TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统实验指导书

1、PAGE Changg Shaa Tonng Qiing EElecttricaal annd Innformmatioon Coo.ltddTQXDZZ-II电力系系统自动化化实验培训训系统实验指导书书长沙同庆电电气信息有有限公司 TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统电力系统自动化部分 PAGE III目 录录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc214704265 第1章 概概 述1 HYPERLINK l _Toc214704266 1.1 系系统简介1 HYPERLINK l _Toc214704267 1.2 系系统特点1 HYPERLINK l _T

2、oc214704268 1.3 系系统构成1 HYPERLINK l _Toc214704268 1.3.11发电机组组及控制屏屏.11.3.22电力系统统自动化实实验培训系系统.81.3.33组态接线线屏.113 HYPERLINK l _Toc214704272 第2章 电电力系统自自动装置课课程实验17 HYPERLINK l _Toc214704273 2.1 同同步发电机机准同期并并列实验172.1.33.1 机机组启动和和建压.1772.1.33.1.33 恒定越越前时间测测试182.1.33.2 手动准准同期并列列实验.19A. 按准准同期条件件手动合闸.19B. 偏离离准同期并

3、并列条件合合闸.202.1.33.5 半半自动准同同期并列.212.1.33.6 全全自动准同同期并列.212.1.33.7 不不同准同期期条件对比比实验.222 HYPERLINK l _Toc214704279 2.2 同同步发电机机励磁控制制实验242.2.33.1 不不同角对应的励励磁电压测测试.252.2.33.2 同同步发电机机起励226A. 恒机机端电压方方式起励.226B. 恒励励磁电流方方式起励.262.2.33.3 伏/赫赫限制实验验.272.2.33.4 调差特特性实验282.2.33.5 强强励实验.302.2.33.6 欠励限限制实验.3312.2.33.7 过励限限

4、制实验.332 HYPERLINK l _Toc214704285 第3章 电电力系统分分析课程实实验34 HYPERLINK l _Toc214704286 3.1 电电力系统稳稳定性实验验353.1.33.1 负负荷调节实实验353.1.33.2 单单回路与双双回路稳态态对称运行行比较实验验35A. 单回回路稳态对对称运行实实验.35B. 双回回路对称运运行与单回回路对称运运行比较实实验.36 HYPERLINK l _Toc214704304 3.2 单单机带负荷荷实验373.2.33.1 原原动机转速速自动方式式（自动调调节）下负负荷容量对对发电机的的电压，频频率的影响响.373.2.

5、33.2原动动机转速手手动方式（无无调节）下下负荷容量量对发电机机的电压，频频率的影响响383.2.33.3励磁磁系统无调调节下负荷荷容量对发发电机的电电压，频率率的影响39 HYPERLINK l _Toc214704310 第4章 电电力系统综综合实验41TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc214704311 4.1 发发电厂自动动化综合实实验414.1.33.2 各机组依依次并网实实验.424.1.33.3 发电厂机机组监控实实验444.1.33.4 发电厂机机组调节实实验.444.1.33.5 并并联运行机机组间无功功功率的分分配实验.444 HYPERLI

6、NK l _Toc214704316 4.2 电电力系统自自动化综合合实验464.2.33.1 多多台机组依依次并网实实验.474.2.33.2 不不改变网络络结构的潮潮流分布实实验484.2.33.3 改变网网络结构的的潮流分布布实验.504.2.33.4 四四遥实验.514.2.33.5 电力系系统有功功功率平衡和和频率调整整实验5514.2.33.6 电力系系统无功功率平平衡和电压压调整实验验514.2.33.7 多多台机组依依次退出实实验51 HYPERLINK l _Toc214704322 4.3 分分区调频实实验52A. 时，分分区调频实实验53B. 时，分分区调频实实验53附录

7、1：自自动装置参参数设定参参考表55附录2：TTQTS-III微微机型自动动调速装置置用户手册册56附录3：TTQTQ-IIII微机型同同期装置用用户手册663附录4：TTQLC-IIII微机型型自动励磁磁装置用户户手册799 TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统电力系统自动化部分 PAGE - 23 -第1章 概概 述1.1 系系统简介“TQXDDZ-III电力系统统自动化实实验培训系系统”是根据教教育部电力系统统分析、电力系系统自动装装置原理、电力力系统自动动化、电力系统统调度自动动化、电力系统统远动技术术、电电力工程、工厂厂供电等等相关课程程实验教学学的需求，结结合最新的的电力系统

8、统自动化技技术而研发发的实验培培训系统。既适用于于相关课程程的实验教教学、培养养学生的实实践技能，也也可作为学学生课程设设计和毕业业设计的开开放平台，还还可作为专专业技术人人员上岗培培训平台。1.2 系系统特点（1）多功功能：一套套实验系统统可完成包包括同期、励磁调节节、静态稳稳定、暂态态稳定、功功率特性、继电保护护等多种实实验功能，且且提供手动动、自动等等不同的实实验方法，供供学生比较较。（2）可视视化界面：每台自动动装置本身身都有液晶晶显示屏，可可以方便的的观察数据据、设置参参数。（3）实验验系统配置置PC机，可可将实验中中的各种数数据及波形形上传到PPC机，可可以实时地地观察各种种实验波

9、形形和数据，还可以存储，以供分析，在PC机上也可以对自动装置进行控制调节。（4）贴近近现场实际际：实验系统是是一个完整整的电力系系统典型模模型，与电电力系统的的实际情况况基本相符符。1.3 系系统构成TQXDZZ-II电电力系统自自动化实验验培训系统统由发电机机组及控制屏、电力系统统自动化实实验培训系系统和组态接线线屏组成。具体结结构及面板板示意图详详见下文：1.3.11发电机组组及控制屏屏1.3.11.1 结结构与外形形三相同步发发电机组长长118ccm，宽550cm，高高48cmm。TQPFKK-II发电机机组控制屏屏长75ccm，宽65ccm，高1755cm。发电机组控控制屏面板板上包括

10、指指示仪表、一次电路路示意图、微机调速速、微机同同期、微机机励磁装置置、二次电电路以及电电源控制几几个部分，如如图1 -1所示。图1-1 发电机组控制屏面板板示意图注：个别别型号产品品第6区已已经并到第第2区示意意图上，视视具体情况况而定。发电机组控控制屏左侧面插座有有励磁出线线、电动机机出线、发发电机出线线；右侧面面插座有发发电机出线线、3800V电源、220VV电源、通通讯线等。如图1-2所示示。“励磁出线线”与应发电电机组的发发电机励磁磁端子F+，F-相相连；“电动机出出线”与发电机机组的电动动机控制电电压相连；“发电机进进线”与发电机机组发电机机电压输出出端子的UU、V、WW、N相连连

11、；“发电机出出线”应与系统统电源相连连；“380VV电源”接市电三三相交流3380V电电源。2220V电源源接市电2220V单单相交流电电源，TVV与实验台台TV相连连。 图1-2 发电机组组控制屏侧侧面示意图图1.3.11.2 技术术参数发电机组及及控制屏容容量2.88kVA。1.3.11.2.1 发电机组组（1）三相相同步发电电机(SN=2.55KVA，UN=4000，nn=15000r.pp.m)（2）直流流电动机(PN=2.22KW，UN=2200V)，用用来模拟原原动机，配配有测速装装置1.3.11.2.2 TQTTS-IIII微机型型自动调速速装置（1）测量量发电机转转速精度：0.

12、22%（2）可自自动调节/手动调节节（3）工作作环境条件件环境温度：-1040相对湿度：5%995%（4）交流流电源额定电压： AC2220V允许偏差：-15%+155%频率：500Hz00.5 HHz波形：正弦弦波，波形形畸变55%（5）开关关量输入输输出路数12路光电电隔离输入入5路光电隔隔离输出（6）网络络接口1路RS4485接口口，带光电电隔离（9）指标标参数* 速度采采用光电脉脉冲输入，每每转10000个脉冲冲* 控制计计算周期110ms* 调速范范围20%1200%，可控硅移移相范围1101550度* 在空载载额定电压压情况下，当当发电机给给定阶跃为为10%时，发电电机电压超超调量

13、小于于阶跃量的的30%，振振荡次数小小于2次，调调节小于55秒（此参参数与调节节器参数有有关）1.3.11.2.3 TQLLC-IIII微机型型自动励磁磁装置（1）工作作环境条件件环境温度：-1040；相对湿度：5%995%；（2）交流流电源额定电压： AC2220V；允许偏差：-15%+155%；频率：500Hz00.5 HHz；波形：正弦弦波，波形形畸变55%；（3）模拟拟量输入参参数定子电流（三三相）：额额定值5AA；机端电压（三三相）：额额定值相电电压57.7V（二二次）；励磁电压：额定值2220V；励磁电流：额定值33.60AA ；频率：额定定值50HHz；（4）开关关量输入输输出路

14、数12路光电电隔离输入入；5路光电隔隔离输出；（5）网络络接口1路RS4485接口口，带光电电隔离（6）指标标参数* 调压范范围20%1200%。可控控硅移相范范围10150度；* 起励超超调100%，甩负负荷超调15%；* 调差率率15%可调；* 频率特特性：频率率每变化11%，发电电机机端电电压变化不不大于额定定值的0.25%；* 电流测测量精度：0.5%，电压精度度：0.55%。* 在空载载额定电压压情况下，当当发电机给给定阶跃为为10%时，发电电机电压超超调量小于于阶跃量的的30%，振振荡次数小小于2次，调调节小于55秒（此参参数与调节节器参数有有关）1.3.11.2.4 TQTQQ-

15、IIII微机型自自动同期装装置 （1）工作作环境条件件环境温度：-1040；相对湿度：5%995%；（2）交流流电源额定电压： AC2220V；允许偏差：-15%+155%；频率：500Hz00.5 HHz；波形：正弦弦波，波形形畸变55%；（3）模拟拟量输入参参数机端电压（三三相）：额额定值相电电压57.7V（二二次）；机端电留（三三相）：额额定值100A（二次次）；频率：额定定值50HHz；（4）开关关量输入输输出路数12路光电电隔离输入入；10路继电电器触点输输出；（5）测量量系统频率率、机端电电压、系统统电压精度度优于0.5%（6）全自自动准同期期合闸（7）半自自动准同期期合闸（8）断

16、路路器合闸时时间测定（9）多种种参数的修修改，可在在装置上通通过液晶屏屏修改，也也可通过PPC机修改改（10）通通讯功能，可可在PC机上实实时观测多多种波形、并可以保保存数据注：通讯功功能视具体体型号而定定，部分产产品未加载载通讯功能能。此注释释适用于同同期装置。1.3.11.2.5 互感器（1）电压压互感器：变比为3380V/100VV。（2）电流流互感器：变比为110A/55A。1.3.11.2.6 励磁整流流模块（1）最大大输出电流流：30AA（2）额定定工作电压压：380V（3）控制制电源电压压：12VV直流（4）控制制信号：0010VV1.3.11.2.7 调速整流流模块（1）最大大

17、输出电流流：30AA（2）额定定工作电压压：4500V（3）控制制电源电压压：12VV直流（4）控制制信号：0010VV1.3.11.3 发发电机组控控制屏构成成发电机组控控制屏由以以下几部分分构成：1) 台体体2) 测量量表计：励励磁电流表表、励磁电电压表、机机端电压表表、系统电电压表、有有功表、无无功表、机机端频率表表。3) 一次次接线图：发电机组组与系统之之间的连接接示意图。4) 三相相模拟断路路器：用三三相交流接接触器模拟拟实现。5) 电压压互感器：用来采集集发电机机机端电压和和系统电压压。6) 电流流互感器：用来采集集发电机电电流。7) TQQTS-IIII微机机型自动调调速装置：用

18、来调节节电动机转转速。8) TQQTQ-IIII微机机型自动同同期装置：实现现发电机组组与无穷大大系统并网网操作。9) TQQLC-IIII微机机型自动励励磁装置：用来来调节发电电机励磁。10) 励励磁整流模模块：受自自动励磁装装置控制输输出发电机机励磁电流流。11) 调调速整流模模块：受自自动调速装装置控制输输出调速控控制电流。1.3.11.4 发发电机组控控制屏面板板介绍发电机组控控制屏面板板如图2-1，分66个区分别别介绍。注：个别别型号产品品第6区已已经并到第第2区示意意图上，视视具体情况况而定。1.3.11.4.11 发电机机组控制屏屏1区发电机组控控制屏1区为指示仪仪表，包含含励磁

19、电流流表、励磁磁电压表、机端电压压表、系统统电压表、有功表、无功表、机端频率率表、系统统频率表，如如图1-3所示。各表对应的的测量点均均与名称符符合，机端端表测量点点为经过TT1变压器器之后的数数据。图1-3 发电机组组控制屏11区示意图图1.3.11.4.22 发电机机组控制屏屏2区发电机组控控制屏2区为发电机机组与系统统连接的一一次电路示示意图，如图1-4所示示。断路器器1QF即即为并网开开关，1QQF处安装装有带灯操操作按键，按按红灯按键键可对断路路器进行合合闸，按绿绿灯按键可可进行跳闸闸。当断路路器处于合合位时，红红灯亮，绿绿灯灭；处处于跳位时时，绿灯亮亮，红灯灭灭。用红绿带灯灯按键模

20、拟拟，红灯亮亮模拟断路路器合闸，绿绿灯亮模拟拟断路器跳跳闸；G表表示发电机机组，T11为3800V/3880V变压压器，1TTA、1TTV、2TTV分别为为电流互感感器、机端端电压互感感器、系统统电压互感感器。1TTA、1TTV和2TTV的二次次信号连接接到控制屏屏下方接线线端子上。注：个别别型号产品品第6区已已经并到第第2区示意意图上，视视具体情况况而定。部部分型号11TA、11TV和22TV的二二次信号已已连接示意意图接线端端子上。1.3.11.4.33 发电机机组控制屏屏3区发电机组控控制屏3区为TQTTS-IIII微机型型自动调速速装置及其其控制区，见见图1-55所示。装置具体操操作详

21、见附附录3TQTSS-IIII微机型自自动调速装装置用户手手册，此此处着重介介绍装置控控制开关及及按键操作作。启动/停止止：此拨码码开关为装装置主控制制，只有在在启动状态态下，其它它操作才有有效；打到到停止状态态后，装置置所有数据据清零。（注注意：在并并网状态时时切勿改变变其状态）远方/就地地：即远程程控制方式式/就地控控制方式的的切换。在在一种状态态时，另一一种控制方方式的任何何操作均不不起作用。AGC/自自动/手动动：即三种种控制方式式图1-4 发电机组组与系统相相连一次接接线示意图图注：多数版版本系统中中AGC方方式暂未启启用增速/减速速按钮：利利用该按钮钮可对电动动机转速进进行控制。加

22、速/减速速端子：当当与同期装装置“加速”、“减速”端子相连连时，可由由同期装置置自动调速速。图1-5 发电机组组控制屏33区示意图图1.3.11.4.44 发电机机组控制屏屏4区发电机组控控制屏4区为TQTTQ-IIII微机型型自动同期期装置及其其控制区，见见图1-6所示示。装置具体操操作详见附附录4TQTQQ-IIII微机型自自动同期装装置用户手手册，此处着着重介绍装装置控制开开关及按键键操作。启动/停止止：此拨码码开关为装装置主控制制，只有在在启动状态态下其它操作才有有效；打到停止止状态后，装装置所有数数据清零。（注意：在并网状状态时切勿勿改变其状状态）远方/就地地：即远程程控制方式式/就

23、地控制制方式的切切换。在一一种状态时时，另一种种控制方式式的任何操操作均不起起作用。自动/半自自动/手动：同期期的三种控控制方式。恒定越前时时间/恒定越前前相角：合合闸控制方方式选择。Ug、Uss、Un：为测测量输入接接口。合闸输出：即合闸控控制输出，应与控制屏6区的1QF合闸控制回路红色接线端相连。注：个别别型号产品品第6区已已经并到第第2区示意意图上，视视具体情况况而定。部部分型号合合闸机构已已连接示意意图接线端端子上。升压、降压压、加速、减速：应应分别与励励磁装置的的升压、降降压；调速装置的加速速、减速端端子相连，实现均压压和均频控控制。图1-6 发电机组组控制屏44区示意图图1.3.1

24、1.4.5 发电机组组控制屏55区发电机组控控制屏5区为TQLLC-IIII微机型型自动励磁磁装置及其其控制区，见见图1-7所示示。装置具体操操作详见附附录5TQLCC-IIII微机型自自动励磁装装置用户手手册，此处着着重介绍装装置控制开开关及按键键操作。启动/停止止：此拨码码开关为装装置主控制制，只有在在启动状态态下其它操操作才有效效；打到停停止状态后后，装置所所有数据清清零。（注注意：在并并网状态时时切勿改变变其状态）远方/就地地：即远程程控制方式式/就地控控制方式的的切换。在在一种状态态时，另一一种控制方方式的任何何操作均不不起作用。恒Ug/恒恒IL/恒恒Q/恒：即4种种控制方式式。注意

25、在在将励磁装置置“方式选择择”开关拨到中中间位置（“恒Q/恒恒”）后，应应等待100秒再选择择“恒Q”或“恒”方式。增磁/减磁磁：利用该该按钮可对对发电机励励磁进行控控制。升压/降压压：当与同同期装置“升压”、“降压”端子相连连时，可由由同期装置置自动调速速。图1-7 发电机组组控制屏5区示意图图1.3.11.4.66 发电机机组控制屏屏6区发电机组控控制屏6区为联机方方式及电源源开关区。见图1-8。注意：打开电源时时请注意顺顺序：首先先将2200V电源开开启，然后后检查各自动动装置启动动情况，再开启调调速励磁电电源；关闭电源时顺序相反反，应先关关闭调速励励磁电源，防防止破坏整整流模块。图1-

26、8 发电机组组控制屏6区示意图图1.3.22电力系统统自动化实实验培训系系统1.3.22.1 结结构与外形形电力系统自自动化实验验培训系统统总长为1776cm，宽宽80cmm，高1885cm。电力系统统自动化实实验培训系系统由一次次主接线、多功能微微机保护装装置及接线线区、二次次输出区、控制回路路区、电源源开关等几几部分。电力系统自自动化实验验培训系统统面板由3部分组成成，如图11-9所示。图1-9 TQXDDZ-III电力系统统自动化实实验培训系系统1.3.22.2技术参参数实验台三相相功率为33000W。1.3.22.2.1 TQWWB-IVV多功能微微机保护实实验装置（1）工作作环境条件

27、件环境温度：-1040相对湿度：5%995%（2）交流流电源额定电压：AC2220V允许偏差：-15%+155%频率：500Hz0.5 Hz波形：正弦弦波，波形形畸变55%（3）额定定参数交流电流：5A交流电压：相电压557.7VV频率：500Hz直流电压输输出：DCC24V保护电流工工作范围：2.5AA40A保护电压工工作范围：5V1120V（4）保护护精度电流精度：3%电压精度：3%时间精度：10mss装置瞬动时时间：40mss1.3.22.2.2 线路路电抗4组电抗器器组，两组36mmH，两组组48mHH。1.3.22.2.3 互感器（1）电压压互感器：变比为3380V/100VV。（2

28、）电流流互感器：变比为110A/5A。1.3.22.2.4 三相调压压器（1）输入入电压：3380V（2）输出出电压：004500V（3）容量量：9kVVA1.3.22.3电力系系统自动化化实验培训训系统构成成电力系统自自动化实验验培训系统统由以下几几部分构成成：1) 实验验台体2) 一次次接线图3) 三相相模拟断路路器：用三三相交流接接触器模拟拟实现4) 模拟拟线路：用用4组电抗抗器组模拟拟，可构成成双回线5) TQQWB-IIV多功能能微机保护护实验装置置：用来保保护输电线线路。6) 三相相调压器：用来模拟拟无穷大电电源。7) 电压压互感器：用来采集集母线电压压。8) 电流流互感器：用来采

29、集集线路电流流。9) 短路路故障设置置模块：用用来设置瞬瞬时性和永永久性故障障，三相短短路及两相相短路。1.3.22.4 电力系系统自动化化实验培训训系统面板板介绍1.3.22.4.1 电力系统统自动化实实验培训系系统1区电力系统自自动化实验验培训系统统1区为一次次主接线区区，如图11-10所示。在一次主接接线区包含含实验台一一次回路接接线图和短短路设置点点，短路性性质分瞬时时性和永久久性，短路路类型分两两相短路和和三相短路路，图中左左侧虚线部部分表示该该部分实际际设备不在本本实验台上上，在机组组控制屏上上。图1-100 一次主接接线注：电力系系统自动化化实验培训训系统存在在与继电保保护实验台

30、台合并的型型号，在此此只以此型型号做说明明，具体请请参照实物物。1.3.22.4.22 电力系系统自动化化实验培训训系统2区区电力系统自自动化实验验培训系统统2区为多功功能微机保保护装置及及其接线区区，其接线线区分四个个部分：电电压输入、电流输入入、跳合位位监视、跳跳合闸控制制。如图1-11所示。图1-111 微机保保护装置及及其接线区区电压输入端端子可与机机组控制屏屏或实验台台上的电压压互感器二二次侧相连连，监测电电压信号；电流输入入端子可与与机组控制制屏或实验验台上的电电流互感器器二次侧相相连，注意意公共端也也应分别连连接。跳合合闸端子应应与实验台台上的断路路器合闸回回路绿色端端子和跳闸闸

31、回路绿色色端子相连连。1.3.22.4.55 电力系系统自动化化实验培训训系统3区电力系统自自动化实验验培训系统统3区为互感器器输出及断断路器控制制区，如图1-12所示示。详见继继电保护部部分说明书书。图1-122 互感器输输出及断路路器控制区区1.3.33组态接线线屏1.3.33.1 结结构与外形形组态接线屏屏长85ccm，宽60ccm，高1855cm。组组态接线屏屏包含线路路变压器等等一次区、断路器刀刀闸一次区区、断路器器刀闸手动动控制区、二次电流流电压输出出区、电容容器控制区区等，如图图1-13所示。图1-133 组态接线线屏面板图图1.3.33.2 技技术参数（1）三相相功率：1120

32、0W（2）线路路参数：336mH，33.6A（3）变压压器T1：380VV/3800V，3KKVA（4）电压压互感器：380VV/1000V（5）电流流互感器：10A/5A（6）电容容器组：11，2，33，4号电电容器值分分别为2F，4F，8F，155F1.3.33.3 组组态接线屏屏面板介绍绍1.3.33.3.11 组态接接线屏1区区组态接线屏屏1区为线线路变压器器等一次区区，包含66条线路阻阻抗接入区区、变压器器接入区、电容器接接入区、电电流互感器器接入区、电压互感感器接入区区。如图11-14所示。图1-144 线路变变压器等一一次区1.3.33.3.22 组态接接线屏2区区组态接线屏屏2

33、区为断断路器刀闸闸一次区，包包含6个断断路器和77个刀闸的的一次接入入区。如图图1-15所示。图1-155 断路器器刀闸一次次接入区1.3.33.3.33 组态接接线屏3区区组态接线屏屏3区为断断路器QFF、刀闸QSS和电容器器投切的手手动控制区区，如图11-16所示。图1-166 断路器器和刀闸手手动控制区区1.3.33.3.44 组态接接线屏4区区组态接线屏屏4区为接接入区，包包含5个接接入点和1个无穷大电电源接入点点，如图1-17所示。图1-177 电流电电压二次输输出区1.4 注注意事项（1）在电电流电压互互感器输出出端取电流流电压信号号时电流电电压不能接接反，防止止烧坏电压压互感器。

34、（2）接跳跳合闸回路路时要注意意跳合闸控控制接点的的接线顺序序，防止224V电源源短路。（3）在上上电的情况况下禁止打打开后门，有有触电危险险。（4）在连连接一次回回路时严禁禁上3800V电，有有触电危险险。（5）面板板上接一次次回路时要要严格按照照实验说明明书接线，接接完线后要要由另一个个人检查后后方可上电电，防止触触电危险。（6）接跳跳合闸回路路时要注意意跳合闸控控制接点的的接线顺序序，防止224V电源源短路。（7）微机机保护装置置在不使用用的情况下下应将其电电源关闭，长长时间运行行会影响其其使用寿命命。（8）控制制屏在不使使用的情况况下应将其其电源关闭闭，长时间间运行会影影响其使用用寿命

35、。（9）屏中中的进出线线在不使用用的情况下下应将插座座上的连线线拔掉，防防止3800V电通过过连线裸露露在外部，造造成触电危危险。（10）在在测试合闸闸时间时，应应确保系统统电源未带带电，否则则将出现非非同期合闸闸！（11）发发电机起动动必须按以以下顺序操操作：a. 检查查机组控制制屏上各指指示仪表的的指针是否否指在0位位置，如不不在则应调调到0位置置。b. 合上上机组控制制屏上的“220VV电源”开关，检查查开关状态态：控制屏屏一次系统统图上1QQF处信号号灯应绿灯灯亮，红灯灯熄灭。观观测微机型型自动调速速装置、微微机型自动动励磁装置置及微机型型自动同期期装置（以以下分别简简称为“调速装置置

36、”、“励磁装置置”和“同期装置置”）面板上上的“运行”灯，正常常应亮或闪闪烁。c. 对调调速装置和和励磁装置置的参数进进行合理设置。d. 合上上“调速励磁磁电源”开关（3380V）。e. 将机机组控制屏屏上的调速装置置“方式选择择”开关选择择为“自动”方式，“远方/就就地”选择为“就地”（选择为为“远方”时，就地地控制失效效）。“启动/停停止”开关选择择为“启动”，此时，调调速装置开开始输出控控制信号。通过“增速速”按钮逐渐渐升高电动动机转速，当当按住“增速”按钮不动动时，转速速将快速升升高。接近近额定转速速时，松开开“增速”按钮（防防止超过额额定转速），然后采用点动的方式操作按钮，直到达到需

37、要的转速。f. 确认认机组转速速在额定转转速附近（如如果未达到到，重复步步骤5），将机组控制屏上的励磁调节装置“方式选择”开关选择为“恒Ug”方式，“远方/就地”选择为“就地”（选择为“远方”时，就地控制失效），“启动/停止”开关选择为“启动”，此时，励磁调节装置开始输出控制信号。通过“增磁磁”按钮逐渐渐升高发电电机电压，当当按住“增磁”按钮不动动时，发电电机电压将将快速升高高。接近额额定电压时时，松开“增磁”按钮（防防止超过额额定电压），然然后采用点点动的方式式操作按钮钮，直到达达到需要的的电压。（12）发发电机组停停机必须按按以下顺序序操作：首先将同期期装置的“启动/停停止”开关打到“停止

38、”位，跳开开同期开关关1QF，使使同步发电电机与系统统解列。在在发电机与与系统解列列之后，将将励磁的“启动/停止”开关打到到“停止”位置，使使发电机端端电压迅速速降为零，或或者通过“减磁”按钮使发发电机电压压降低到零零时再选择择“停止”，励磁装置置将停止功功率单元的的输出。此此时，将调调速装置的的“启动/停止”开关打到到“停止”，使电动动机转速迅迅速降为零零，或者通通过“减速”按钮使电电动机转速速降低到零零时再选择择“停止”。调速装置置将停止功功率单元的的输出。待待机组停稳稳后先断开开“励磁调速速电源开关关”，再断开开“220VV电源”开关。注意：实验验前请仔细细阅读附录录中各个装装置及软件件

39、的说明，已已熟悉操作作、防止误误操作。1.5 简简单故障处处理（1）244V电源短短路后244V电源自自动保护，需需关闭2220V电源源，5S后重新新上电即可可。（2）带灯灯按键不能能正常跳合合时，将台台子里面的的继电器都都按紧，看看是不是继继电器松动动造成的。（3）带灯灯按键的灯灯不亮，测测量带灯按按键的X11、X2之间是是否有244V电压，如如有则是带带灯按（44）键的灯灯坏了，更更换即可，如如没有则是是回路中有有断线的情情况。（4）装置置不能通讯讯，将2220V电源源关闭5SS后重新上上电，如果果还是通讯讯不上，检检查装置与PC之间的的通讯线是是否松动。第2章 电电力系统自自动装置课课程

40、实验2.1 同同步发电机机准同期并并列实验2.1.11 实验目的的1) 加深深理解同步步发电机准准同期并列列原理，掌掌握准同期期并列条件件。2) 熟悉悉同步发电电机准同期期并列过程程。2.1.22 原理与与说明将同步发电电机并入电电力系统的的合闸操作作通常采用用准同期并并列方式。准同期并并列要求在在合闸前通通过调整待待并机组的的电压和转转速，当满满足电压幅幅值和频率率条件后，根根据“恒定越前前时间原理理”，由运行行操作人员员手动或由由准同期控控制器自动动选择合适适时机发出出合闸命令令，这种并并列操作的的合闸冲击击电流一般般很小，并并且机组投投入电力系系统后能被被迅速拉入入同步。根根据并列操操作

41、的自动动化程度不不同，又分分为手动准准同期、半半自动准同同期和全自自动准同期期三种方式式。正弦整步电电压是不同同频率的两两正弦电压压之差，其其幅值作周周期性的正正弦规律变变化。它能能反映两个个待并系统统间的同步步情况，如如频率差、相角差以以及电压幅幅值差。线线性整步电电压反映的的是不同频频率的两方方波电压间间相角差的的变化规律律，其波形形为三角波波。它能反反映两个待待并系统间间的频率差差和相角差差，并且不不受电压幅幅值差的影影响，因此此得到广泛泛应用。手动准同期期并列，应应在正弦整整步电压的的最低点（同相点）时合闸，考考虑到断路路器和继电电器固有的合闸时间间，实际发发出合闸命命令的时刻刻应提前

42、一一个相应的的时间或角角度。自动动准同期并并列，通常常采用恒定定越前时间间原理工作作，这个越越前时间可可按断路器器的合闸时时间整定。准同期控控制器根据据给定的允允许压差和和允许频差差，不断地地检查准同同期条件是是否满足，在在不满足要要求时闭锁锁合闸并且且发出均压压均频控制制脉冲。当当所有条件件均满足时时，在整定定的越前时时刻送出合合闸脉冲。同期装置一一般在发电电机端的电电压和频率率与系统侧侧电压和频频率相差不不大时投入入，而在同同期结束后后就可退出出运行。2.1.33 实验项项目和方法法 2.1.33.1 机组组启动和建建压1) 将发发电机组电电动机三相相电源插头头与机组控控制屏侧面面“电动机

43、出线线”插座连接，发电电机三相输输出电压插插头与“发电机进进线”插座连接，发电电机励磁电电源插头与与“励磁出线线”插座连接。机组控制制屏侧面的的“380VV电源”插座与实验室3380V三三相交流电电源连接，2220V电电源插头（“发电机出线”插座左侧的黑色插头）与实验室220V交流电源连接。2) 检查查机组控制制屏上各指指示仪表的的指针是否否指在0位位置，如不不在则应调调到0位置置。3) 合上上机组控制制屏上的“220VV电源”开关，检查查开关状态态：控制屏屏一次系统统图上1QQF处信号号灯应绿灯灯亮，红灯灯熄灭。观观测微机型型自动调速速装置、微微机型自动动励磁装置置及微机型型自动同期期装置（

44、以以下分别简简称为“调速装置置”、“励磁装置置”和“同期装置置”）面板上的的“运行”灯，正常应应亮或闪烁烁。4) 按附附表1对调调速装置和和励磁装置置的参数进进行设置。具体的设设置方法参参考TQQTS-IITI 微微机型自动动调速装置置用户手册册和TTQLC-III 微机型自自动励磁装装置用户手手册。5) 合上上“调速励磁电源”开关（3380V）。注意：一定要先合合“220VV电源”开关，再再合“调速励磁电源”开关，否否则，励磁磁或调速输输出的功率率模块可能能处于失控控状态。6) 将机机组控制屏屏上的调速装置“方式选择择”开关选择择为“自动”方式，“远方/就就地”选择为“就地”（选择为为“远方

45、”时，就地地控制失效效）。“启动/停停止”开关选择择为“启动”，此时，调调速装置开开始输出控控制信号。通过“增速速”按钮逐渐渐升高电动动机转速，当当按住“增速”按钮不动动时，转速速将快速升升高。接近近额定转速速时，松开开“增速”按钮（防防止超过额额定转速），然然后采用点点动的方式式操作按钮钮，直到达到需需要的转速速。7) 确认认机组转速速在额定转转速 (11500转转/分) 附近（如如果未达到到，重复步步骤5），将机组控制屏上的励磁调节装置“方式选择”开关选择为“恒Ug”方式，“远方/就地”选择为“就地”（选择为“远方”时，就地控制失效），“启动/停止”开关选择为“启动”，此时，励磁调节装置开

46、始输出控制信号。通过“增磁磁”按钮逐渐渐升高发电电机电压，当当按住“增磁”按钮不动动时，发电电机电压将将快速升高高。接近额额定电压时时，松开“增磁”按钮（防防止超过额额定电压），然然后采用点点动的方式式操作按钮钮，直到达达到需要的的电压。由于励磁电电流作用可可能使机组组转速少许许下降，在在建压完成成后需细微微调整转速速至额定值值（15000转/分分）。2.1.33.1.2 观察察与分析1) 操作作机组控制制屏上的增增速或减速速按钮调整整机组转速速，观察发发电机频率率的变化。2) 操作作机组控制制屏上的增增磁或减磁磁按钮调节节发电机端端电压，观观察发电机机机端电压的的变化。注：励磁装装置上频率率

47、及灭磁开开关均无意意义，观察察发电机频频率应以同同期装置为为准。2.1.33.1.3 恒定定越前时间间测试由于一般断断路器的合合闸机构为为机械操作作机构，从从合闸命令令发出，到到断路器主主触头闭合合瞬间止，需需要经历一一段合闸时时间（一般般为0.11-0.77s），因因而自动同同期装置在在检查压差差和频差已已符合并列列条件时，还还必须在角角差为零的的时刻前，发发出合闸命命令才能使使断路器主主触头闭合合瞬间的相相角差恰好好为零，这这一时段称称为“越前时间间”。由于该该越前时间间只需按断断路器的合合闸时间进进行整定，与与滑差及压压差无关，故故称其为“恒定越前前时间”。将同期装置置的“合闸输出出”接

48、线端与与“1QF合闸闸回路”左侧红色色端子相连连。先断开开控制屏一一次系统图图上的1QQF，即：应绿灯亮亮，红灯灭灭，然后进进行合闸时时间测试。注意：测试前确保保系统电源源未带电，否否则可能进进行合闸测测试时将出出现非同期期合闸！在同期装置置主界面下下按“ESC”键进入“功能表”，进入“装置检查查”菜单，选选择“合闸时间间”，稍等片片刻，检查查完毕后，界界面显示“动作时间间 xxx”（xx表示示动作时间间数值，单单位ms）。记下此动动作值，大大致等于恒恒定越前时时间。之后，再再次手动断断开控制屏屏一次系统统图上的11QF，同同上。2.1.33.2 手动准准同期并列列实验图2-1 发电机组准同期

49、并并列示意图图发电机组准准同期并列列示意图如如图2-11，1QFF作为同期期开关（位位于机组控控制屏上）。将机组控控制屏侧面面的“发电机出出线”与“TQXDDZ-III电力系统统自动化实实验培训系系统实验台台”（以下简简称“实验台”）侧面的的“发电机进进线”相连。A. 按准准同期条件件手动合闸1) 依次次合上实验台台上的6QF、4QF、2QF、5QF、3QF、1QF按钮钮，使系统统侧母线带带电。各QF（即断断路器）处处指示灯应应红灯亮、绿灯灭。2) 在机机组控制屏屏上完成如如下实验接接线：将同期装置置右侧的“Ug”（发电机机电压）端端子与1TTV接线区区“a”端子相连连，“Us”（系统电电压）

50、端子子与2TVV接线区“a”端子相连连，“Un”端子同时时与1TVV和2TVV的“x”端子两连连。这样同同期装置可可同时采集集到发电机机和系统两两侧的电压压信号。注：台体内内部已将bb、c项电电压及电流流接至同期期装置，同同时1TVV和2TVV的x端已已短接。注意：1TTV和2TTV电压信信号必须为为同一相，否则相角差检测不准确。3) 设置置同期参数数需要设置如如下几个同同期参数：*压差允许许值：当发发电机和系系统两侧的的电压差在在压差允许许值范围内内时，则认认为压差满满足合闸要要求；*频差允许许值：当发发电机和系系统两侧的的频率差在在频差允许许值范围内内时，则认认为频差满满足合闸条条件；*合

51、闸时间间：断路器器的实际合合闸时间（要要求与测得得的恒定越越前时间一一致）；*均频均压压参数：同同期装置在在检测到频频差和压差差不满足条条件时，向向调速装置置和励磁装装置发出的的均频均压压脉冲的宽宽度和周期期。改变均均频均压参参数可改变变同期装置置均频均压压的快慢。在同期装置置的主界面面状态下，按按“ESC”进入功能能表菜单，选择“定值管理”可进行相应设置。具体可参考考附录4TTQTQ-IIII 微机机型自动同同期装置用用户手册。提示：设置置压差允许许值为1.0V，频差差允许值为为0.3HHz，合闸闸时间值设设为恒定越越前时间测测试的时间间值，合闸闸相角值设设为10，均均频系数值值为7，均均频

52、周期为为0.5，均均压系数为为7，均压压周期为00.5。4) 将同同期装置“方式选择择”开关选择择为“手动”方式。手手动调节机机组频率和和电压，观观察机端电电压表和发发电机频率率表的数值值有何变化化（也可在在同期装置置液晶屏上上查看）。5) 根据据发电机电电压和系统统电压的大大小，相应应操作励磁磁装置增磁磁或减磁按按钮进行调调压，直至至发电机的的端电压近近似等于系系统电压。根据发电机机频率和系系统频率的的大小，相相应操作调调速装置上上的增速或或减速按钮钮进行调速速，直至发发电机频率率近似等于于系统频率率。此时表示压压差、频差差均满足条条件，观察察同期装置置液晶显示屏上的相角图，当当旋转至00度

53、位置前前某一合适适时刻时，按下机组控制屏上的1QF，将发电机并网。由于人的反应时间，应选择在即将接近0度之前按1QF。在同期装置置主界面下下按“ESC”键，进入入“功能表”，选择“报告管理理”选项，再选选择“浏览事件件报告”选择，观观察冲击电电流大小。注意：1) 此实实验中同期期装置应打打到停止位位2) 由于于发电机组组容量较小，冲击击电流可能能不明显。3) 在发发电机未与与系统解列列之前，不不应再次同同期。B. 偏离离准同期并并列条件合合闸本实验项目目仅限于实实验室进行，不不得在电厂厂机组上使使用！实验分别在在单独一种种并列条件件不满足的的情况下合合闸，记录录功率表冲冲击情况：(1) 电电压

54、差、相角差条条件满足，频频率差不满满足，分别别在和时手动合合闸，观察察并记录机机组控制屏屏上有功功率率表P和无无功功率表表Q指针偏偏转方向及及偏转角度度大小，填填入表2-1。注意：频率率差不要大大于1.00Hz。(2) 频频率差、相角差条条件满足，电电压差不满满足，分别别在和时手动合合闸，观察察并记录机机组控制屏屏上有功功率率表P和无无功功率表表Q指针偏偏转方向及及偏转角度度大小，填填入表2-1。注意：电压压差不要大大于额定电电压的100%。 (3) 频率差、电压差条条件满足，相相角差不满满足，调节节调速装置置的增减速速控制相角角差指针，使使指针分别别在顺时针针旋转和逆逆时针旋转转时手动合合闸

55、，观察察机组控制制屏上有功功功率表PP和无功功功率表Q指指针偏转方方向及偏转转角度大小小，从励磁磁装置显示示屏上读取取有功和无无功数值填填入表2-1。注意：相角角差不要大大于20度。表2-1 不同频差差下的有功功和无功量量顺时针逆时针P（kW）Q（kVAAR）2.1.33.5 半自自动准同期期并列1) 将同同期装置的的“启动/停停止”开关选择为为“停止”，然后将将发电机与与系统解列列（跳开11QF）；2) 将发发电机电压压和系统电电压引接到到同期装置置上，将“合闸输出出信号”连接到“1QF合合闸回路”，方法同同上。由于于全自动准准同期自动动发出均频频、均压脉脉冲，因此此将同期装装置右侧的的“升

56、压”、“降压”端子接到到励磁装置置的“升压”、“降压”端子。这这样，励磁磁装置就可可以接收到到同期装置置发出的调调压信号，进进行相应的的调节；将将同期装置置的“加速”、“减速”信号端子子与调速装装置的“加速”、“减速”信号端子子相接，这这样调速装装置就可以以接到同期期装置发出出的调速信信号，进行行相应的调调节。3) 参数数设置：确确认同期条条件的设置置，进入“同期参数数”选项，如如果参数设设置与手动动准同期的的参数设置置一致，则则不用再修修改；否则则对参数进进行修改成成手动准同同期时的参参数。4) 并列列：将调速速装置的工工作方式设设置为“自自动”、励励磁装置的的工作方式式设置为“自动”，调调

57、节发电机机电压和频频率，使其其偏离合闸闸允许条件件。将同期装置置的“方式式选择”开开关选择为“半自动动”。根据据当前压差差、频差数数值进行手手动调压、调速，方法同手手动准同期期。当压差差、频差条条件满足时时，同期装装置自动发发出合闸命命令，此时时机组控制制屏上的1QFF应红灯亮，绿绿灯灭，表表示已经合合闸。同期期装置液晶晶显示屏上显示合合闸后的系统电压、发电机电电压、系统统频率、发电电机频率和和相角信息息。注意：1) 一定要要首先将同同期装置停停止，然后后再跳开11QF，防防止同期装装置再次合合闸。2) 在发发电机与系系统未解列列之前，不不应再次选选择同期操操作，此实实验中同期期装置打在在停止

58、位。2.1.33.6 全自自动准同期期并列1) 将同同期装置的的“启动/停停止”开关选择为为“停止”，然后将将发电机与与系统解列列（跳开11QF）；2) 将发发电机电压压和系统电电压引接到到同期装置置上，将“合闸输出出信号”连接到“1QF合合闸回路”，方法同同上。由于于全自动准准同期自动动发出均频频、均压脉脉冲，因此此将同期装装置右侧的的“升压”、“降压”端子接到到励磁装置置的“升压”、“降压”端子。这这样，励磁磁装置就可可以接收到到同期装置置发出的调调压信号，进进行相应的的调节；将将同期装置置的“加速”、“减速”信号端子子与调速装装置的“加速”、“减速”信号端子子相接，这这样调速装装置就可以

59、以接到同期期装置发出出的调速信信号，进行行相应的调调节。3) 参数数整定：方方法同半自自动准同期期。4) 启动动、建压：将调速装装置的工作作方式设置置为“自动”，“启动/停停止”打到“启动”，按“增速”按钮，调调节发电机机转速到11500转转/分；将将励磁装置置的工作方方式设置为为“自动”， “启动/停停止”打到“启动”，按“升压”按钮，调调节发电机机极端电压压到系统电电压附近（可可根据同期期装置对比比观察）。5) 并列列：稍微调调节转速和和电压，使使其偏离合合闸允许条条件，选择择微机型同同期装置的的“方式选选择”开关关，选择为“自动”。 “启动/停停止”打到“启动”，微机准同同期装置将将自动

60、进行行均压、均均频控制并并检测合闸闸条件，一一旦合闸条条件满足即即发出合闸闸命令。在在全自动过过程中，观观察当“升升速”或“降速”命命令指示灯灯亮时，调调速装置上上有什么反反应；当“升压”或或“降压”命令指示示灯亮时，励磁装置上有什么反应。观察合闸时机组控制屏上电流表和有功表、无功表的摆动情况。合闸后同期装置主界面显示合闸后发电机端电压、系统电压，发电机频率、系统频率和相角的情况。注意：1) 一定要要首先将同同期装置停停止，然后后再跳开11QF，防防止同期装装置再次合合闸。2) 在发发电机与系系统未解列列之前，不不应再次选选择同期操操作。2.1.33.7 不同准同期期条件对比比实验改变准同期期