考1、电流继电器的返回系数为什么恒小于１？2、动作电流（压）、返回电流（压）和返回系数的定义是什么？3、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？三、原理说明DL—20c系列电流继电器常用于反映发电机、变压器及输电线路的短路和过负荷的继电保护装置中。DY—20c系列电压继电器常用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过电压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。DL—20c、DY—20c系列继电器的内部接线图见图15一1。上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。过电流（压）继电器：当电流（压）升高至整定值（或大于整定值）时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。低电压继电器：当电压降低至整定电压时,继电器立即动作,常开触点断开，常闭触点闭合。继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈相串联，电压继电器两线圈并联时标注的,指示值等于整定值。若上述二继电器两线圈分别改作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。图15-1电流（电压）继电器内部接线图图15-2电流继电器实验接线图图15-3过电压继电器实验接线图五、实验内容与步骤1、绝缘测试(略)2、整定点的动作值、返回值及返回系数测试实验接线图15－2、图15－3、图15－4分别为电流继电器及过（低）电压继电器的实验接线，可根据下述要求分别进行实验。实验的参数电流值（或电压值）可用三相自耦调压器、短路开关等设备进行调节。（1）电流继电器的动作电流和返回电流测试a、选择DL—24C/2型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。本实验整定值为0.8A及1.6A的两种工作状态，见表15－2。DL--25CDY--25CDL--23CDY--23C、28C图1--1电流（电压）继电器内部接线图DL--24CDY--24C、29C484262DL--21CDY--21C、26C2314326735184731518626DL--22CDY--22C675874378515DL--23CDY--23C、28CDL--25CDY--25C图1--1电流（电压）继电器内部接线图DL--24CDY--24C、29C484262DL--21CDY--21C、26C2314362735184731518626DL--22CDY--22C675874387515AVb、根据整定值的要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联）；查表15－5。c、按图15--2接线，保证自耦调压器输出为零，关断直流电源和微机保护装置。将BC段短路点调至线路首端，设置成最大运行方式下的三相短路，合上QF1、QF2；检查无误后，调节自耦调压器，增大输出电流，使继电器动作。读取能使继电器动作的最小电流值（继电器常开触点由断开变成闭合的最小电流），并记入表15－2中。动作电流用Idj表示。继电器动作后，反向调节自耦调压器及变阻器以降低输出电流，使触点开始返回至原来位置时的最大电流称为返回电流，用Ifj表示，读取此值并记入表15—2。据此计算返回系数；继电器的返回系数是返回电流与动作电流的比值，用Kf表示，即：djfjfIIK过电流继电器的返回系数在0.85～0.9之间。当小于0.85或大于0.9时，应进行调整，调整方法详见本节第（4）点。（2）过电压继电器的动作电压和返回电压测试a、选择DY—28c/160型过电压继电器（当过电压继电器使用），确定动作值为1.2倍的额定电压，即实验参数取120V并进行初步整定。b、根据整定值要求确定继电器线圈的接线方式，查表15－6。c、将自耦调压器逆时针方向方向调到底，保证电压输出为零。按图15--3接线。检查无误后，调节自耦调压器，分别读取能使继电器动作的最小电压Ud