电力系统实验报告(2)

⑶ 观察整步表上指针位置，当相角差指针旋转至接近0 度位置时（此时相差也满足条件），

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手动按下QF0 合闸，合闸成功后，并网指示灯闪烁蜂鸣。观察并记录合闸时的冲击电流 将并网前的初始条件调整为：发电机端电压为410V， n=1515 rpm，重复以上实验，注意观 察各种实验现象。

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，记录功率表冲击情况；

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，Vg＞Vs 和Vg＜Vs 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，注意：相角差不要大于30°。 四 注意事项

当出现发电机和电网相序不同时，则应停机，并把三相调压器啊旋转至零位。在确保断电的情况下，调换发电机或者电网三相电源任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动MG。

实验三半自动准同期并网实验

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．掌握半自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3．熟悉同步发电机半自动准同期并列过程。 二、原理说明

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、实验内容与步骤

选定实验台面板上的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将 “励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“半自动”位置。微机

励磁装置设置为“恒Ug”控制方式；“手动”方式。

1．发电机组起励建压，使n=1480rpm；Ug=400V。（操作步骤见第一章）

2．查看微机准同期的各整定项是否为附录八中表4-8-2 的设置（出厂设置）。如果不符，则

进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：退出。 “自动调压”：退出。 “自动合闸”：投入。

注：QF0 合闸时间整定继电器设置为td-（40～60ms）。td 为微机准同期装置的导前时间设置，

出厂设置为100ms，所以时间继电器设置为40～60ms 3．在半自动准同期方式下，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。

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⑴ 观察微机准同期装置压差闭锁和升压和降压指示灯的变化情况。升压指示灯亮，相应操 作微机励磁装置上的“＋”键进行升压，直至“压差闭锁”灯熄灭；降压指示灯亮，相应操作微

机励磁装置上的“－”键进行降压，直至“压差闭锁”灯熄灭。此调节过程中，观察并记录观察

并记录压差减小过程中，模拟式同期表中，电压平衡表指针的偏转方向和偏转角度的大小的变化 情况。

⑵ 观察微机准同期装置频差闭锁和加速和减速指示灯的变化情况。加速指示灯亮，相应操 作微机调速装置上的“＋”键进行增频，直至“频差闭锁”灯熄灭；减速指示灯亮，相应操作微

机励磁装置的“－”键进行减频，直至“频差闭锁”灯熄灭。此调节过程中，观察并记录观察并

记录频差减小过程中，模拟式同期表中，频差平衡表指针的偏转方向和偏转角度的大小的变化，

以及相位差指针旋转方向及旋转速度情况。

⑶ “压差闭锁”和“频差闭锁”灯熄灭，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QF0 合闸命令，QF0 合闸成功后，并网指示灯闪烁蜂鸣。观察并记录

合闸时的冲击电流。

将并网前的初始条件调整为：发电机端电压为410V， n=1515 rpm，重复以上实验，注意观 察各种实验现象。

⑷ 发电机组的解列和停机。 四 实验心得与体会

进一步掌握了微机准同期装置压差闭锁和升压和降压指示灯的变化情况原因，以及微机准同期装置频差闭锁和加速和减速指示灯的变化情况。并对整个半自动准同期并网有了进一步的认识。

实验四 自动准同期并网实验

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．掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3．熟悉同步发电机准同期并列过程。

自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能， 自动化程度大大提高。

微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组 的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的 励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑

励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小的数值，更有

利于平稳地进行并列。 三、实验内容与步骤

选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将 “励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。微机励

磁装置设置为“恒Ug”控制方式；“自动”方式。

1．发电机组起励建压，使n=1480rpm；Ug=400V。（操作步骤见第一章）

2．查看微机准同期各整定项是否为附录八中表4-8-2 的设置（出厂设置）。如果不符，则进

行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入； “自动调压”：投入。 “自动合闸”：投入。

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3．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。

⑴ 微机准同期装置的其他整定项（导前时间整定、允许频差、允许压差）分别按表3-3-7-1、 3-3-7-2 和3-3-7-3 修改。

注：QF0 合闸时间整定继电器设置为td－（40～60ms）。td 为微机准同期装置的导前时间设 置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四（微机准同期装置使用说明）、实验三（压

差、频差和相差闭锁与整定）等实验内容。

⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，Ug=410V，n=1515 rpm， 待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。

观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应； 当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。

微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转灯光

整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。

微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应点亮

关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。

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，须按下“复位”按钮。 四 实验心得与体会

交流同步发电机与电网并联时要求，发电机的电压的幅值、频率、相位和相序都应该与电网相等，这样并网瞬间就不会对发电机产生电流冲击。

在完全满足发电机的电压的幅值、频率、相位和相序都应该与电网相等的条件下的并网操作称为准同期，意思是准确同期（又称为准同步）。由于准同期操作较难以实现，有的在并网操作时先通过并网电抗器与电网相连，等到发电机并网成功后再将并网电抗器切除。采用这种方法时，在保证相序一致的条件下，可以适当放宽发电机的电压的幅值、频率、相位与电网相等的条件，这种并网操作就称为非同期（或粗同期，或粗同步）。

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