电力系统自动化-实验一自动准同期并网实验

电力系统自动装置原理实验报告班级：姓名：学号：指导老师：实验一发电机自动准同期装置实验一、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、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法；3、熟悉同步发电机准同期并列过程；4、学会观察、分析有关实验波形。

二、实验基本原理（一）控制发电机运行的三个主要自动装置同步发电机从静止过渡到并网发电状态，一般要经历以下几个主要阶段：（1）起动机组，使机组转速从零上升到额定转速；（2）起励建压，使机端电压从残压升到额定电压；（3）合出口断路器，将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行；（4）输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。

上述过程的控制，至少涉及3个自动装置，即调速器、励磁调节器和准同期控制器。

它们分别用于调节机组转速/功率、控制同步发电机机端电压/无功功率和实现无扰动合闸并网。

（二）准同期并列的基本原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要满足以下四个条件：（1）发电机电压相序与系统电压相序相同；（2）发电机电压与并列点系统电压相等；（3）发电机的频率与系统的频率基本相等；（4）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。

具体的准同期并列的过程如下：先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压，然后通过调整待并机组的电压和转速，使电压幅值和频率条件满足，再根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。

这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。

准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。

当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。

电力系统自动化报告学院: 核技术与自动化学院专业: 电气工程及其自动化班级: 2011060505班学号: 3201106050504姓名: ~~~~~~指导老师: 顾民完成时间: 2014年4月30日电力系统自动化实验报告实验一发电机组的启动与运转实验一、实验目的:1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。

2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。

3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作。

二、原理说明:在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。

THLZD-2型电力系统综合自动化实验台输电线路的具体结构如下图所示：调速系统的原理结构图：励磁系统的原理结构示意图三、 实验内容与步骤：1．发电机组起励建压⑴ 先将实验台的电源插头插入控制柜左侧的大四芯插座（两个大四芯插座可通用）。

接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。

⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。

⑶按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。

⑷按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。

当发电机组转速上升到1500rpm 时，THLWT-3 型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。

⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm 时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。

按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。

电力系统自动装置原理实验报告班级：姓名：学号：指导老师：实验一发电机自动准同期装置实验一、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、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法；3、熟悉同步发电机准同期并列过程；4、学会观察、分析有关实验波形。

二、实验基本原理（一）控制发电机运行的三个主要自动装置同步发电机从静止过渡到并网发电状态，一般要经历以下几个主要阶段：（1）起动机组，使机组转速从零上升到额定转速；（2）起励建压，使机端电压从残压升到额定电压；（3）合出口断路器，将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行；（4）输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。

上述过程的控制，至少涉及3个自动装置，即调速器、励磁调节器和准同期控制器。

它们分别用于调节机组转速/功率、控制同步发电机机端电压/无功功率和实现无扰动合闸并网。

（二）准同期并列的基本原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要满足以下四个条件：（1）发电机电压相序与系统电压相序相同；（2）发电机电压与并列点系统电压相等；（3）发电机的频率与系统的频率基本相等；（4）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。

具体的准同期并列的过程如下：先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压，然后通过调整待并机组的电压和转速，使电压幅值和频率条件满足，再根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。

这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。

准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。

当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。

第一章同步发电机准同期并列实验（一）同步发电机准同期并列实验1、手动准同期2、半自动准同期3、全自动准同期4、准同期条件整定一、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．掌握模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程。

二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

本实验台采用手动准同期方式。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

三、实验项目和方法（一）机组启动与建压1．检查原动机调速上自耦调压器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；3．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；4．把实验台上“同期方式”开关置“OFF”位置；5．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；6．合上原动机开关，调节自耦调压器的输出，电动机将慢慢启动到额定转速；7．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。

（二）观察与分析1．操作原动机调速旋钮调整机组转速，记录微机励磁调节器显示的发电机频率。

观察并记录不同频差方向，不同频差大小时的模拟式整步表的指针旋转方向及旋转速度、频率平衡表指针的偏转方向及偏转角度的大小的对应关系；2．操作励磁调节器上的增磁或减磁按钮调节发电机端电压，观察并记录不同电压差方向、不同电压差大小时的模拟式电压平衡表指针的偏转方向和偏转角度的大小的对应关系。

（三）手动准同期1．按准同期并列条件合闸将“同期开关”置于“ON”位置。

实验一自动准同期并网实验1.本次实验的目的和要求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。

2.实践内容或原理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。

图1 自动准同期并列装置的原理框图3.需用的仪器、试剂或材料等THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台4.实践步骤或环节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U g”控制方式；“自动”方式。

1）发电机组起励建压，使n=1480rpm；U g=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1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。

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1，2，3修改。

实验一同步发电机准同期并列实验一、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．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。

它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。

线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。

它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。

准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。

当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。

三、实验项目和方法（一）手动准同期1．按准同期并列条件合闸将“同期方式”转换开关置“手动”位置。

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，手动操作合闸按钮进行合闸。

观察微机准同期控制器上显示的发电机电压和系统电压。

往电压额定值的方向调整，直至“压差闭锁”灯熄灭。

观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，往频率额定值的方向调整，直至“频差闭锁”灯熄灭。

实验一：同步发电机组并网实验一、实验目的1．加深理解发电机组调速系统和励磁调节系统的工作原理，掌握调速装置和励磁调节装置的基本使用方法。

2．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, 熟悉同步发电机准同期并列过程。

二、实验装置介绍WDT-Ⅲ型电力系统综合自动化试验台由发电机组、试验操作台、无穷大系统等三大部分组成。

1．发电机组它是由同在一个轴上的三相同步发电机（SN=2.5kV A，VN=400V，nN=1500r.p.m），模拟原动机用的直流电动机（PN=2.2kW，VN=220V）以及测速装置和功率角指示器组成。

直流电动机、同步发电机经弹性联轴器对轴联结后组装在一个活动底盘上构成可移动式机组。

具有结构紧凑、占地少、移动轻便等优点，机组的活动底盘有四个螺旋式支脚和三个橡皮轮，将支脚旋下即可开机实验。

2．试验操作台实验操作台是由输电线路单元、微机线路保护单元、负荷调节和同期单元、仪表测量和短路故障模拟单元等组成。

其中负荷调节和同期单元是由“TGS-04型微机调速装置”、“WL-04B微机励磁调节器”、“HGWT-03微机准同期控制器”等微机型的自动装置和其相对应的手动装置组成。

（1）输电线路采用双回路远距离输电线路模型，每回线路分成两段，并设置中间开关站，使发电机与系统之间可构成四种不同联络阻抗，便于实验分析比较。

（2）“YHB-III型微机线路保护”装置是专为实验教学设计，具有过流选相跳闸、自动重合闸功能，备有事故记录功能，有利于实验分析。

在实验中可以观测到线路重合闸对系统暂态稳定性影响以及非全相运行状况。

（3）“TGS-04型微机调速装置”是针对大、中专院校教学和科研而设计的，能做到最大限度地满足教学科研灵活多变的需要。

具有测量发电机转速、测量电网频率、测量系统功角、手动模拟调节、手动数字调节、微机自动调速以及过速保护等功能。

（4）“WL-04B微机励磁调节器”其励磁方式可选择：它励、自并励2种；控制方式可选择恒UF，恒IL，恒α，恒Q等4种；设有定子过电压保护和励磁电流反时限延时过励限制、最大励磁电流瞬时限制、欠励限制、伏赫限制等励磁限制功能；设有按有功功率反馈的电力系统稳定器（PSS）；励磁调节器控制参数可在线修改，在线固化，灵活方便，并具有实验录波功能，可以记录UF，IL，UL，P，Q，α等信号的时间响应曲线，供实验分析用。

实验一同步发电机准同期并列实验一．实验目的1．加强理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；4．观察、分析有关波形。

二．实验原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定超前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统能被迅速拉入同步。

根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。

它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。

线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。

他能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到短路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间和角度。

自动准同期并列，通常采用恒定超前时间原理工作，这个超前时间可按短路器的合闸时间整定。

准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。

当所有条件均满足时，在整定的超前时刻送出合闸脉冲。

三．实验内容和步骤（一）机组启动和建压1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯灭。

调速器面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后控制量（左）和功率角（右）。

调速器上“并网”灯和“微机故障”灯均为熄灭状态，“输出零”灯亮；3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮；4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；5．把实验台上“同期方式”开关置“手动”位置；6．合上系统电压开关和线路开关QF1、QF3，检查系统电压接近额定值380V；7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速；8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。

实验一自动准同期条件测试一、实验目的1．掌握实验设备和仪器的使用方法，深入理解准同期条件。

2．掌握准同期条件的测试方法。

二、预习与思考1．为什么准同期装置都是利用滑差（脉动）电压这一特性进行工作的？2．准同期的条件有哪些？如何掌握标准？3．什么叫导前时间？导前时间恒定的条件是什么？三、原理说明1．滑差电压及其变化轨迹目前几乎所有的准同期装置都是利用滑差电压这一特性进行工作的。

所谓滑差电压是指待并发电机的电压U F和系统电压U x之间的电压差，通常用U s来表示。

发电机电压和系统电压的瞬时值，可用下式表示：u F=U F sin(ωF t+δ1) （1-1）u x=U x sin(ωx t+δ2) （1-2）U F、U x为发电机和系统电压的幅值，δ1 、δ2为发电机电压和系统电压的初相。

设U F=U x=U m，从式（1-1）和（1-2）可得滑差电压为：u s=u F-u x=2U m sin[(ωF t+δ1)/2-(ωx t+δ2)/2]×cos[(ωF t+δ1)/2+(ωx t+δ2)/2] （1-3）若初始相角δ1=δ2=0，则式(1-3)可简化为：u s=2U m sin[(ωF-ωx)t/2]cos[(ωF+ωx)t/2] （1-4）滑差电压U s随时间变化的轨迹示于图1-1。

由图1-1可以看出，u s中含有两种频率不同的分量，我们感兴趣的是U s的低频包络线。

用u sm表示滑差电压U s包迹的瞬时值，就得到u sm=2U m sin[(ωF-ωx)t/2] （1-5）令ωs= ωf-ωx式中ωs——滑差角速度。

则u sm=2U m sin（ωs t/2）（1-6）u图1-1 滑差电压变化轨迹关于滑差电压的概念还可以用相量来描述。

图1-2是滑差电压相量图。

xxU....xF.x.U.（a）（b）（c）（d）图1-2 滑差电压相量图（a）δ=ωs t；（b）δ=0；（c）δ=π/2；（d）δ=π图中用U F和U x表示发电机和系统电压的相量，当ωs不等于零时，U F和U x之间的相角差δ=ωs t，将随时间t不断改变。

《电力系统自动化》教学规范一、课程的任务本课程是电力系统自动化技术及输变电工程技术S业的专业课程。

主要任务：着重使电力系统自动化专业的学生了解电力系统自动化的基本内容、运行方式、硬件配置结构以及软件控制功能，为使用和设计电力系统中各个层面、规模的自动化系统建立基础。

二、教学大纲课程编号：适用专业：电力系统自动化技术及输变电工程技术专业学时数：40学时（不包括假期和期末考试）均为理论课学分：2说明：本课程教学规范随专业培养方案学时的改变将进行适当修定（一）、课程的性质和目的《电力系统自动化》课程是我院电类各专业的一门综合性很强的学科专业课。

本课程内容丰富，涵盖知识面广，培养学生综合运用基础知识能力，树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题、解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生掌握电力系统自动化的基本内容，学会分析电力系统自动化实现的基本方法。

为今后从事电类各专业的学习和工作打下必备的基础。

（二）、课程教学内容及基本教学要求第一章发电机的自动并列（6学时）（1）内容概要§ 1.1列操作意义，准同期并列§ 1.2同期并列的基本原理§ 1.3定越前时间并列装置§ 1.4字式并列装置（2）学时安排§ 1.5 1.5 学时§ 1.62学时§ 1.71学时§ 1.8 1.5 学时第二章同步发电机励磁自动控制系统（9学时）（1）内容概要2.1同步发电机励磁控制系统的任务和要求2.2同步发电机励磁系统2.3励磁系统中转子磁场的建立和火磁2.4 2.4励磁调节器原理2.5励磁系统稳定器2.6电力系统稳定器（2）学时安排2.73学时2.8 2.2 1学时2.9 2.3 1学时2.102.4 2学时2.112.5 1学时2.122.6 1学时第三章电力系统频率及有功功率的自动调节（6学时）（1）内容概要§3.1电力系统频率特性§3.23.2调频与调频方程式§3.3电力系统的经济调度与自动调频§3.4电力系统低频减震（2）学时安排§3.51.5 学时§3.61.5 学时§3.73.3 2学时§3.83.4 1学时第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术（4学时）（1）内容概要§4.1电力系统电压控制的意义§4.2电力系统无功功率平衡与电压的关系§4.3电力系统电压控制的措施§4.4电力系统电压综合控制§4.5电力系统无功功率电源最优控制（2）学时安排§4.60.5 学时§4.74.2 0.5 学时§4.81学时§4.91.5 学时§4.10 4.5 0.5 学时第五章电力系统调度自动化（6学时）（1）内容概要5.1电力系统调度的主要任务，电力系统的分区、分级调度，功能概述和组成 5.2 5.2远方终端RTU5.3数据通信的通讯规约5.4调度中心的前置机系统，系统结构5.5自动发电机控制5.6EMS的网络分析功能（2）学时安排5.72学时5.8 5.2 0.5 学时5.9 5.3 0.5 学时5.105.4 1学时5.115.5 1学时5.125.6 1学时第六章配电管理系统（6学时）（1）内容概要§6.1配电管理系统（DMS）的概述§6.2馈线自动化（FA）§6.3负荷控制技术及需方用电管理§6.4配电图资地理信息系统§6.5远程自动抄表系统的构成（2）学时安排§6.61学时§6.71.5 学时§6.81.5 学时§6.9 1.5 学时§6.106.5 0.5 学时第七章变电所综合自动化（3学时）（1）内容概要变电所综合自动化系统的基本功能、结构形式（2）学时安排3学时（三）、课程的教学基本要求1、理论教学要求（一）发电机的自动并列基本要求：（1）了解并列操作的意义，理解并列时电压差、频率差和相位差要满足条件的含义。

电力系统自动化实验指导书第一章同步发电机准同期并列实验（一）同步发电机准同期并列实验1、手动准同期2、半自动准同期3、全自动准同期4、准同期条件整定一、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．掌握模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程。

二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

本实验台采用手动准同期方式。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

三、实验项目和方法（一）机组启动与建压1．检查原动机调速上自耦调压器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；3．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；4．把实验台上“同期方式”开关置“OFF”位置；5．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；6．合上原动机开关，调节自耦调压器的输出，电动机将慢慢启动到额定转速；7．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。

（二）观察与分析1．操作原动机调速旋钮调整机组转速，记录微机励磁调节器显示的发电机频率。

观察并记录不同频差方向，不同频差大小时的模拟式整步表的指针旋转方向及旋转速度、频率平衡表指针的偏转方向及偏转角度的大小的对应关系；2．操作励磁调节器上的增磁或减磁按钮调节发电机端电压，观察并记录不同电压差方向、不同电压差大小时的模拟式电压平衡表指针的偏转方向和偏转角度的大小的对应关系。

· ·1 电力系统自动装置实验实验一、自动准同期装置实验一、实验目的了解并掌握准同期装置的工作原理和使用方法。

二、实验要求熟悉实验接线，观测各主要电路工作波形，作好实验记录，根据思考题和实验记录曲线，写出实验报告。

三、实验仪器及实验设备 1、准同期实验装置。

2、TFZY —1同期仿真测试仪。

3、双踪示波器。

四、实验内容及步骤（一）滑差电压波形测量实验1、按图1接线，并检查接线是否正确。

图1、同期仿真仪接线原理图2、接通同期仿真仪电源开关，分别调节Ux 和UF 旋钮，使其输出的电压为70V ，频率为50Hz （仿真仪上电时的初始值为50Hz ）。

3、用示波器观察正弦脉动电压的波形，分析当电压幅值及频率变化时，对脉动电压波形的影响。

注意：Y1、Y2输入端分别接Ux 和UF ，Y 轴工作模式置于Y1+Y2档。

示波器量程输入幅值在100V 档,即Y 轴的Y1、Y2置于10V/cm 档。

①记录：当发电机电压和系统电压Ux=UF=90V 时，滑差电压Us 的波形。

②记录：改变同期仿真仪中发电机的频率，即fF 变化时，记录滑差电压Us 的波形（注意观察滑差信号灯的变化）。

③记录：Ux=90V ，UF=60V 时，滑差电压Us 的波形。

把上面波形曲线记录在图2上。

同期仿真测试仪U x 0 U G 示波器 Y1 G Y 2· ·2Us图2（二）准同期装置与电网并列操作（演示）演示准同期装置与电网并列的实际操作过程。

思考题：1、 准同期装置与电网并列操作必须满足哪三个并列条件？2、 根据上面实验结果，分析正弦脉动电压与准同期三个条件的关系，并与理论分析进行对照。

tU F ＝U xU F ≠U x tf F ≠f x t实验二、同步发电机励磁控制系统实验一、实验目的了解并掌握准同步发电机励磁控制系统的工作原理和使用方法。

二、实验要求观测主要电路工作波形，作好实验记录，根据思考题和实验记录，写出实验报告。

电力系统自动装置原理实验报告班级:姓名:学号:指导老师:实验一发电机自动准同期装置实验一、实验目得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、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表得基本使用方法;3、熟悉同步发电机准同期并列过程;4、学会观察、分析有关实验波形、二、实验基本原理(一)控制发电机运行得三个主要自动装置同步发电机从静止过渡到并网发电状态,一般要经历以下几个主要阶段:(1)起动机组,使机组转速从零上升到额定转速;(2)起励建压,使机端电压从残压升到额定电压;(3)合出口断路器,将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行;(4)输出功率,将有功功率与无功功率输出增加到预定值。

上述过程得控制,至少涉及3个自动装置,即调速器、励磁调节器与准同期控制器。

它们分别用于调节机组转速／功率、控制同步发电机机端电压/无功功率与实现无扰动合闸并网。

(二)准同期并列得基本原理将同步发电机并入电力系统得合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要满足以下四个条件:(1)发电机电压相序与系统电压相序相同;(２)发电机电压与并列点系统电压相等;(3)发电机得频率与系统得频率基本相等;(４)合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。

具体得准同期并列得过程如下:先将待并发电机组先后升至额定转速与额定电压,然后通过调整待并机组得电压与转速,使电压幅值与频率条件满足,再根据“恒定越前时间原理”,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,使出口断路器合上得时候相位差尽可能小。

这种并列操作得合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

自动准同期并列,通常采用恒定越前时间原理工作,这个越前时间可按断路器得合闸时间整定。

准同期控制器根据给定得允许压差与允许频差,不断地检查准同期条件就是否满足,在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。

当所有条件均满足时,在整定得越前时刻送出合闸脉冲。