电力系统综合自动化测试报告.doc

型 号名 称THLWT-3型微机调速装置测 试条 件常 温测试项目测试结果 微机自动方式启动到一个较高的转速值，方便快速并网满足接受准同期装置的加速和减速命令并屏蔽键盘的加速和减速命令满足并网前，显示转速满足刚并网时，显示P满足并网后，按加速，减速键来增加，减少有功输出满足并网后，按确认键自动校准功角0位满足/ 功角校准后，按确认键切换功角与频率显示满足/ 功角校准后，按取消键可以重新校准功角满足并网时，屏蔽停止键满足 微机手动方式启动到一个较低的转速值，方便手动调节转速满足接受键盘的加速和减速命令并屏蔽准同期装置的加速和减速命令满足刚并网时，显示P满足并网后，按确认键自动校准功角0位满足 功角校准后，按确认键切换功角与频率显示满足 功角校准后，按取消键可以重新校准功角满足 并网时，屏蔽停止键满足单机运行方式屏蔽功能选择键满足接受键盘的加速和减速命令并屏蔽准同期装置的加速和减速命令满足 带负载时，屏蔽停止键满足转速测量非并列运行时测量偏差小于千分之一功角测量与功角指示器上的值比较偏差小于1刻度测试记录： THLWL-3型微机励磁装置测试记录报告 一、技术指标THLWL-3型微机励磁装置电流调节精度为0.5%I；电压调节精度为0.5%UF；无功调节精度为6.0%Q二、实验数据第一章 发电机组的起动与运转实验测试结论：按实验步骤可顺利完成发电机组的起励建压、并网、解列、停机等相关操作，实验现象与指导书中的描述一致，满足要求。第二章 同步发电机励磁控制实验实验2 不同角（控制角）对应的励磁电压波形1.观测三相全控桥的电压输出及其波形测试记录及数据处理观测到的波形如下：0.029A励磁电压波形0.5A励磁电压波形 0.5A励磁电压波形1.5A励磁电压波形2A励磁电压波形2.5A励磁电压波形2.5A励磁电压波形2.68A励磁电压波形测试结论：观测到的波形与理论波形基本一致，满足要求。 控制角的测量测试记录及数据处理：观测到的典型波形如下：60时Uac和Uk的对应关系120时Uac和Uk的对应关系 120时Uac和Uk的对应关系表2-2-1序号电量12345励磁电流If（A）00.51.52.5 2.68励磁电压Ud（V）014.3238.163.468.1输入电压Uac（V）62.762.261.460.860.5由公式计算的角12086.662.7338.4932.78示波器读出的角12084664236计算公式： Ud=1.35UacCOS （0/3) Ud=1.35Uac1+COS（+/3) （/32/3)测试结论：由公式计算的角和由示波器读出的角相差4以内，基本相等，满足要求。实验3 典型方式下的同步发电机起励实验测试结论：按实验步骤可顺利完成恒UG方式起励、恒Ug方式起励和恒IL方式起励等三种方式的起励建压操作，过程中出现的实验现象与实验指导书中的描述一致，满足要求。实验4 励磁调节器的控制方式及其相互切换恒UG=400V测试记录及数据处理：表2-4-1序号发电机频率（Hz）发电机电压（V）励磁电流（A）励磁电压（V）给定电压（V）145.0398.21.70240.854.44246.0400.91.62839.824.51347.0401.71.51238.204.61448.0400.01.43336.574.70549.0401.51.33335.474.77650.0400.81.25034.004.85751.0401.31.17632.974.92852.0400.61.10631.74.99953.0400.71.05730.925.051054.0400.61.00630.055.111155.0400.70.95929.375.17测试结论：由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒UG=400V时，当发电机频率在505Hz范围内变化时，励磁调节器可将发电机电压恒定在4002V的范围内，即实现了恒UG=400V的功能，满足要求。恒IL=2A测试记录及数据处理：表2-4-2序号发电机频率（Hz）发电机电压（V）励磁电流（A）励磁电压（V）给定电压（V）145.0419.31.99346.224.10246.0428.61.99246.574.08347.0437.51.99346.654.07448.0447.82.00047.024.06549.0456.21.99447.104.05650.0465.71.99647.254.05751.0474.61.99547.274.05852.0484.21.99847.304.05953.0493.11.99447.374.041054.0502.32.00047.454.041155.0512.11.99947.574.03测试结论：由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒IL=2A后，当发电机频率在505Hz范围内变化时，励磁调节器可将励磁电流恒定在20.01A的范围内，即实现了恒IL=2A的功能，故认为满足要求。恒Ug=3V测试记录及数据处理：表2-4-3序号发电机频率（Hz）发电机电压（V）励磁电流（A）励磁电压（V）给定电压（V）145.0461.62.69661.202.99246.0470.32.67061.302.99347.0479.72.65561.372.98448.0489.22.64661.472.99549.0498.82.63161.452.99650.0507.92.61061.252.99751.0518.12.61761.402.98852.0527.32.60161.372.99953.0537.22.60661.522.991054.0547.22.60361.422.991155.0557.32.60161.652.99测试结论：由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒Ug=3V后，当发电机频率在505Hz范围内变化时，励磁调节器可将给定电压恒定在30.015V的范围内，即实现了恒Ug=3V的功能，故认为满足要求。恒Q=0.569Kvar测试记录及数据处理：表2-4-4序 号系统电压（V）发电机电压（V）发电机电流（A）励磁电流（A）给定电压（V）有功功率（kW）无功功率（kVar）1380454.01.002.1603.850.5350.5992370445.01.032.0523.970.5500.6003360434.51.061.9664.080.5740.5964350427.31.101.8834.160.5730.6035390460.00.972.2313.770.5160.5866400465.00.931.2663.650.5070.5697410476.00.872.4003.420.4740.566测试结论：由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒Q=0.569Kvar后，当系统电压在350410V范围内变化时，励磁调节器可将无功功率Q恒定在0.5690.034 KVA的范围内，即实现了恒Q=0.569Kvar的功能，故认为满足要求。负荷调节(双回线)测试记录及数据处理：表2-4-7 发电机状态励磁电流励磁电压控制角空载1.2734.5066半负载2.2552.4548额定负载2.4856.7740.8测试结论：控制回路工作正常，符合设计要求。实验5 跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验录制励磁电压波形，分析变化规律。测试结论：按下灭磁按钮，Ug9V,可控硅处于逆变状态，满足逆变灭磁原理，故认为满足要求。实验6 伏赫限制实验测试记录及数据处理：表2-6-1发电机频率f50Hz49Hz48Hz47Hz46Hz45Hz44Hz43.6Hz机端电压UF(v)420419.4419.2419.0418.8419.3418.7414.8 注：励磁调节方式整定为恒UG=420V，伏赫限制系数整定为95测试结论：恒UG方式下，实际测得的动作频率为f=43.6 Hz，同时伏赫限制指示灯亮，发电机电压不再恒定，实验现象与指导书中的描述一致，故认为满足要求。实验7 欠励限制实验测试记录及数据处理：欠励限制斜率和截距分别整定为Kd 34和Kb 1100，测试记录如下：表2-7-1发电机有功功率P欠励限制动作时的Q值500W 968Var1000W 830Var1500W -701Var2000W-568Var测试结论：依公式Q=KdP/128-Kb, 计算得欠励限制曲线的Kd 34.176，Kb 1101.5，与整定值基本一致，故认为满足要求。实验8 同步发电机强励实验测试记录及数据处理：表2-8-1方式电流值自励他励单相接地短路两相间短路单相接地短路两相间短路励磁电流最大值2.22A2.73A2.22A2.5A发电机电流最大值4.42A5.15A4.27A4.56A测试结论：当电力系统由于某种原因出现短时低压时，励磁系统应以足够快的速度提供足够高的励磁电流顶值，借以提高电力系统暂态稳定性和改善电力系统运行条件，在并网时，进行单相接地和两相间短路故障设置，所测得数据满足实验要求。实验9 调差实验微机他励，双回线测试记录及数据处理：表2-9-1K=0K=+5%K=-5%UF(V)Q(Kvar)UF(V)Q(Kvar)UF(V)Q(Kvar)399.50.033399.30.038399.50.081399.30.490393.40.410405.00.496399.50.806387.60.863410.20.864398.81.171383.41.183415.51.246399.21.570378.01.570420.01.600测试结论：依测试数据得到的调差特性曲线与指导书中图2-9-1的原理曲线基本一致，故认为满足要求。实验10 过励限制实验测试记录及数据处理：1. 描绘出励磁限制特性曲线2. 做本实验时需要改变过流整定值表2-16 额定电流整定值IE= 1.50A 励磁电流实际值I过励倍数（I/IE）延时时间（t）1.80A1.2100S1.95A1.382S2.10A1.467S2.25A1.555S2.40A1.643S2.55A1.733S2.70A1.825S2.85A1.917S3.00A2.010S图2-10-1测试结论：过励限制特性曲线满足反时限特性，即检测电流越大，延时越小，动作越快，故认为满足要求。系统实验测试记录报告：第四章 单机无穷大系统稳态运行方式实验1.单、双回路稳态对称运行实验测试记录及数据处理：表4-1 COS=0.8 UX=300V P：kW Q：kVar U：V I：A 参数线路结构P1Q1P2Q2IUFUZUPQ单 回 路0.50.320.450.151.00357.222233057.20.01+1.00.700.980.061.88383.6634583.60.02+1.51.091.45进相2.79387.132487.00.05-双 回 路0.50.310.480.221.05338.032038.00.02+1.00.690.990.301.99361.933561.00.01+1.51.101.450.322.84381.534281.50.05+2.01.421.900.403.69392.034582.00.10+P1，Q1送端功率 P2，Q2受端功率 I相平均电流 UZ中间站电压U电压损耗 P有功损耗 Q无功方向结论：在发出同样的有功功率的情况下，双回路比单回路的电压损耗更低，运行更稳定。2.单回路稳态非全相运行实验测试记录及数据处理：表4-2 COS=0.8 UX=300V P：kW Q：kVar U：V I：A参数运行状态P1Q1UAUBUCIAIBIC单回路全相运行0.50.3752002012021.0171.0110.9681.00.7462182182181.9011.8981.834单回路非全相运行A相断路0.50.2720520119501.3601.3661.00.77623022020502.8622.858B相断路0.50.2761952052941.47301.3621.00.8642012302203.06402.903C相断路0.50.2582021952051.3781.42301.00.7442212002302.8642.9820第五章 电力系统功率特性和功率极限实验1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定 测试记录及数据处理：表5-1 单回线 UX =300V 无功基本保持0kVar, 76失步010203040506070P100.120.260.380.50.590.660.70Q10+P200.110.240.380.490.590.630.68UF295.0295.3293.3288.5279.9265.3252.8237.7UZ294.0293290.7286.5276.9263.6251.0234.8IA0.2400.2580.5180.7901.0501.3101.5001.767If0.7400.7410.7420.7510.7510.7480.7410.748P1送端功率 Q1送端无功方向 P2受端功率 UF UZ发电机侧，中间站线电压 IA 发电机相电流 If发电机励磁电流P：KW Q：KVAR U：V I：A表5-2 双回线 UX =300V 无功基本保持0kVar ,78失步010203040506070P100.1560.3250.5100.6650.8100.8970.935Q10-P200.150.310.500.650.790.880.90UF301.7301.8299.8294.2286.5274.3261.4243.0UZ300.3300.1297.1292.0282.6271.5258.3241.1IA0.0400.3350.6501.0301.3801.4502.0602.330If0.7900.7900.7900.7900.7920.7920.7900.790结论：相同电压下，当即将失步时，双回线比单回线的有功功率高。即功率极限更高，所以双回线比单回线更稳定。2.输电线为单回线，保证并网前 EqUx，Eq=290V，并网后，不调节发电机的励磁电流，测试记录及数据处理表5-3 单回线 UX =300V 并网前Eq=290VUX 76失步010203040506070P10.040.1150.2520.3600.4810.5790.6540.703Q10-+P200.100.230.350.420.540.600.65UF296.3294.7291.8287.3279.4269.1254.7237.2UZ297.3297.0295290.3283.2273.1264.4252.0IA0.0250.1840.4660.7330.9961.2491.4781.703If0.750.7510.7090.7480.7510.7480.7490.7523.输电线仍然为单回线，保证并网前 EqUx，Eq=310V，并网后，不调节发电机的励磁电流测试记录及数据处理表5-4 单回线 UX =300V 并网前Eq=310VUX 78失步010203040506070P100.1250.2540.3910.4990.5910.6620.709Q10+P200.110.220.390.490.590.640.7UF301.1300.0297.0291283.0271.0256.0238.0UZ298.8298.0294.0289279.0269.0250.0236.0IA0.040.2190.4890.7541.0161.191.491.70If0.7740.7030.7790.7780.7790.7760.7710.778结论：比较实验2和3，相同系统电压和线路电抗的情况下，电势越高，功率极限越大。4.手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定, 逐步增加发电机输出有功功率，调节发电机励磁电流，保持端电压恒定,观察并记录系统中运行参数的变化， 测试记录及数据处理表 5-5 单回线 UX =300V 手动调节励磁010203040506070P100.120.260.380.50.590.660.70Q10+P200.110.240.380.490.590.630.68UF295.0295.3293.3288.5279.9265.3252.8237.7UZ294.0293290.7286.5276.9263.6251.0234.8IA0.2400.2580.5180.7901.0501.3101.5001.767If0.7400.7410.7420.7510.7510.7480.7410.748 5. 自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定, 逐步增加发电机输出有功功率,观察并记录系统中运行参数的变化.测试记录及数据处理表 5-6 单回线 UX =300V 常规他励 130失步 01020304050607080P100.1520.2930.4110.5910.7750.9491.1041.273Q1-+P200.1480.2850.4050.5850.7700.9450.1100.251UF302.2301.6301.9303.0304.1305.1306.3307.9309.1UZ301.7301.0301.4302.3303.7303.6304.2305.1308.6IA0.0450.2510.5190.7561.0951.4521.8252.2572.073If0.6420.6430.6720.7220.8020.9071.0351.2111.423结论：比较实验4和5 可知，有励磁调节时，功率极限要高，同时，因为发电机组和系统之间有线路电抗，所以功角大于90。 第六章 电力系统暂态稳定1、短路对电力系统暂态稳定的影响测试记录及数据处理表6-1 短路极限功率测定数据表 短路故障设置时间为t=5s UX=300V 双回路短路类型Pmax（KW）最大短路电流（A）单相接地短路1.22.6两相接地短路1.122.2两相相间短路1.132.1三相短路0.941.62快速切除故障对暂态稳定的影响测试记录及数据处理表6-3 短路故障设置时间为t=5s 双回路 QF5=1 UX=300V短路类型极限切除时间t(s)单相接地短路1.5两相接地短路0.9两相相间短路0.4三相短路0.4第七章 单机带负荷试验1.独立系统特性及调速器的调差特性实验表7-1 UF=400V COS=0.8 常规他励 参 数线路结构P1COS1P2UFUSIAN双回线0.210.760.2390.03650.66015000.410.750.4390.03550.98115000.580.730.56392.03421.29015000.840.680.82395.03201.9501500单回线0.220.760.21401.23400.61015000.380.710.35401.23050.94615000.430.680.41400.22961.19815000.600.570.58401.32551.7201500P1，COS1送端功率，功率因数 P2受端功率 UF送端线电压 US受端线电压P：KW U：V I：A n：rad/min第八章 同步发电机实验实验1 同步发电机空载实验、短路实验1、发电机组的空载实验表8-1-1 同步发电机空载实验数据记录表(励磁电流上升) n=1500rad/min测量参数1234567