THLZD2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書(shū)目 錄第一部分 thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介1第二部分 實(shí)驗(yàn)的基本要求和安全操作說(shuō)明8第一章 實(shí)驗(yàn)的基本要求8第二章 安全操作說(shuō)明10第三部分 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容11第一章 發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)11第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制實(shí)驗(yàn)16實(shí)驗(yàn)一 不同角（控制角）對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓波形實(shí)驗(yàn)16實(shí)驗(yàn)二 典型方式下的同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)實(shí)驗(yàn)20實(shí)驗(yàn)三 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制方式及其相互切換實(shí)驗(yàn)21實(shí)驗(yàn)四 跳滅磁開(kāi)關(guān)滅磁和逆變滅磁實(shí)驗(yàn)26實(shí)驗(yàn)五 伏赫限制實(shí)驗(yàn)28實(shí)驗(yàn)六 欠勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)29實(shí)驗(yàn)七 同步發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)實(shí)驗(yàn)32實(shí)驗(yàn)八 調(diào)差實(shí)驗(yàn)34實(shí)驗(yàn)九 過(guò)勵(lì)磁限制實(shí)

2、驗(yàn)36第三章 同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行38實(shí)驗(yàn)一 自動(dòng)準(zhǔn)同期條件測(cè)試實(shí)驗(yàn)38實(shí)驗(yàn)二 線性整步電壓形成（相敏環(huán)節(jié)）測(cè)試實(shí)驗(yàn)41實(shí)驗(yàn)三 壓差、頻差和相差閉鎖與整定實(shí)驗(yàn)43實(shí)驗(yàn)四 導(dǎo)前時(shí)間整定及測(cè)量方法實(shí)驗(yàn)45實(shí)驗(yàn)五 手動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)47實(shí)驗(yàn)六 半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)49實(shí)驗(yàn)七 自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)51第四章 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)53第五章 電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實(shí)驗(yàn)56第六章 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)62第七章 單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)66第八章 同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)69實(shí)驗(yàn)一 同步發(fā)電機(jī)空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)69實(shí)驗(yàn)二 同步發(fā)電機(jī)v形曲線及零功率因數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)72實(shí)驗(yàn)三 同步發(fā)電機(jī)外特性實(shí)驗(yàn)74第四部分 附錄

3、76附錄一 功角指示裝置原理說(shuō)明76附錄二 thlwt微機(jī)調(diào)速裝置使用說(shuō)明77附錄三 thlwl微機(jī)勵(lì)磁裝置使用說(shuō)明81附錄四 thlwz微機(jī)準(zhǔn)同期裝置使用說(shuō)明87附錄五 thlcl常規(guī)勵(lì)磁使用說(shuō)明93附錄六 tsl-300/01微機(jī)線路保護(hù)裝置使用說(shuō)明96附錄七 發(fā)電機(jī)組維護(hù)與保養(yǎng)110附錄八 調(diào)試整定值記錄表111附錄九 歷史修訂記錄表113113第一部分 thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn) 介概 述thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一套集多種功能于一體的綜合型實(shí)驗(yàn)裝置，展示了現(xiàn)代電能發(fā)出和輸送全過(guò)程的工作原理。這套實(shí)驗(yàn)裝置由thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)（簡(jiǎn)稱(chēng)

4、“實(shí)驗(yàn)臺(tái)”）、thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制柜（簡(jiǎn)稱(chēng)“控制柜”）、無(wú)窮大系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組和三相可調(diào)負(fù)載箱等組成。一、thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括以下單元：1輸電線路單元：采用雙回路輸電線路，每回輸電線路分兩段，并設(shè)置有中間開(kāi)關(guān)站，可以構(gòu)成四種不同的聯(lián)絡(luò)阻抗。輸電線路的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖1-3 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖輸電線路分“可控線路”和“不可控線路”，在線路xl4上可設(shè)置故障，該線路為“可控線路”，其他線路不能設(shè)置故障，為“不可控線路”?！安豢煽鼐€路”的操作操作“不可控線路”上的斷路器的“合閘”或“分閘”按鈕，可投入或切除線路。按下“合閘”按鈕，紅色按鈕指

5、示燈亮，表示線路接通；按下“分閘”按鈕，綠色按鈕指示燈亮，表示線路斷開(kāi)。 “可控線路”的操作在“可控線路”上預(yù)設(shè)有短路點(diǎn)，并在該線路上裝有“微機(jī)線路保護(hù)裝置”，可實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，并具備自動(dòng)重合閘，通過(guò)控制qf4和qf6來(lái)實(shí)現(xiàn)。qf4和qf6上的兩組指示燈亮或滅分別代表qf4和qf6的a相、b相和c相的三個(gè)單相開(kāi)關(guān)的合或分狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)非全相運(yùn)行和分相切除故障，qf4和qf6的分、合控制與“不可控線路”上斷路器操作不同，區(qū)別如下：正常工作時(shí)，按下qf4合閘按鈕，三個(gè)單相指示燈亮，而qf4紅色合閘按鈕燈不亮，手動(dòng)分閘或微機(jī)線路保護(hù)裝置動(dòng)作三相全跳時(shí)，綠色分閘指示燈亮，三個(gè)單相指示燈全滅；當(dāng)保護(hù)裝置跳

6、開(kāi)故障相時(shí)，故障相的指示燈滅。 中間開(kāi)關(guān)站的操作中間開(kāi)關(guān)站是為了提高暫態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)的。不設(shè)中間開(kāi)關(guān)站時(shí)，如果雙回路中有一回路發(fā)生嚴(yán)重故障，則整條線路將被切除，線路的總阻抗將增大一倍，這對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定是很不利的。設(shè)置了中間開(kāi)關(guān)站，即通過(guò)開(kāi)關(guān)qf5的投入，在距離發(fā)電機(jī)側(cè)線路全長(zhǎng)的1/3處，將雙回路并聯(lián)起來(lái)，xl4上發(fā)生短路，保護(hù)將qf4和qf6切除，線路總阻抗也只增大2/3，與無(wú)中間開(kāi)關(guān)站相比，這將提高暫態(tài)穩(wěn)定性。中間開(kāi)關(guān)站線路的操作同“不可控線路”。 短路故障的設(shè)置實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板右下方有短路類(lèi)型設(shè)置模塊，由短路類(lèi)型設(shè)置按鈕，設(shè)置短路持續(xù)時(shí)間用的數(shù)顯時(shí)間繼電器（量程為099.99s）和短路投入按鈕組成。

7、可以設(shè)置單相對(duì)地、兩相對(duì)地、相間短路和三相短路故障。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板左下方有兩組波形觀測(cè)孔，可以觀測(cè)故障時(shí)的線路電壓和電流波形。以下舉例說(shuō)明其使用。 a相接地短路故障：按下sba和sbo，設(shè)置a相接地短路故障；在時(shí)間繼電器（“短路持續(xù)時(shí)間設(shè)定”）上設(shè)置實(shí)驗(yàn)所需的短路持續(xù)時(shí)間；然后按下s1（即合上短路投入接觸器），使短路故障投入運(yùn)行，同時(shí)短路持續(xù)時(shí)間繼電器開(kāi)始計(jì)時(shí)，如果微機(jī)線路保護(hù)裝置沒(méi)有投入工作或保護(hù)動(dòng)作的延時(shí)時(shí)間比短路持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，則短路運(yùn)行經(jīng)過(guò)設(shè)定的短路持續(xù)時(shí)間后，短路投入接觸器斷開(kāi)，使短路故障退出運(yùn)行。短路持續(xù)時(shí)間繼電器下的清零按鈕作用：短路持續(xù)時(shí)間繼電器動(dòng)作后，故障切除，如果此時(shí)按下

8、此按鈕，計(jì)時(shí)值清零，故障再次投入。s1彈起時(shí)，按下該按鈕無(wú)效。2微機(jī)線路保護(hù)單元：采用tsl-300/01微機(jī)線路保護(hù)裝置，主要實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)和自動(dòng)重合閘等功能，配合輸電線路完成穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行和暫態(tài)穩(wěn)定等相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使用說(shuō)明見(jiàn)附錄六。3控制方式選擇單元：包括發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式、同期方式和勵(lì)磁方式的選擇，可通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的凸輪開(kāi)關(guān)旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的控制方式。4監(jiān)測(cè)儀表單元：采用模擬式儀表，測(cè)量信號(hào)為交流信號(hào)。包括3只交流電壓表、3只交流電流表、2只頻率表、1只三相有功功率表、1只三相無(wú)功功率表、1只功率因數(shù)表和1只同期表。同期表用于監(jiān)測(cè)斷路器qf0兩側(cè)的壓差、頻差和相差；除同期表外，其他儀表

9、測(cè)量如下電量參數(shù)：發(fā)電機(jī)定子電壓、電流和頻率；輸電線路發(fā)電機(jī)側(cè)（送端）和無(wú)窮大系統(tǒng)側(cè)（受端）的有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)；開(kāi)關(guān)站電壓；無(wú)窮大系統(tǒng)側(cè)電壓和頻率。調(diào)節(jié)電壓表下方的凸輪開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)線電壓顯示值和相電壓顯示值之間的切換；調(diào)節(jié)功率表下方凸輪開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)送端顯示值（包括有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)）和受端顯示值（包括有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)）之間的切換。各測(cè)量?jī)x表的量程和精度等級(jí)見(jiàn)表1-1。注：各儀表請(qǐng)不要超量程使用，以免損壞設(shè)備。5指示單元：包括光字牌指示和并網(wǎng)指示。 光字牌指示包括四種指示：原動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、跳閘信號(hào)、合閘信號(hào)和備用。具體功能如下：“原動(dòng)機(jī)啟動(dòng)”：打開(kāi)控制柜上的“原動(dòng)機(jī)

10、電源”，“原動(dòng)機(jī)啟動(dòng)”光字牌被點(diǎn)亮；“跳閘信號(hào)”：微機(jī)線路保護(hù)裝置發(fā)出斷路器跳閘命令，斷路器跳閘成功后，“跳閘信號(hào)”光字牌被點(diǎn)亮；“合閘信號(hào)”：微機(jī)線路保護(hù)裝置發(fā)出重合閘命令，斷路器合閘成功后，“合閘信號(hào)”光字牌被點(diǎn)亮；“備用”：升級(jí)使用。 并網(wǎng)指示：當(dāng)并網(wǎng)斷路器qf0成功合閘后，發(fā)出聲光指示。表1-1序號(hào)儀表名稱(chēng)量程精度1發(fā)電機(jī)電壓表0450v（線電壓）；0300v（線電壓）1.52發(fā)電機(jī)頻率表4555hz2.53開(kāi)關(guān)站電壓表0450v1.54a相電流表05a1.55b相電流表05a1.56c相電流表05a1.57有功功率表04kw2.58無(wú)功功率03.6kvar2.59功率因數(shù)超前0.5滯

11、后0.52.510系統(tǒng)頻率表4555hz2.511系統(tǒng)電壓表0450v（線電壓）；0300v（線電壓）1.512同期表頻差：-3+3hz；壓差：-10+10v2.56設(shè)置單元：包括合閘時(shí)間設(shè)置、短路故障類(lèi)型設(shè)置及短路時(shí)間設(shè)置。 合閘時(shí)間設(shè)置采用數(shù)顯時(shí)間繼電器延時(shí)來(lái)模擬斷路器的合閘時(shí)間。延時(shí)時(shí)間范圍：099.99s。配合微機(jī)準(zhǔn)同期裝置使用。 短路故障類(lèi)型設(shè)置詳見(jiàn)“1.輸電線路單元”。 短路時(shí)間設(shè)置采用數(shù)顯時(shí)間繼電器延時(shí)來(lái)模擬短路故障持續(xù)時(shí)間。延時(shí)時(shí)間范圍：099.99s。7外圍設(shè)備接口單元：外設(shè)接口分布在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的兩側(cè)，如圖1-1所示，共有15個(gè)接口，具體說(shuō)明如下：實(shí)驗(yàn)臺(tái)左側(cè) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)右側(cè)圖1-1

12、實(shí)驗(yàn)臺(tái)外設(shè)接口分布示意圖1左側(cè)圓孔：備用。2送端母線接口（左側(cè)的黃、綠、紅和黑色強(qiáng)電護(hù)套座）：分別對(duì)應(yīng)發(fā)電機(jī)電壓的a、b、c和n相，用于引出發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)（僅做同步發(fā)電機(jī)特性實(shí)驗(yàn)時(shí)用）。3多機(jī)組網(wǎng)接口（左側(cè)19芯航空插座）：用于和thldk-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的19芯航空插座的對(duì)接。4三芯插座：為其他設(shè)備提供單相電源ac220v。5小四芯插座（額定電流16a）：為其他設(shè)備提供三相電源ac380v。6發(fā)電機(jī)三相輸入接口（左側(cè)大四芯插座，額定電流25a)：用于接入發(fā)電機(jī)的輸出電壓信號(hào)。7右側(cè)圓孔1：備用。8右側(cè)圓孔2：備用。9受端母線接口（右側(cè)的黃、綠、紅和黑色強(qiáng)電護(hù)套座）：對(duì)應(yīng)接入三相可調(diào)

13、負(fù)載箱（做單機(jī)帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)用）。10右側(cè)19芯航空插座：用于和控制柜的19芯航空插座的對(duì)接。1142芯航空插座：用于和控制柜的42芯航空插座的對(duì)接。12系統(tǒng)電源接入口（右側(cè)大四芯插座1，額定電流25a）：用于接入自耦調(diào)壓器的副邊插頭。13受端母線接口（右側(cè)大四芯插座2，額定電流25a）：用于接入自耦調(diào)壓器的原邊插頭（僅做單機(jī)帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)，將自耦調(diào)壓器作為感性負(fù)載用）。14rj45口：發(fā)電機(jī)出口電量采集模塊的通信輸出口，用于和控制柜的左側(cè)rj45口對(duì)接。15db9孔：備用。8電源單元：包括手動(dòng)勵(lì)磁電源和實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源 手動(dòng)勵(lì)磁電源在實(shí)驗(yàn)臺(tái)右下方有一個(gè)單相調(diào)壓器，該調(diào)壓器用于給發(fā)電機(jī)手動(dòng)勵(lì)磁提供電源，

14、順時(shí)針增大，逆時(shí)針減小。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源在實(shí)驗(yàn)臺(tái)左側(cè)有兩個(gè)微型斷路器：三相電源（額定電流16a）和單相電源(額定電流10a)。操作時(shí)，先合三相總電源，再合單相電源。二、thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制柜控制柜包括以下單元：1測(cè)量?jī)x表單元：采用指針式測(cè)量?jī)x表，包括2只直流電壓表、2只直流電流表和1只交流電壓表?？蓽y(cè)量如下電量參數(shù)：原動(dòng)機(jī)電樞電壓，原動(dòng)機(jī)電樞電流，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流和單相電源電壓（該電源為隔離電源）。各測(cè)量?jī)x表的量程和精度等級(jí)見(jiàn)表1-2所示。注：各儀表請(qǐng)不要超量程使用，以免損壞設(shè)備。2原動(dòng)機(jī)控制單元：包括原動(dòng)機(jī)電源，zks-15型調(diào)速器和thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置。

15、具體功能如下： 原動(dòng)機(jī)電源：為zks-15型調(diào)速器提供電源。 zks-15型調(diào)速器：為原動(dòng)機(jī)提供電樞電壓和勵(lì)磁電壓，具有過(guò)流保護(hù)功能。 thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置：并網(wǎng)前，測(cè)量并調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；并網(wǎng)后，調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的有功功率輸出，同時(shí)測(cè)量功角。表1-2 序號(hào)儀表名稱(chēng)量程精度1原動(dòng)機(jī)電樞電壓表0500v1.52原動(dòng)機(jī)電樞電流表010a或015a1.53發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓表0150v1.54發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流表05a1.55單相電源電壓表（交流）0450v1.5 注：未標(biāo)注的儀表，測(cè)量信號(hào)為直流信號(hào)。3發(fā)電機(jī)勵(lì)磁單元：包括勵(lì)磁電源、thlcl-1型常規(guī)勵(lì)磁裝置、thlwl-3型微機(jī)勵(lì)磁裝置和波形觀測(cè)孔。具

16、體功能如下： 勵(lì)磁電源：為thlcl-1型常規(guī)勵(lì)磁裝置和thlwl-3型微機(jī)勵(lì)磁裝置功率部分提供電源。 thlcl-1型常規(guī)勵(lì)磁裝置：采用pi調(diào)節(jié)；具有恒ug（發(fā)電機(jī)電壓），恒壓精度為0.5%ugn（發(fā)電機(jī)額定電壓）；具有最小、最大勵(lì)磁電流值的限制。 thlwl-3型微機(jī)勵(lì)磁裝置：能夠測(cè)量三相電壓，電流，有功功率，無(wú)功功率，頻率，功率因數(shù)，勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流等電量參數(shù)；具有恒給定電壓ur、恒勵(lì)磁電流ie、恒發(fā)電機(jī)電壓ug、恒無(wú)功q 四種自動(dòng)調(diào)節(jié)功能；具有定子過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)勵(lì)限制、欠勵(lì)限制、伏赫限制和強(qiáng)勵(lì)功能；采用液晶中文菜單操作；具有在線修改控制參數(shù)的功能。 波形觀測(cè)孔：用于觀測(cè)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路

17、同步信號(hào)波形、6路觸發(fā)脈沖波形和整流輸出波形。4準(zhǔn)同期單元：包括thlwz-2型微機(jī)準(zhǔn)同期裝置。該裝置能實(shí)時(shí)顯示發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的壓差和頻差；采用液晶中文菜單操作；具有在線整定和修改頻差、壓差允許值和導(dǎo)前時(shí)間等參數(shù)的功能；具有波形觀測(cè)孔，可觀察合閘脈沖相對(duì)于三角波的位置、發(fā)電機(jī)電壓波形、系統(tǒng)電壓波形和矩形波波形等。5外圍設(shè)備接口單元：外設(shè)接口分布在控制柜的兩側(cè)，如圖1-2所示，共有7個(gè)接口，具體如下：控制柜左側(cè) 控制柜右側(cè)圖1-2 控制柜外設(shè)接口分布示意圖119芯航空插座：用于和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的右側(cè)19芯航空插座的對(duì)接。242芯航空插座：用于和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的42芯航空插座的對(duì)接。3、4大四芯插座1、2（額定電流

18、25a）：用于接入自耦調(diào)壓器的原邊插頭和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源插頭，二者可通用。5轉(zhuǎn)速信號(hào)接口（db9孔）：接原動(dòng)機(jī)的光電編碼器的輸出信號(hào)。6內(nèi)部通信接口（左側(cè)rj45口）：用于和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的rj45口對(duì)接。7、8右側(cè)rj45口1、2：其中一個(gè)用于和thldk-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)應(yīng)的通信口對(duì)接，另一個(gè)備用，二者可通用。6電源單元：具有三個(gè)微型斷路器： 總電源：三相電源（額定電流為40a），實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源受其控制； 三相電源（額定電流為16a）； 單相電源（額定電流為10a）。操作順序：首先控制柜上電，上電順序：先總電源，之后三相電源，最后單相電源；其次實(shí)驗(yàn)臺(tái)上電，上電順序：先三相電源，再單相電源。三

19、、無(wú)窮大系統(tǒng)所謂無(wú)窮大系統(tǒng)可以看作是內(nèi)阻抗為零，頻率、電壓及其相位都恒定不變的一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，由于15kva自耦調(diào)壓器的容量遠(yuǎn)大于單臺(tái)發(fā)電機(jī)組的容量，故由15kva自耦調(diào)壓器模擬無(wú)窮大系統(tǒng)。1無(wú)窮大系統(tǒng)的投入操作： 將控制柜“總電源”打到“off”位置。 將自耦調(diào)壓器原邊電纜插頭插入控制柜大四芯插座上。 將自耦調(diào)壓器副邊電纜插頭插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)電源接入口（右側(cè)大四芯插座1）上。 將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時(shí)針旋至最小。 控制柜上電：先總電源，再三相電源，最后單相電源；其次實(shí)驗(yàn)臺(tái)上電：先三相電源，再單相電源。 按下qf7“合閘”按鈕，順時(shí)針旋至實(shí)驗(yàn)的要求值后，切換顯示系統(tǒng)電壓，如果三相對(duì)

20、稱(chēng)，即完成無(wú)窮大電源的投入工作，否則，按下qf7分閘按鈕，檢查自耦調(diào)壓器原邊和副邊電壓是否正常。2無(wú)窮大系統(tǒng)的切除操作： 檢查系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組是否解列，未解列，禁止切除無(wú)窮大電源。 按下qf7分閘按鈕 將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時(shí)針旋至最小。 拔下自耦調(diào)壓器原邊和副邊插頭。四、發(fā)電機(jī)組和三相可調(diào)負(fù)載箱1發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介原動(dòng)機(jī)有兩種：一種為z2系列電機(jī)，一種為z4系列電機(jī)，實(shí)驗(yàn)效果相同。z2系列直流電動(dòng)機(jī)：pn=2.2kw，un=220v，nn=1500rpmz4系列直流電動(dòng)機(jī)：pn=3kw，un=400v，nn=1500rpm三相同步發(fā)電機(jī)：p n =2kw，cos=0.8，un =400v，nn =15

21、00rpm直流電動(dòng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器軟聯(lián)接后，固定在底盤(pán)上，機(jī)組的底盤(pán)裝有四個(gè)輪子和四個(gè)螺旋式的支撐腳，構(gòu)成可移動(dòng)式機(jī)組，方便移動(dòng)。同時(shí)，發(fā)電機(jī)組還裝有光電編碼器，功角測(cè)量裝置和其它配套件。2三相可調(diào)負(fù)載箱簡(jiǎn)介采用柜式結(jié)構(gòu)，配有腳輪可移動(dòng)。包括阻性負(fù)載和感性負(fù)載。阻性負(fù)載包括一組3×1600/0.2a（0.1kw）板式電阻，兩組3×800/0.4a（0.2kw）板式電阻，一組3×320/1a（0.5kw）板式電阻和兩組3×160/2a 1kw板式電阻，通過(guò)開(kāi)關(guān)投切可調(diào)節(jié)阻性負(fù)載的大小。感性負(fù)載由三個(gè)200mh的電感和自耦調(diào)壓器構(gòu)成感性負(fù)載，通過(guò)開(kāi)關(guān)投

22、切可調(diào)節(jié)感性負(fù)載的大小。第二部分 實(shí)驗(yàn)的基本要求和安全操作說(shuō)明第一章 實(shí)驗(yàn)的基本要求thlzd-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)的目的在于使學(xué)生掌握系統(tǒng)運(yùn)行的原理及特性，學(xué)會(huì)通過(guò)故障運(yùn)行現(xiàn)象及相關(guān)數(shù)據(jù)分析故障原因，并排除故障。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)內(nèi)容及測(cè)取的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須集中精力，及時(shí)認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)按實(shí)驗(yàn)過(guò)程提出下列具體要求。一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即為實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)階段，是保證實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行的必要步驟。每次實(shí)驗(yàn)前都應(yīng)做好預(yù)習(xí)，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、結(jié)論和注意事項(xiàng)等做到心中有數(shù)，從而提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和效率。預(yù)習(xí)應(yīng)做到：

23、1復(fù)習(xí)教科書(shū)有關(guān)章節(jié)內(nèi)容，熟悉與本次實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)。2認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容，掌握實(shí)驗(yàn)工作原理和方法，仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)安全操作說(shuō)明，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題（有些內(nèi)容可到實(shí)驗(yàn)室對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行預(yù)習(xí)，熟悉組件的編號(hào)，使用及其規(guī)定值等）。3實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，其中應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的詳細(xì)接線圖、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表格等，經(jīng)教師檢查認(rèn)為確實(shí)做好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，方可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。5認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人身的安全等都具有相當(dāng)重要的作用。二、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行在完成理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)等環(huán)節(jié)后，就可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段。實(shí)驗(yàn)時(shí)要做到以下幾點(diǎn)：1

24、預(yù)習(xí)報(bào)告完整，熟悉設(shè)備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，指導(dǎo)老師要對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告做檢查，要求學(xué)生了解本次實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)老師要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作詳細(xì)介紹，學(xué)生必須熟悉該次實(shí)驗(yàn)所用的各種設(shè)備，明確這些設(shè)備的功能與使用方法。2建立小組，合理分工每次實(shí)驗(yàn)都以小組為單位進(jìn)行，每組由510人組成。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，機(jī)組的運(yùn)行控制、電力系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)度、記錄數(shù)據(jù)等工作都應(yīng)有明確的分工，以保證實(shí)驗(yàn)操作的協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。3試運(yùn)行在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，先熟悉儀表的操作，然后按一定規(guī)范通電接通電力網(wǎng)絡(luò)，觀察所有儀表是否正常。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。4測(cè)

25、取數(shù)據(jù)預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)的范圍做到心中有數(shù)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟逐次測(cè)取數(shù)據(jù)。5認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)驗(yàn)有始有終實(shí)驗(yàn)完畢后，應(yīng)請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、記錄的波形。經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后，關(guān)閉所有電源，并把實(shí)驗(yàn)中所用的物品整理好，放至原位。三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)這是實(shí)驗(yàn)的最后階段，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、繪制波形和圖表、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。每位實(shí)驗(yàn)參與者要獨(dú)立完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)應(yīng)持嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。如實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論有較大出入時(shí)，不得隨意修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，而應(yīng)用理論知識(shí)來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，找出引起較大誤差的原因。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和在實(shí)驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)自己分

26、析研究或分析討論后寫(xiě)出的實(shí)驗(yàn)總結(jié)和心得體會(huì)，應(yīng)簡(jiǎn)明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、專(zhuān)業(yè)、班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名、同組者姓名、實(shí)驗(yàn)日期、室溫等。2實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)線路、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。3實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、儀表的型號(hào)、規(guī)格、銘牌數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)裝置編號(hào)。4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、列表、計(jì)算，并列出計(jì)算所用的計(jì)算公式。5畫(huà)出與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的特性曲線及記錄的波形。6用理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，得出正確的結(jié)論。7對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象、遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析討論，寫(xiě)出心得體會(huì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)提出自己的建議和改進(jìn)措施。8實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫(xiě)在一定規(guī)格的報(bào)告紙上，保持整潔。9每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)立完成一份報(bào)告，按時(shí)送

27、交指導(dǎo)老師批閱。第二章 安全操作說(shuō)明為了順利完成電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的全部實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全與設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)人員要嚴(yán)格遵守如下安全說(shuō)明：1與控制柜的電源插頭配合使用的插座，一經(jīng)確定后不可隨意調(diào)整，原因有二： 該插座容量要求40a，若換用其他容量較低的插座，實(shí)驗(yàn)時(shí)的沖擊電流會(huì)導(dǎo)致控制柜上的電源開(kāi)關(guān)跳開(kāi)； 該插座與控制柜插頭的相序已對(duì)應(yīng)，若換用的插座與控制柜插頭的相序不對(duì)應(yīng)，并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)對(duì)儀表和發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生沖擊，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。2上電前，應(yīng)做如下工作： 檢查實(shí)驗(yàn)臺(tái)、控制柜和發(fā)電機(jī)組間的電纜線是否正確可靠連接。 原動(dòng)機(jī)的光電編碼器與控制柜間的連線是否可靠連接。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)和

28、控制柜間的通信線是否可靠連接。3上電后，實(shí)驗(yàn)前，檢查微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、微機(jī)勵(lì)磁裝置和微機(jī)線路保護(hù)裝置的“系統(tǒng)設(shè)置”內(nèi)的參數(shù)是否為實(shí)驗(yàn)要求的值。如果不是，請(qǐng)修改相關(guān)設(shè)置。4實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，人體不可接觸帶電線路，如自耦調(diào)壓器的輸入、輸出接線端。5發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)后，切勿推拉發(fā)電機(jī)組。6在進(jìn)行發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)間的解列操作時(shí)，要使發(fā)電機(jī)組的有功功率p和無(wú)功功率q接近于零，即：零功率解列。7控制柜上的總電源應(yīng)由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師來(lái)控制，其他人員只能經(jīng)指導(dǎo)教師允許后方可操作，不得自行合閘。第三部分 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第一章 發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解微機(jī)調(diào)速裝置的工作原理和掌握其操作方法。2熟悉發(fā)電機(jī)組中原動(dòng)機(jī)（直

29、流電動(dòng)機(jī)）的基本特性。3掌握發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，并網(wǎng)，解列和停機(jī)的操作二、原理說(shuō)明在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，原動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的汽輪機(jī)或水輪機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)用于調(diào)整原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出的有功功率，勵(lì)磁系統(tǒng)用于調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓和輸出的無(wú)功功率。圖3-1-1為調(diào)速系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖，圖3-1-2為勵(lì)磁系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖3-1-1 調(diào)速系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖 裝于原動(dòng)機(jī)上的編碼器將轉(zhuǎn)速信號(hào)以脈沖的形式送入thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置，該裝置將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，和給定電壓一起送入zks-15型直流電機(jī)調(diào)速裝置，采用雙閉環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的電樞電壓，最終改變?cè)瓌?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率。圖3-1-2 勵(lì)磁系統(tǒng)的原

30、理結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)電機(jī)出口的三相電壓信號(hào)送入電量采集模塊1，三相電流信號(hào)經(jīng)電流互感器也送入電量采集模塊1，信號(hào)被處理后，計(jì)算結(jié)果經(jīng)485通信口送入微機(jī)勵(lì)磁裝置；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁交流電流部分信號(hào)、直流勵(lì)磁電壓信號(hào)和直流勵(lì)磁電流信號(hào)送入電量采集模塊2，信號(hào)被處理后，計(jì)算結(jié)果經(jīng)485通信口送入微機(jī)勵(lì)磁裝置；微機(jī)勵(lì)磁裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出控制電壓，來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓 先將實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源插頭插入控制柜左側(cè)的大四芯插座（兩個(gè)大四芯插座可通用）。接著依次打開(kāi)控制柜的“總電源”、“三相電源”和“單相電源”的電源開(kāi)關(guān)；再打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“三相電源”和“單相電源”開(kāi)關(guān)。 將控制柜上的“原動(dòng)機(jī)

31、電源”開(kāi)關(guān)旋到“開(kāi)”的位置，此時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“原動(dòng)機(jī)啟動(dòng)”光字牌點(diǎn)亮，同時(shí)，原動(dòng)機(jī)的風(fēng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出“呼呼”的聲音。 按下thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“自動(dòng)/手動(dòng)”鍵，選定“自動(dòng)”方式，開(kāi)機(jī)默認(rèn)方式為“自動(dòng)方式”。 按下thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“啟動(dòng)”鍵，此時(shí)，裝置上的增速燈閃爍，表示發(fā)電機(jī)組正在啟動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升到1500rpm時(shí)，thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的增速燈熄滅，啟動(dòng)完成。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近或略超過(guò)1500rpm時(shí)，可手動(dòng)調(diào)整使轉(zhuǎn)速為1500rpm，即：按下thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“自動(dòng)/手動(dòng)”鍵，選定“手動(dòng)”方式，此時(shí)“手動(dòng)”指示燈會(huì)

32、被點(diǎn)亮。按下thlwt-3型微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“”鍵或“”鍵即可調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓有三種方式，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選定。一是手動(dòng)起勵(lì)建壓；一是常規(guī)起勵(lì)建壓；一是微機(jī)勵(lì)磁。發(fā)電機(jī)建壓后的值可由用戶設(shè)置，此處設(shè)定為發(fā)電機(jī)額定電壓400v，具體操作如下： 手動(dòng)起勵(lì)建壓1) 選定“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”和“勵(lì)磁電源”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”旋鈕旋到“手動(dòng)調(diào)壓”，“勵(lì)磁電源”旋鈕旋到 “他勵(lì)”。2) 打開(kāi)勵(lì)磁電源。將控制柜上的“勵(lì)磁電源”打到“開(kāi)”。3) 建壓。調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“手動(dòng)調(diào)壓”旋鈕，逐漸增大，直到發(fā)電機(jī)電壓（線電壓）達(dá)到設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓。 常規(guī)勵(lì)磁起勵(lì)建壓1) 選定“勵(lì)磁方式”和“勵(lì)磁

33、電源”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁方式”旋鈕旋到“常規(guī)控制”，“勵(lì)磁電源”旋鈕旋到 “自并勵(lì)”或“他勵(lì)”。2) 重復(fù)手動(dòng)起勵(lì)建壓步驟3) 勵(lì)磁電源為“自并勵(lì)”時(shí)，需起勵(lì)才能使發(fā)電機(jī)建壓。先逐漸增大給定，可調(diào)節(jié)thlcl-2常規(guī)可控勵(lì)磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，逐漸增大到3.5v左右，按下thlcl-2常規(guī)可控勵(lì)磁裝置面板上的“起勵(lì)”按鈕然后松開(kāi)，可以看到控制柜上的“發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓”表和“發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流“表的指針開(kāi)始擺動(dòng)，逐漸增大給定，直到發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓。4) 勵(lì)磁電源為“他勵(lì)”時(shí)，無(wú)需起勵(lì)，直接建壓。逐漸增大給定，可調(diào)節(jié)thlcl-2常規(guī)勵(lì)磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，逐漸增大，

34、直到發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓。 微機(jī)勵(lì)磁起勵(lì)建壓1) 選定“勵(lì)磁方式”和“勵(lì)磁電源”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁方式”旋鈕旋到“微機(jī)控制”，“勵(lì)磁電源”旋鈕旋到 “自并勵(lì)”或“他勵(lì)”。2) 檢查thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置顯示菜單的“系統(tǒng)設(shè)置”的相關(guān)參數(shù)和設(shè)置。具體如下：“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”設(shè)置為實(shí)驗(yàn)要求的方式，此處為“恒ug”?！昂鉼g預(yù)定值”設(shè)置為設(shè)定的發(fā)電機(jī)電壓，此處為發(fā)電機(jī)額定電壓。“無(wú)功調(diào)差系數(shù)”設(shè)置為“+0”具體操作見(jiàn)thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置使用說(shuō)明書(shū)。3) 按下thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“啟動(dòng)”鍵，發(fā)電機(jī)開(kāi)始起勵(lì)建壓，直至thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“增磁”指示燈熄滅，表

35、示起勵(lì)建壓完成。2發(fā)電機(jī)組停機(jī) 減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁至0。 按下thlwt-3微機(jī)調(diào)速器裝置面板上的“停止”鍵。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速減為0時(shí)，將thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制柜面板上的“勵(lì)磁電源”打到“關(guān)”，“原動(dòng)機(jī)電源”打到“關(guān)”。3發(fā)電機(jī)組并網(wǎng) 首先投入無(wú)窮大系統(tǒng)，具體操作參見(jiàn)第一部分“無(wú)窮大系統(tǒng)”，將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式”切至“并網(wǎng)”方式。打開(kāi)控制柜的“總電源”、“三相電源”和“單相電源”的電源開(kāi)關(guān)；再打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“三相電源”和“單相電源”開(kāi)關(guān)。 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)間的線路有“單回”和“雙回”可選。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選定一種，此處選“單回”。單回：斷路器qf1和qf3（或者qf2、qf4和qf6）處

36、于“合閘”狀態(tài)，其他處斷路器處于“分閘”狀態(tài)；雙回：斷路器qf1、qf2、qf3、qf4和qf6處于“合閘”狀態(tài)，其他處斷路器處于“分閘”狀態(tài)。 合上斷路器qf7，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的手柄，逐漸增大輸出電壓，直到接近發(fā)電機(jī)電壓。 投入同期表。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期表控制”旋鈕打到“投入”狀態(tài)。 發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)有三種方式，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選定。一是手動(dòng)并網(wǎng)；一是半自動(dòng)并網(wǎng)；一是自動(dòng)并網(wǎng)。為了保證發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)后不進(jìn)相運(yùn)行，并網(wǎng)前應(yīng)使發(fā)電機(jī)的頻率和電壓略大于系統(tǒng)的頻率和電壓。 手動(dòng)并網(wǎng)所謂“手動(dòng)并網(wǎng)”，就是手動(dòng)調(diào)整頻差和壓差，滿足條件后，手動(dòng)操作并網(wǎng)斷路器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。1) 選定“同期方式”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期方式

37、”旋鈕旋到“手動(dòng)”狀態(tài)。2) 觀測(cè)同期表的指針旋轉(zhuǎn)。同期時(shí)，以系統(tǒng)為基準(zhǔn)，fg > fs 時(shí)同期表的相角指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，頻率指針轉(zhuǎn)到“+”的部分；ug>us 時(shí)壓差指針轉(zhuǎn)到“+”。反之相反。fg和ug表示發(fā)電機(jī)頻率和電壓；fs 和us表示系統(tǒng)頻率和電壓。根據(jù)同期表指針的位置，手動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的頻率和電壓，直至頻率指針和壓差指針指向“0”位置。表示頻率差和壓差接近于“0”，此時(shí)相角指針轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢，當(dāng)相角指針轉(zhuǎn)至中央刻度時(shí)，表示相角差為“0”，此時(shí)按下斷路器qf0的“合閘”按鈕。完成手動(dòng)并網(wǎng)。 半自動(dòng)并網(wǎng)所謂“半自動(dòng)并網(wǎng)”，就是手動(dòng)調(diào)整頻差和壓差至滿足條件后，系統(tǒng)自動(dòng)操作并網(wǎng)斷路器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)

38、。1) 選定“同期方式”。將thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期方式”旋鈕旋到“半自動(dòng)”狀態(tài)。2) 檢查thlwz-2微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的系統(tǒng)設(shè)置菜單的“系統(tǒng)設(shè)置”的相關(guān)參數(shù)和設(shè)置。具體如下：“導(dǎo)前時(shí)間”設(shè)置為200ms“允許頻差”設(shè)置為0.3hz“允許壓差”設(shè)置為2v“自動(dòng)調(diào)頻”設(shè)置為“退出”“自動(dòng)調(diào)壓”設(shè)置為“退出”“自動(dòng)合閘”設(shè)置為“投入”上述的設(shè)置操作可參見(jiàn)附錄八，同時(shí)，還需設(shè)置合閘時(shí)間，即設(shè)定thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“qf0合閘時(shí)間設(shè)定”為0.11 s0.12s（考慮控制回路繼電器的動(dòng)作時(shí)間），該時(shí)間繼電器的顯示格式為00.00s。如實(shí)驗(yàn)中對(duì)上述參數(shù)沒(méi)有要求

39、，為了延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，一律按上述設(shè)置設(shè)定。3) 投入微機(jī)準(zhǔn)同期。按下thlwz-2微機(jī)準(zhǔn)同期裝置面板上的“投入”鍵。4) 根據(jù)thlwz-2微機(jī)準(zhǔn)同期顯示的值，手動(dòng)調(diào)整頻差和壓差，滿足條件后，自動(dòng)并網(wǎng)。 自動(dòng)并網(wǎng)所謂“自動(dòng)并網(wǎng)”，就是自動(dòng)調(diào)整頻差和壓差，滿足條件后，自動(dòng)操作并網(wǎng)斷路器，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。1) 選定“同期方式”。將thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期方式”旋鈕旋到“自動(dòng)”狀態(tài)。2) 檢查thlwz-2微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)顯示菜單的“系統(tǒng)設(shè)置”的相關(guān)參數(shù)和設(shè)置。具體如下：“導(dǎo)前時(shí)間”設(shè)置為200ms“允許頻差”設(shè)置為0.3hz“允許壓差”設(shè)置為2v“自動(dòng)調(diào)頻”設(shè)置為“投入

40、”“自動(dòng)調(diào)壓”設(shè)置為“投入”“自動(dòng)合閘”設(shè)置為“投入”上述設(shè)置的操作可參見(jiàn)附錄八，同時(shí)，還需設(shè)置合閘時(shí)間，即設(shè)定thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“qf0合閘時(shí)間設(shè)定”為0.11 s0.12s（考慮控制回路繼電器的動(dòng)作時(shí)間），該時(shí)間繼電器的顯示格式為00.00s。如實(shí)驗(yàn)中對(duì)上述參數(shù)沒(méi)有要求，為了延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，一律按上述設(shè)置設(shè)定。3) 投入微機(jī)準(zhǔn)同期。按下thlwz-2微機(jī)準(zhǔn)同期裝置面板上的“投入”鍵。4) 檢查thlwt-3微機(jī)調(diào)速裝置和thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置是否處于“自動(dòng)”狀態(tài)，如果不是，調(diào)整到“自動(dòng)”狀態(tài)，操作可參見(jiàn)thlwt-3微機(jī)調(diào)速裝置使用說(shuō)明書(shū)和thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁

41、裝置使用說(shuō)明書(shū)。5) 滿足條件后，并網(wǎng)完成。6) 退出同期表。將thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期表控制”旋鈕打到“退出”狀態(tài)。4發(fā)電機(jī)組發(fā)出有功和無(wú)功功率 調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，調(diào)整發(fā)電機(jī)組發(fā)出的無(wú)功，使q=0.75kvar，pf=0.8。具體操作： 手動(dòng)勵(lì)磁：調(diào)節(jié)thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“手動(dòng)調(diào)壓”旋鈕，逐步增大勵(lì)磁，直到達(dá)到要求的無(wú)功值。 常規(guī)勵(lì)磁：調(diào)節(jié)thlcl-2常規(guī)可控勵(lì)磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，逐步增大給定，直至達(dá)到要求的無(wú)功值 微機(jī)勵(lì)磁：多次按下thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵，逐步增大勵(lì)磁，直至達(dá)到要求的無(wú)功值。 調(diào)節(jié)調(diào)速器，調(diào)整發(fā)電機(jī)組

42、發(fā)出的有功，具體操作：多次按下thlwt-3微機(jī)調(diào)速裝置“+”鍵，逐步增大發(fā)電機(jī)有功輸出，使p=1kw。5發(fā)電機(jī)組解列 將發(fā)電機(jī)組輸出的有功和無(wú)功減為0。具體操作： 多次按下thlwt-3微機(jī)調(diào)速裝置“”鍵，逐步減少發(fā)電機(jī)有功輸出，直至有功接近0。 調(diào)節(jié)勵(lì)磁，減小無(wú)功。多次按下thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵，逐步減少發(fā)電機(jī)無(wú)功輸出，直至無(wú)功接近于0。備注：在調(diào)整過(guò)程中，注意不要讓發(fā)電機(jī)進(jìn)相。 按下thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的斷路器qf0的“分閘”按鈕，將發(fā)電機(jī)組和系統(tǒng)解列。然后發(fā)電機(jī)停機(jī)，具體參照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“發(fā)電機(jī)組停機(jī)”。6發(fā)電機(jī)組組網(wǎng)運(yùn)行 該功能是配合thldk-2電

43、力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)而設(shè)定的。 將thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式”切至“聯(lián)網(wǎng)”方式。 將thlzd-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)左側(cè)的電纜插頭接入thldk-2電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 重復(fù)實(shí)驗(yàn)1發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓步驟。 采用手動(dòng)并網(wǎng)方式，將發(fā)電機(jī)組并入thldk-2電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電力網(wǎng)。具體操作參見(jiàn)thldk-2電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1簡(jiǎn)述發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，并網(wǎng)，解列和停機(jī)的操作步驟。2為什么發(fā)電機(jī)組送出有功和無(wú)功時(shí)，先送無(wú)功？3為什么要求發(fā)電機(jī)組輸出的有功和無(wú)功為0時(shí)才能解列？第二章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 不同角（控制角）對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓波形實(shí)驗(yàn)

44、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理。2觀察三相橋式全控整流、逆變的各點(diǎn)工作波形。3了解移相觸發(fā)電路的特性和工作原理。4觀察觸發(fā)脈沖及其相位的移動(dòng)范圍。二、原理說(shuō)明同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中整流電路的主要任務(wù)是將交流電壓整流成直流電壓供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組，整流電路是勵(lì)磁系統(tǒng)中必備的部件，在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)電機(jī)組中，勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路采用的是三相全控整流電路?，F(xiàn)對(duì)三相橋式全控整流電路及其整流波形分析如下：1工作原理圖3-2-1-1 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路如圖3-2-1-1所示，三相橋式全控整流電路的六個(gè)整流元件全部采用晶閘管，vs1、vs3、vs5為共陰極組連接

45、，vs、vs4、vs6為共陽(yáng)極組連接。為保證電路正常工作，對(duì)觸發(fā)脈沖提出了較高的要求，除共陰極組的晶閘管需由觸發(fā)脈沖控制換流外，共陽(yáng)極組的晶閘管也必須靠觸發(fā)脈沖換流，由于上、下兩組晶閘管必須各有一只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通電路才能工作，六只晶閘管的導(dǎo)通順序應(yīng)為1，2，3，4，5，6。它們的觸發(fā)脈沖相位依次相差60°；又為了保證開(kāi)始工作時(shí)，能有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，需用寬度大于60°的觸發(fā)脈沖，也可用雙觸發(fā)脈沖，例如在給vs1脈沖時(shí)也補(bǔ)給vs6一個(gè)脈沖。設(shè)ea、eb、ec為全控整流電路的相電壓，對(duì)應(yīng)上圖的輸出波形如圖3-2-1-2所示。當(dāng)控制角=0時(shí)，各晶閘管的觸發(fā)脈沖在它們對(duì)應(yīng)自然換向

46、點(diǎn)時(shí)刻發(fā)出，如圖3-2-1-2 (a)所示，輸出電壓波形與不可控橋的一樣，各元件每個(gè)周波導(dǎo)通持續(xù)120°。當(dāng)控制角=60°時(shí)，輸出電壓波形見(jiàn)圖3-2-1-2 (b)，各相正、負(fù)側(cè)晶閘管的觸發(fā)脈沖滯后于自然換相點(diǎn)60°出現(xiàn)，例如在2點(diǎn)之前vs5、vs6導(dǎo)通，在2點(diǎn)時(shí)刻us1觸發(fā)vs1，同時(shí)給vs6補(bǔ)發(fā)觸發(fā)脈沖，這時(shí)vs1導(dǎo)通，vs5關(guān)斷。交流相電壓中畫(huà)陰影部分表示導(dǎo)通面積（圖中黑脈沖是雙脈沖中的補(bǔ)脈沖）。綜上分析可知：當(dāng)控制角60°時(shí)，共陰極組輸出的陰極電位在每一瞬間都高于共陽(yáng)極組的陽(yáng)極電位，輸出電壓ud的瞬時(shí)值都大于零，波形是連續(xù)的；60°時(shí)，

47、當(dāng)線電壓瞬時(shí)值為零并轉(zhuǎn)負(fù)值時(shí)，由于電感的作用，導(dǎo)通著的晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通，整流輸出為負(fù)的電壓波形，從而使整流電壓的平均值降低。(a) =0° (b) =60° (c) =90° (d) =150°圖3-2-1-2 三相橋式全控整流電路輸出電壓波形圖3-2-1-2（c）所示為電感負(fù)載=90°時(shí)的輸出電壓波形。現(xiàn)假設(shè)在t1之前電路已在工作，即晶閘管vs5和vs6導(dǎo)通，在t1時(shí)觸發(fā)vs1，同時(shí)給vs6補(bǔ)發(fā)觸發(fā)脈沖。導(dǎo)電元件為vs1和vs6，輸出電壓為eab。當(dāng)線電壓eab由零變負(fù)時(shí)，由于大電感存在，晶閘管vs1和vs6繼續(xù)導(dǎo)通，輸出電壓仍是eab，但此時(shí)

48、為負(fù)值，直到t2時(shí)刻觸發(fā)晶閘管vs2，才迫使晶閘管vs6承受反向電壓而關(guān)斷，導(dǎo)電元件為vs1和vs2，輸出電壓轉(zhuǎn)為eac。由圖可以看出，當(dāng)電流連續(xù)的情況下，=90°時(shí)輸出電壓的波形面積正負(fù)兩部分相等，電壓的平均值為零。在90°時(shí)，輸出平均電壓ud為正，三相全控橋工作在整流狀態(tài)，將交流轉(zhuǎn)為直流。90°180°時(shí)，輸出平均電壓ud為負(fù)值，三相全控橋工作在逆變狀態(tài)，將直流轉(zhuǎn)為交流。圖3-2-1-2 (d)表示控制角由60°轉(zhuǎn)至150°時(shí)的輸出電壓波形圖?，F(xiàn)說(shuō)明它們的工作情況。設(shè)原來(lái)三相橋式全控整流電路工作在整流狀態(tài)，負(fù)載電流流經(jīng)電感而儲(chǔ)有一

49、定的磁場(chǎng)能量。在t1時(shí)刻控制角突然達(dá)到150°，vs1接受觸發(fā)脈沖而導(dǎo)通，這時(shí)eab為負(fù)值，但由于電感l(wèi)電流減少的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)el較大，使el-eba仍為正值，故vs1和vs6仍在正向陽(yáng)極電壓下工作并輸出電壓eab。這時(shí)電感線圈上的自感電動(dòng)勢(shì)el與負(fù)載電流的方向一致，直流側(cè)發(fā)出功率，將原來(lái)在整流狀態(tài)下儲(chǔ)存于磁場(chǎng)的能量，釋放出來(lái)送回到交流側(cè)，將能量送回交流電網(wǎng)。在t2時(shí)刻，對(duì)c相的vs2輸入觸發(fā)脈沖，這時(shí)eac雖然進(jìn)入負(fù)半周，但電感電動(dòng)勢(shì)el仍足夠大，可以維持vs1與vs2的導(dǎo)通，繼續(xù)向交流側(cè)反饋能量，這樣依次逆變導(dǎo)通一直進(jìn)行到電感線圈內(nèi)儲(chǔ)存的能量釋放完畢，逆變過(guò)程才結(jié)束。2逆變角范圍由

50、全控橋工作特點(diǎn)可知，90°是逆變區(qū)，負(fù)載輸出直流平均電壓為負(fù)值；當(dāng)=180°時(shí)，udo=-2.34e，為負(fù)最大值。負(fù)電壓值越大，表示能量釋放給電網(wǎng)越快。但實(shí)際上全控橋不能工作在=180°情況，而必須留出一定裕度角，否則會(huì)造成逆變失控或顛覆，即直流側(cè)換極性，交流側(cè)不換極性，換流失敗，使晶閘管元件過(guò)熱而燒毀。所以，發(fā)電機(jī)使用全控橋進(jìn)行逆變滅磁時(shí)，必須使最小逆變角大于換流角及晶閘管關(guān)斷角off之和，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)min=25°30°，因此，當(dāng)需要發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子快速滅磁時(shí)，要把控制角限制在150°155°范圍，以確保逆變成功。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步

51、驟1觀測(cè)6路觸發(fā)脈沖。 先將實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源插頭插入控制柜左側(cè)的大四芯插座。接著依次打開(kāi)控制柜的“總電源”、“三相電源”和“單相電源”的電源開(kāi)關(guān)；再打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的 “三相電源”和“單相電源”開(kāi)關(guān)。 將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“勵(lì)磁方式”選為“微機(jī)控制”，同時(shí)選擇“勵(lì)磁電源”為“他勵(lì)”方式。 不啟動(dòng)機(jī)組，不加勵(lì)磁電源，將控制柜上的“勵(lì)磁電源”選至“關(guān)”的位置。 選定thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置里的菜單項(xiàng)“系統(tǒng)設(shè)置”，再進(jìn)入，設(shè)置“勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式”為“恒ur”方式。 將示波器接入控制柜上的六路脈沖測(cè)試孔（a+，a-，b+，b-，c+和c-）中的任一路，示波器探頭的地接“com1”。通過(guò)示波器可觀測(cè)到觸發(fā)的雙窄脈沖。按下t

52、hlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵，逐步增大給定電壓ur，可移動(dòng)觸發(fā)脈沖的位置。2測(cè)量控制角并與計(jì)算值比較，觀測(cè)三相全控橋的電壓輸出及其波形 操作步驟同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容步驟和步驟。 不啟動(dòng)機(jī)組，加入勵(lì)磁電源，將控制柜上的“勵(lì)磁電源”選至“開(kāi)”的位置。 操作步驟同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容步驟。 將示波器接入控制柜上的測(cè)試孔u(yù)d+和ud-，可觀測(cè)全控橋輸出電壓波形。 按下thlwl-3微機(jī)勵(lì)磁裝置面板上的“”鍵或“”鍵，即可逐漸減少或增加控制角，從而改變?nèi)嗳貥虻碾妷狠敵黾捌洳ㄐ危淖儼l(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流。 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流為表3-2-1-1規(guī)定的若干值，將示波器接入控制柜上的測(cè)試孔u(yù)ac，ur和com2，根據(jù)線電壓uac的

53、波形和觸發(fā)脈沖ur的相對(duì)位置，測(cè)出角，另外利用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)出電壓uac和全控橋輸出電壓ud，通過(guò)ud，uac和數(shù)學(xué)公式也可計(jì)算出一個(gè)角來(lái)；將上述數(shù)據(jù)記錄入表3-2-1-1后，比較兩種途徑得出的有無(wú)不同，分析其原因。表3-2-1-1 序號(hào)電量12345勵(lì)磁電流ie（a）00.51.52.53.5 輸入電壓uac（v）輸出電壓ud（v）輸出電壓的波形由公式計(jì)算的角示波器讀出的角計(jì)算公式： 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 分析說(shuō)明三相橋式全控整流回路的原理。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出全控整流電路輸出特性u(píng)d=f()。 研究實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種波形，并進(jìn)行分析說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)二 典型方式下的同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解同步發(fā)電

54、機(jī)的幾種起勵(lì)方式，并比較它們之間的不同之處。 分析不同起勵(lì)方式下同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓的條件。二、原理說(shuō)明同步發(fā)電機(jī)的起勵(lì)方式有三種：恒發(fā)電機(jī)電壓ug方式起勵(lì)、恒勵(lì)磁電流ie方式起勵(lì)和恒給定電壓ur方式起勵(lì)。其中，除了恒ur方式起勵(lì)只能在他勵(lì)方式下有效外，其余兩種方式起勵(lì)都可以分別在他勵(lì)和自并勵(lì)兩種勵(lì)磁方式下進(jìn)行。恒ug方式起勵(lì)，現(xiàn)代勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通常有“設(shè)定電壓起勵(lì)”和“跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)”兩種起勵(lì)方式。設(shè)定電壓起勵(lì)，是指電壓設(shè)定值由運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定，起勵(lì)后的發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定在手動(dòng)設(shè)定的給定電壓水平上；跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)，是指電壓設(shè)定值自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)電壓，人工不能干預(yù)，起勵(lì)后的發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定在與系統(tǒng)電壓相同的電壓水平上，有效跟蹤范圍為85%115%額定電壓；“跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)”方式是發(fā)電機(jī)正常發(fā)電運(yùn)行默認(rèn)的起勵(lì)方式，可以為準(zhǔn)同期并列操作創(chuàng)造電壓條件，而“設(shè)定電壓起勵(lì)”方式通常用于勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)試試驗(yàn)。恒ie方式起勵(lì)，也是一種用于試驗(yàn)的起勵(lì)方式，其設(shè)定值由程序自動(dòng)設(shè)定，