实验二发电机组的运转实验

实验二发电机组的运转实验一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列运行原理，掌握准同期并列条件。2．掌握准同期的概念及并网操作方法，准同期并列装置的分类和功能。3．熟悉同步发电机准同期并列过程二、原理说明在满足并列条件的情况下，只要控制得当，采用准同期并列方法可使冲击电流很小且对电网扰动甚微，故准同期并列方式是电力系统运行中的主要并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并发电机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，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。依并列操作的自动化程度，又可分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映发电机组与系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映电机组与系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）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。自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制装置根据给定的允许压差和允许频差，不断地检测准同期条件是否满足，在不满足要求时，闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。当所有条件均满足时，在整定的越前时间送出合闸脉冲。为了使待并发电机组满足并列条件，完成并列自动化的任务，自动准同期装置需要满足以下基本技术要求：1．在频差及电压差均满足要求时，自动准同期装置应在恒定越前时间瞬间发出合闸信号，使断路器在δe=0时闭合。2．在频差或电压差有任一满足要求时，或都不满足要求时，虽然恒定越前时间到达，自动准同期装置不发出合闸信号。3．在完成上述两项基本技术要求后，自动准同期装置要具有均压和均频的功能。如果频差满足要求，是发电机的转速引起的，此时自动准同期装置要发出均频脉冲，改变发电机组的转速。如果电压差不满足要求，是发电机的励磁电流引起的，此时自动准同期装置要发出均压脉冲，改变发电机的励磁电流的大小。同步发电机的自动准同期装置按自动化程度可分为：半自动准同期并列装置和自动准同期并列装置。半自动准同期并列装置没有频差调节和压差调节功能。并列时，待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整，当频率和电压都满足并列条件时，并列装置就在合适的时间发出合闸信号。它与手动并列的区别仅仅是合闸信号由该装置经判断后自动发出，而不是由运行人员手动发出。三、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-01电源输出12EAL-02/03双回路输出电路13EAL-II微机原动机调速系统14EAL-II微机发电机励磁系统15EAL-II微机准同期系统1四、实验内容与步骤1、手动准同期并网实验合上总电源开关，合上主电源源开关，输电线路选择XL1和XL3（即闭合QFS、QF1、QF3和QF5，红灯亮。注释：绿灯亮表示断路器为断开状态，红色亮表示断路器为闭合状态），调节三相调压器，主控屏系统电压表显示380V。打开QSTSXT-II(微机调速系统)、QSLCXT-II(微机励磁系统)和QSZTQ-II(微机准同期系统)电源船型开关.。进入QSTSXT-II(微机调速系统)中选择选择“本地控制”，在原动机控制方式界面选择“转速闭环”在原动机恒转速控制模式界面中点击“转速设置”输入转速1500确定（注释：1500为原动机的额定转速），点击“转速启动”，等待原动机转速稳定（注：原动机的转速不要超过1800转，如果超过1800转时应该立即关闭电源开关）。操作如下图所示：进入QSLCXT-II(微机励磁系统)中选择“本地控制”在他励模式下工作方式选择“电压闭环励磁”点击“恒Ug启动”按钮，通过按“增加”或“减少”改变发电机的线电压为380V左右（可以观察主控屏发电机电压表为380V或在触摸屏内观察U相电压：220V左右、V相电压：220VU左右、C相电压：220V左右，主控屏模拟表显示的为线电压；触摸屏屏内采集的为相电压）使发电机电压为380V左右，如果电压达不到380V，通过按“增加”或“减少”（注：主控屏模拟表发动机的线电压不要超过420V，触摸屏相电压不能超过240V）。操作如下图所示：进入QSZTQ-II(微机准同期系统)中选择“本地控制”，在并网控制方式选择“手动并网”，在手动并网控制中点击“启动”按钮，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，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。2．在手动准同期方式下，发电机组的并列运行操作在这种情况下，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。⑴进入QSZTQ-II（微机准同期系统），观察频差和压差的数字，以及和相角差指示灯的旋转方向。⑵按下微机调速装置上的“＋”键进行增频，频差显示接近于零；此时压差显示也应接近于零，否则，调节微机励磁装置。⑶观察相位差指示灯，当相角差接近0度位置时（此时相差也满足条件），点击“并网”按钮，合闸成功。3．在手动准同期方式下，偏离准同期并列条件，发电机组的并列运行操作本实验分别在单独一种并列条件不满足的情况下合闸⑴电压差、相角差条件满足，频率差不满足，在fg＞fs和fg＜fs时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入表3-3-5-1；注意：频率差不要大于0.5Hz。⑵频率差、相角差条件满足，电压差不满足，Ug＞Us和Ug＜Us时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入表3-3-5-1;注意：电压差不要大于额定电压的10％。⑶频率差、电压差条件满足，相角差不满足，顺时针旋转和逆时针旋转时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入表3-3-5-1。注意：相角差不要大于30°。表3-3-5-1偏离准同期并列条件并网操作时，发电机组的功率方向变化表状态参数fg＞fsfg＜fsUg＞UsUg＜Us相位顺时针相位逆时针P（kW）（励磁系统）Q（kVar）（励磁系统）进入QSZTQ-II(微机准同期系统)中选择“本地控制”，在并网控制方式选择“半动并网”，在半动并网控制中点击“启动”按钮，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，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。进入QSTSXT-II(微机调速系统)通过“有功加”或“有功减”把有功大概为0左右，进入QSLCXT-II(微机励磁系统)通过：“增加”或者“减少”按钮把无功大概为0左右时，按下QSZTQ-II(微机准同期系统)的“解列”按钮，在QSLCXT-II(微机励磁系统)按下“灭磁”按钮。然后在QSTSXT-II(微机调速系统)按下“停机”按钮，最后断开所有的电源开关。（注：一定要先“解列”，再“灭磁”，最后“停机”）2、半自动准同期并网实验合上总电源开关，合上主电源源开关，输电线路选择XL1和XL3（即闭合QFS、QF1、QF3和QF5，红灯亮。注释：绿灯亮表示断路器为断开状态，红色亮表示断路器为闭合状态），调节三相调压器，主控屏系统电压表显示380V。打开QSTSXT-II(微机调速系统)、QSLCXT-II(微机励磁系统)和QSZTQ-II(微机准同期系统)电源船型开关.。进入QSTSXT-II(微机调速系统)中选择选择“本地控制”，在原动机控制方式界面选择“转速闭环”在原动机恒转速控制模式界面中点击“转速设置”输入转速1500确定（注释：1500为原动机的额定转速），点击“转速启动”，等待原动机转速稳定（注：原动机的转速不要超过1800转，如果超过1800转时应该立即关闭电源开关）。操作如下图所示：进入QSLCXT-II(微机励磁系统)中选择“本地控制”在他励模式下工作方式选择“电压闭环励磁”点击“恒Ug启动”按钮，通过按“增加”或“减少”改变发电机的线电压为380V左右（可以观察主控屏发电机电压表为380V或在触摸屏内观察U相电压：220V左右、V相电压：220VU左右、C相电压：220V左右，主控屏模拟表显示的为线电压；触摸屏屏内采集的为相电压）使发电机电压为380V左右，如果电压达不到380V，通过按“增加”或“减少”（注：主控屏模拟表发动机的线电压不要超过420V，触摸屏相电压不能超过240V）。操作如下图所示：进入QSZTQ-II(微机准同期系统)中选择“本地控制”，在并网控制方式选择“半动并网”，在半动并网控制中点击“启动”按钮，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，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。1．在半自动并网方式下，发电机组的并列运行操作在这种情况下，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，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。⑴观察微机准同期装置压差闭锁的变化情况。若压差闭锁灯亮，相应操作微机励磁装置上的“－”键进行降压，直至“压差闭锁”灯灭，此调节过程中，观察并记录压差变化情况。（2）“压差闭锁”和“频差闭锁”灯灭，表示压差、频差均满足条件，微机装置自动判断相差也满足条件时，发出合闸命令，合闸成功后，QFG绿灯亮，记录数据。⑷进入QSTSXT-II(微机调速系统)通过“有功加”或“有功减”把有功大概为0左右，进入QSLCXT-II(微机励磁系统)通过：“增加”或者“减少”按钮把无功大概为0左右时，按下QSZTQ-II(微机准同期系统)的“解列”按钮，在QSLCXT-II(微机励磁系统)按下“灭磁”按钮。然后在QSTSXT-II(微机调速系统)按下“停机”按钮，最后断开所有的电源开关。（注：一定要先“解列”，再“灭磁”，最后“停机”）压差△U（V）频差△F（Hz）P（kW）Q（kVar）50.33、自动准同期并网实验合上总电源开关，合上主电源源开关，输电线路选择XL1和XL3（即闭合QFS、QF1、QF3和QF5，红灯亮。注释：绿灯亮表示断路器为断开状态，红色亮表示断路器为闭合状态），调节三相调压器，主控屏系统电压表显示380V。打开QSTSXT-II(微机调速系统)、QSLCXT-II(微机励磁系统)和QSZTQ-II(微机准同期系统)电源船型开关.。进入QSTSXT-II(微机调速系统)中选择选择“本地控制”，在原动机控制方式界面选择“自动并未”进入自动并未界面，操作如下图所示：进入QSLCXT-II(微机励磁系统)中选择“本地控制”选择“自动并网”进入自动并网工作模式，操作如下图所示：进入QSZTQ-II(微机准同期系统)中选择“本地控制”，在并网控制方式选择“自动并网”，操作如下图所示：本实验在自动并网的条件下进行1．在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，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，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。“允许压差”设置为5V点击QSTSXT-II(微机调速系统)和QSLCXT-II(微机励磁系统)中的“并网”按钮，在QSZTQ-II（微机准同期系统）然后点击“并网”按钮。微机准同期装置压差、频差、相差闭锁灯的对应点亮关系，以及与旋转灯光的位置。注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须点击“解列”按钮。进入QSTSXT-II(微机调