EAL电力系统综合自动化实验指导书

1、实验电机启动、建压和停机实验一、实验目的1、把握实验设备的正确使用方法。二、预习与摸索1、本实验系统山儿部分组成？各部分的功能是什么？2、在实验中需要注意什么？三、原理讲明实验台山三相交流电源、双回路、准同期操纵器、微机线路爱护、发电机励磁系统、原动机调速系统和发电机组儿部分组成。四、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-O1电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-06准同期操纵器14EAL-O7线路爱护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与步骤1、电机启动和建压实验1）、打开电脑;2）、合上实验台左侧的断路器；3）、打开LIBVIE

2、册0软件，运行实验届面7. 7点击如下图标lJ :检査实验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯壳（绿灯），合闸指示灯熄灭。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF （绿色） 状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按钮 童，再点击开。2、当EAL-01、EAL-16或EAL-17过流指示灯亮时，不能进行其他操作，要 进行相应的复位后，a新启动。七、实验报告1、简述实验台各部分的功能2、概述动启动和建压过程实验二自动准同期条件测试实验一、实验目的1、把握实验设备和仪器的使用方法，深入明白得准同期条件;2、把握准同期条件的测试方法。二、预习与摸索

3、1、什么缘故准同期装置差不多上利用滑差（脉动）电压这一特性进行工作的？2、准同期的条件有哪些?3、什么叫导前时刻？什么叫恒定导前时刻准同期并列?三、原理讲明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常釆纳准同期并列方式。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，当满足电压幅值差和频率 条件后，依照“恒定导前时刻”原理，山运行操作人员手动或由准同期操纵器自 动选择合适的时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一样专门小，同 时机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。1、滑差电压及其变化轨迹U前儿乎所有的准同期装置差不多上利用滑差电压（正弦整步电压或脉动电压）这一特性进行工作的。所谓滑差

4、电压是指待并发电机的电压和系统电压x之间的电压差，通常用$来表示。发电机电压和系统电压的瞬时值，可用下式表示:(1-1)(1-2)= UX sin(yZ + 6)5、U*为发电机和系统电压的幅值，可、*2为发电机电压和系统电压的初相。设从式（1_1）和（_2）可得滑差电压为:=*-x = 2/川5尬(兮+ 4)/2-(0丫+ 色)/2(1-3)xcos(6yz + Ji)/2 + (ft?z + J)/2若初始相角4=6=,则式（1 -3）可简化为:(1-4)=2i/曲 sink, -图1-3恒定导前时刻原理从准同期的要求来讲，期望在合闸时相角的误差越小越好，但实际上山于种 种缘故不可能没有误

5、差。这一误差的产生要紧是山以下儿个方面造成的:1) 、装置的导前信号时刻;2) 、出口继电器的动作时刻;3）、断路器的和闸时刻。四、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双回路输出电路13EAL-06准同期操纵器14EAL-07线路爱护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与步骤依照发电机信号和系统宿号测试准同期条件，当电压幅值和频率有变化时,观测对滑差电压Us波形的阻碍。在我们的实验中，系统电压固定采纳220V, 50HZ的电压!1、实验预备1）、打开电脑;2）、合上实验台左侧的断路器;3）、打开LIBVIEW7.0

6、软件，运行实验届面77点击如下图$型一；检査实验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯亮（绿灯），合闸指示灯熄灭。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF （绿色）状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按圖；，再点击运行按停止钮劲 O）4）、点击实验界面的微机操纵器；在准同期操纵器中点击“承诺参数设置按钮使参数设置”指示灯亮，这时能够进行参数设置；通过“ + J 键选择承诺压差，通过“参数设置修改参数，将承诺圧差设定为10V （参数设定范畴为1%5%额定电压）；再将承诺频差设定为0. 3HZ （参数设定范畴为0OMHZ）,设置完毕后再次点击“

7、承诺参数设置按钮，这时，参数设置指示灯熄灭，不承诺参数设置；关闭操纵器;5）、在EAL-17中将励磁开关打开;6）、在微机操纵器中的原动机调速器中，“开机方式”自动选择为微机自动方式（调速器中人微机自动指示灯亮;7）、将EAL-01的合闸按钮按下，将电压调至220V。8）、进入“双回路输出电路”界面，点击合上EAL-02上的系统电压开关“QFS合上EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。9）、进入“原动机调速系统”界面，合上“KMr O10）、进入“发电机励磁系统”励磁方式选择微机他励“KM5气合上“KM5”）,然后合上“KM3.进入“微机操纵器”，操纵方式选择“恒”运行方式（励 磁调

8、剂器中按下“恒Uf按钮），“恒f ”指示灯亮。然后点击最左下方的“停 机11）、在调速器中将发电机频率调到49. 8HZ,在励磁调剂器中将发电机电压幅值调到220V：2、操作步骤1）、在微机操纵器中，找到准同期操纵器2）、在原动机操纵器中，点击数字示波器。在虚拟示波器中，在点击仪器选择中选择准同期在通道一中选择滑差电压”按钮，显示滑差电压波形;3）、改变速度 、点击实验界微机操纵器中原动机调速器; .调速器上，通过“加速”或“减速按钮（现在“加速减速指示 灯将相应的闪耀）改变发电机的转速，发电机转速显示屏来显示，频率通过准同 期操纵器的显示屏来显示，记录发电机的频率和转速; .观看并记录准同期

9、操纵器中旋转灯光整步表上灯光旋转方向及旋转速度 与频差方向及频差大小的对应关系; 、观看并记录准同期操纵器中滑差电圧（正弦整步电压）波形，观看并记 录整步表旋转速度与滑差电压的周期关系; .关闭示波器，然后通过调速器上“退出”按钮关闭调速器。4）、改变电压幅值 .通过“增磁”或“减磁”按钮（现在“增磁”“减磁”指示灯将相应的 闪耀）改变发电机的电压，发电机电压通过显示屏来显示，记录励磁调剂器显示 的发电机的电压; 、观看并记录准同期操纵器中显示的不同的电压差方向、不同的电压差大 、观看并记录准同期操纵器中滑差电压波形；观看并记录电压幅值差大小 与滑差电压最小幅值间的关系；观看并记录滑差电圧幅值

10、达到最小值时刻所对应 的整步表灯光位置;6）、关闭示波器、准同期操纵器;进行灭磁操作和停机操作（具体操作方法参考实验十三人关闭软件，然后关闭实验台电源。六、注意事项1、当在作实验的过程中电机的声音显现强烈专门态噪音时，请赶忙断开空开。2、当EAL-01、EAL-16或EAL-17过流指示灯亮时，不能进行其他操作，要 进行相应的复位后，重新启动。七、实验报告1、理论分析与测试观看结果是否一致，什么缘故?2、在合闸时相角误差产生的要紧缘故有哪些?3、依照记录的滑差电压波形，分析滑差电压受哪些因素的阻碍?实验三线性整步电压测试实验一、实验目的熟悉线性整步电压形成的原理和差不多特点二、预习与摸索线性整

11、步电斥由什么信号转换而成的？三、实验原理线性整步电压差不多功能使将两个频率不同的电压信号，变换成一个仅与它们之间的相角差5=有关的直流电压。该直流电压具有与滑差电压类似的特性，但它与滑差电压不同，因为它不是简单的将信号电压彼此相减，而是通过波形变换后进行叠加。他的最大优点是输出波形的复制不受信号电压幅值的阻碍。实现线性整步电压的方法专门多，以下是本装置所采纳的方法。在电力系统自动装置原理的教材中差不多详细介绍了线性整步电压的求解方法，在那个地点也就不多讲了，在本装置中引用式（2-1）运算线性整步电压。=(6 兀)”6 HV时压差闭锁指示灯应亮，当bU=UF - Ux 人“时，频率差超出了并列条

12、件的承诺值，现在频差闭锁；当频 差时，频差在并列条件承诺值的范畴内，频差未闭锁，如图4-3所示。0图4一3 N人占时，频差闭锁波形4一一承诺频差，一样设定为0 HZOMHZ,人。的值在操纵器中进行修改。当勺表示发电机频率高于系统频率（频差方向为正）：当Wh时，0；5）、重复1）-4）操作，通过“参数设置”将承诺频差设定为0. 2HZ：在调速器中通过“加速二“减速”按钮改变发电机的频率，在准同期操纵器观看“频差闭锁指示灯状态，并通过“频差闭锁波形观看和记录波形;6）、进行灭磁操作和停机操作（具体操作方法参考实验十三人7）、关闭软件，然后关闭实验台电源。将实验结果填入表4-1中。表4-1系统频率办

13、发电机频率厶频差IM频差方向承诺频差人钉频差闭锁灯状态六、注意事项1、当在作实验的过程中电机的声音显现強烈专门态噪音时，请赶忙断开空开。2、当EAL-16或EAL-17过流指示灯亮时，不能进行其他操作，要进行相应的复位后，重新做实验;七、实验报告1、将实验数据填入表4-1中;2、依照实验数据绘制频差闭锁波形。实验七相差闭锁与整定实验一、实验目的熟悉相差闭锁原理及整定方法。二、预习与摸索什么是相差闭锁？什么缘故要对相差进行整定?三、原理讲明最理想的和闸瞬时是在与必两相量重合的瞬时。考虑到断路器操作机 构和和闸回路操纵电器的固有动作时刻，必须在两电压相量重合之前发出合闸信 号，即取一提早量，在本装

14、置中取的是恒定导前时刻，即在两相量重合前的恒定 时刻切发出合闸信号，由于滑差角速度是变化的，每次M所对应的相角差是变 化的，其原理如图1-3所示。在本实验装置中相角差的检测是通过直截了当采集发电机电压和系统电 压的实时波形，运算每个周期的时长度2和2欣，山（5-1）运算出电压相差(5-1)的时刻（反映了相角差的根轨迹人Ti=Tf-Tx再山式（5-2）运算出相角差4,波形分析过程如图5-1所示，根轨迹 如图5-2所示。(5-2)玄=丄兀（右右|） TX 爲=（2k TX ）微机型数字式自动并列装置利用5e（r）轨迹，利用较严密的数学模型，运算 求得的导前时刻切较符合滑差电压的实际规律，具有相当准

15、确性。第一依照式（5-3）运算求得恒定导前时刻所对应的最佳导前合闸相角务，还方便的运算含有加速度的情形：厲丿运算式为如2皿+卜警%=込上也(5-3)其中f 2tx(5-4)式中%-运算点的滑差角速度;分不为本运算点和上一运算点的角度值;两运算点间的时刻;中央处理单元发出合闸信号到断路器主触头闭合时需要经历的时刻。()少）（C）图5-1相角差测量波形分析（a）系统交流电压波形；（b）发电机交流电压波形；（C）运算时刻右（每一工频周期一次）图5-1 汆f）轨迹 （a）恒定；（b） q等速变化设0为出口继电器动作时刻,Sf为断路器的合闸时刻，则(5-5)一样Sf可用导前时刻代替。导前时刻在操纵器中进

16、行修改。依照式（5-3）能够运算出最佳合闸导前相角3“值，该值与本运算点的相角差6按武（5-6）进行比较（式中为运算承诺误差人假如(5-6)(2;rT)-西,(5-7)(5-8)推测下一运算点6+1，估量最佳合闸导前相角6“是否介于本运算点与下一推测点E+I之间，假如在他们之间，则等待到合适时机发出合闸命令否则就进行下一点运算，同时相差被闭锁。四、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双回路输出电路13EAL-06准同期操纵器14EAL-07线路爱护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与步骤1、实验预备1）、打开电脑

17、;2）、合上实验台左侧的断路器;3）、打开LIBVIEW7.0软件，运行实验届面7. 7点击如下图I禺L ；检査实 验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯亮（绿灯），合闸指示灯熄 灭。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF （绿色） 状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按铉垃，再点击 运行按停止钮立L O）4）、点击实验界面的微机操纵器；在准同期操纵器中点击“承诺参数设置”按钮使参数设置指示灯亮，这时能够进行参数设置；通过“ + ”、键选择 承诺压差，通过“参数设置修改参数，将承诺圧差设定为10V （参数设定范畴 为1%5%额定电压）；

18、再将承诺频差设定为0. 3HZ （参数设定范畴为00.4HZ）, 设置完毕后再次点击承诺参数设置”按钮，这时，参数设置指示灯熄灭，不承 诺参数设置；关闭操纵器;5）、在EAL-17中将励磁开关打开；在微机操纵器中的原动机调速器中，“开机方式自动选择为“微机自动方武（调速器中人微机自动指示灯亮;6）、将EAL-01的合闸按钮按下，将电压调至220V。7）、进入“双回路输出电路界面，点击合上EAL-02上的系统电压开关“QFS合上EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。8）、进入“原动机调速系统界面，合上“KM1” O9）、进入“发电机励磁系统”励磁方式选择微机他励KM5（合上KM5）,然

19、后合上“KM3” .进入“微机操纵器”，操纵方式选择“恒F ”运行方式（励磁调剂器中按下“恒Uf按钮），“恒”指示灯亮。然后点击最左下方的“停 机10）、在调速器中将发电机频率调到49.8HZ,在励磁调剂器中将发电机电压幅值调到220V：2、操作步骤1）、在微机操纵器中，找到准同期操纵器2）、在原动机操纵器中，点击数字示波器。在虚拟示波器中，在点击仪器选择中选择准同期”在通道一中选择“相差闭锁波形”按钮，显示相差闭锁波形:3）、在准同期操纵器中，按实验三的方法对导前时刻进行整定;4）、在压差频差都在承诺范畴内的情形下，观看整步表上旋转灯的位置，相差闭锁指示灯及测试点“相差闭锁波形”的变化；并记

20、录实验数据填入表5-1中;5）、重复2）3）操作;6）、关闭准同期操纵器;7）、进行灭磁操作和停机操作（具体操作方法参考实验十三人关闭软件，然后关闭实验台电源。表5-1相角差6相差闭锁灯状态六、注意事项1、当在作实验的过程中电机的声音显现强烈专门态噪音时，请赶忙断开空开。2、当EAL-16或EAL-17过流指示灯亮时，不能进行其他操作，要进行相应 的复位后，重新做实验;七、实验报告1、将实验数据填入表5-1中;2、依照实验数据绘制相差闭锁波形。实验八调频脉宽整定实验一、实验目的熟悉调频脉宽的作用及整定方法。二、预习与摸索什么是调频脉宽？什么缘故要对调频脉宽?三、实验原理调频脉宽指的是发出的“加

21、速” “减速信号的脉冲宽度，当调频脉宽系数改变，发送的“加速X “减速”脉冲信号的宽度也随之改变，同时，脉冲信号的宽度决定了速度的增量，脉冲宽度越大，每一脉冲信号到来时，速度增加（减少）的量越大。四、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-O1电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-06准同期操纵器14EAL-07线路爱护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与步骤改变调频脉宽，观看加速、减速脉冲宽度的变化，以及转速，频率的变化。1、实验预备1）、打开电脑;2）、合上实验台左侧的断路器;3）、打开LIBVIEW7.0软件，运行实验届面7.

22、 7点击如下图标貝口检査实验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯亮（绿灯），合闸指示灯熄灭。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF （绿色） 状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按飪皿，再点击运行按停止钮34）、点击实验界面的微机操纵器；在准同期操纵器中点击“承诺参数设置按钮使参数设置”指示灯亮，这时能够进行参数设置；通过“ + S 键选择 承诺压差，通过“参数设置修改参数，将承诺压差设定为10V （参数设定范畴 为理5%额定电压）；再将承诺频差设定为0. 3HZ （参数设定范畴为0OMHZ）， 设置完毕后再次点击“承诺参数设置”按钮，

23、这时，参数设置指示灯熄灭，不承 诺参数设置；关闭操纵器;5）、在EAL-17中将励磁开关打开；在微机操纵器中的原动机调速器中，“开机方式自动选择为微机自动方式（调速器中人微机自动指示灯亮;6）、将EAL-01的合闸按钮按下，将电压调至220V。7）.进入“双回路输出电路”界面，点击合上EAL-02上的系统电压开关“QFS”；合上EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。8）、进入“原动机调速系统界面，合上“KMr O9）、进入“发电机励磁系统励磁方式选择微机他励“KM5”（合上“KM5”）,然后合上“KM3.进入“微机操纵器”，操纵方式选择“恒F ”运行方式（励磁调剂器中按下“恒Ui按钮

24、），“恒Uf”指示灯亮。然后点击最左下方的“停 机10）、在调速器中将发电机频率调到49. 8HZ,在励磁调剂器中将发电机电压幅值调到220V：2、操作步骤1）、在原动机操纵器中，点击数字示波器。在虚拟示波器中，在点击仪器选择中选择“调速系统”在通道一中选择“相差闭锁波形按钮，显示加速脉冲或 者减速脉冲;2）、在准同期操纵器中，点击“承诺参数设置”按钮使“参数设置”指示灯亮，这时能够进行参数设置：通过“ + J 键选择调频脉宽，将其设置为150； 设置完毕后再次点击“承诺参数设置”按钮，这时，参数设置指示灯熄灭，不承 诺参数设置;3）、在调速器中，点击“加减速脉冲显示脉冲波形（其中加速脉冲为正

25、脉冲，减速脉冲为负脉冲）；点击加速或“减速”按钮，观看加速减速脉冲波形中脉冲的宽度，观看并记录转速、频率，填入表格7-h4）、设定不同的均频脉宽系数，重复1)-5)操作，观看加减速脉冲宽度的5）、变化;进行灭磁操作和停机操作(具体操作方法参考实验十三人6）、关闭调速器、准同期操纵器等;关闭软件，然后关闭实验台电源。表7-1均频脉宽(ms)发电机频率(HZ)发电机转速(rad/s)六、注意事项1、当在作实验的过程中电机的声音显现强烈专门态噪音时，请赶忙断开空开。2、当EAL-16或EAL-17过流指示灯亮时，不能进行其他操作，要进行相应 的复位后，重新做实验;七、实验报告1、测量时实验数据填入表

26、7-1中实验九手动准同期并列实验一、实验目的把握手动准同期的概念及并网操作方式，明口得无扰动合闸的概念、冲击电流性质与准同期的关系二、预习与摸索什么叫无扰动合闸、预备同期的条件是什么？准同期条件与冲击电流性质的关系是什么？三、实验原理同步发电机准同期并列，按照自动化程度可分为：手动准同期并列、半自动准同期并列、全自动准同期并列三种方式。手动准同期并列方式下，并列时，待并发电机的频率和电圧由运行人员监视和调整，当频率和电压都满足并列条件时，山运行人员按下合闸按钮，发出合闸命令。在这种方式下应在滑差电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时刻，实际发出合闸命令的时刻应提早一个相应的时刻

27、或角度。四、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双回路输出电路13EAL-06准同期操纵器14EAL-07线路爱护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与实验操作在手动准同期并列情形下，要满足并列条件，需要手动调剂发电机电压、频率，直到电压差.频率差在承诺的范畴内，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。1、实验预备1）、打开电脑;2）、合上实验台左侧的断路器;3）、打开LIBVIEW7. 0软件，运行实验届面7. 7点击如下图标检査实验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯壳（绿灯），合闸

28、指示灯熄 灭。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF （绿色） 状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按飪童，再点击 运行按停止钮豆，O）4）、点击实验界面的微机操纵器；在准同期操纵器中点击“承诺参数设置按钮使“参数设置指示灯亮，这时能够进行参数设置；通过 键选择 承诺压差，通过参数设置修改参数，将承诺压差设定为10V （参数设定范畴 为理5%额定电压）；再将承诺频差设定为0. 3HZ （参数设定范畴为0OMHZ）, 设置完毕后再次点击“承诺参数设置”按钮，这时，参数设置指示灯熄灭，不承 诺参数设置；关闭操纵器;5）、在EAL-17中将励磁开关打开；

29、在微机操纵器中的原动机调速器中，“开机方式”自动选择为微机自动方式（调速器中人微机自动指示灯亮;6）、将EAL-01的合闸按钮按下，将电压调至220V。7）、进入“双回路输出电路”界面，点击合上EAL-02上的系统电压开关“QFS”；合上EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。8）、进入“原动机调速系统”界面，合上“KM1” O9）、进入“发电机励磁系统”励磁方式选择微机他励KM5（合上KM5）,然后合上“KM3.进入“微机操纵器”，操纵方式选择“恒F ”运行方式（励磁调剂器中按下“恒U尸按钮），“恒Uf指示灯亮。然后点击最左下方的“停 机10）、在调速器中将发电机频率调到49.8HZ

30、,在励磁调剂器中将发电机电压幅值调到220V；2、操作步骤1）、点击“点击显示准同期操纵器打开准同期操纵器;2）、在准同期操纵器中，点击“承诺参数设置使“参数设置”指示灯亮,实验十半自动准同期并列实验一、实验目的把握半自动准同期的概念及并网操作方武，进一步加深对冲击电流的认识。和冲击电流的危害。二、预习与摸索冲击电流的危害是什么？如何样才能把冲击电流减小的危害减小到最小？手动同期与半自动的区不?三、实验原理半自动准同期并列方式下，并列装置没有频率差操纵和电压差操纵功能，只有合闸操纵单元。并列时，待并发电机的频率和电压山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g就在合适的时刻发出合闸信号。它与手动并列的区不仅