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自动准同期装置及自动并列实验2016
地点：教一楼135
（电力系统自动化课程实验）
1、实验目的与要求
（1）增强对自动准同期装置工作原理与作用的认识。
（2）观察测量并记录实验装置滑差电压波形、线形整步电压波形。
（3）利用实验装置与设备完成“发电机自动准同期并列实验”。
2、实验过程与内容：（实验指导书第16、17、18、30、31、32页）
（1）实验指导书第16、17、18页“2.1 利用滑差电压观察准同期条件实验”；观察记录滑差电压波形，分析体会频差f s、压差△U对滑差电压Us包络线波形的影响，Us包络线波形中包含哪些准同期并列所需要的信息。
（2）实验指导书第30-32页“3.1 基于发电机同期仿真测试仪的自动准同期并列实验”，断电状态下完成实验接线，装置投运，完成“假”并列实验及自动准同期并列实验，了解自动准同期并列条件及并列操作过程。
3、注意事项及实验报告要求
（1）对实验中的现象要细心观察、认真记录实验数据与波形。
（2）遵守实验纪律，爱护仪器设备，断电接线，规范操作，注意人身安全及设备安全。
（3）认真撰写实验报告。
报告内容应包括实验名称、实验项目、所用仪器设备、实验步骤、实验数据与波形、实验分析与问题讨论等内容。
4、思考问题
（1）同步发电机并列有哪些要求？
（2）准同期并列的理想条件是什么？
（3）什么是“恒定越前时间”？
（4）滑差电压（正弦脉动电压）包含两个待并系统哪些信息？线形整步电压（三角波）反映两个待并系统哪些信息？。
发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析8月24日3：13运转人员准备发电机采用D-AVR自动升压，发电机自动准同期并列，当操作执行第26步在DCS上将“ASS START/STOP”按钮选择在“ON”位置和第27步在DCS上将“CONFIRM”按钮选择“ON”位置，即将发电机自动准同期装置投入后，自动准同期装置开始自动检同期，经过一段时间后，自动准同期装置发出告警信号，装置闭锁，发电机自动准同期并网失败。
5：10发电机采用D-AVR自动升压，发电机手动准同期并列成功。
原因初步分析发电机自动准同期装置发出的告警信号为“滑差太小”。
根据发电机自动准同期装置内部特性，当发电机与系统之间滑差<0.02Hz、时间大于30秒后，装置将发出闭锁，本次同期并网失败告警。
根据特性，当发电机的频率与系统的频率不一致时，装置将自动向DEH发出增速或减速信号，发出的信号脉冲宽度与发电机与系统频差大小相反，即发电机与系统频差越大，增、减速信号脉冲宽度越宽，相反，发电机与系统频差越小，增、减速信号脉冲宽度越小。
而DEH接受的最小信号宽度为200ms,即当发电机与系统频差小于一定值以后，自动准同期装置向DEH发出的最小信号宽度将小于DEH接受的最小信号宽度,使汽轮机不能增、减转速，最终使发电机自动同期失败。
防范措施发电机并列前，使发电机的频率/转速稍高于系统的频率/转速，使发电机与系统之间的滑差大于0.02Hz（1.2rpm），以保证自动同期装置对DEH的正常调节。
减小DEH的最小脉冲信号接受宽度，或增加自动同期装置向DEH 发出的最小增速或减速信号脉冲宽度。
(9月2日自动同期装置厂家已将DEH脉冲增加至220ms)（9月5日发电机自动同期并网良好）以上分析仅是对本次发电机自动准同期并网失败情况的分析，由于发电机总启动期间未对发电机自动准同期、发电机程序并网回路进行假并列试验，建议接机之前找一合适机会对上述回路进行试验。
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》课程教学大纲课程名称：电力系统自动化一、课程性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业课，主要讲述电力系统中几类主要的电气自动装置的基本原理及其在电力系统运行中的作用，以及电力系统调度自动化方面的一些基本情况。
目的是使毕业生在从事电力系统的设计、运行工作时对电力系统自动化具有必要的基本知识。
二、教学基本要求1．掌握电力系统中几类主要的电气自动装置的基本原理及其在电力系统运行中的作用。
通过对自动装置基本环节的学习，对具体的自动装置应具有一定的分析能力。
2．了解电力系统调度自动化的过程和目前的基本情况。
3. 了解自动装置整定计算和实验调整的一般方法三、教学内容及要求1．绪论了解电力系统自动化对安全、经济、优质运行的作用。
了解电力系统自动化的基本内容。
了解电力系统的运行状态与调度控制。
了解本课程的目的任务及学习方法。
2．电力系统频率和有功功率的自动控制理解电力系统频率和有功功率控制的重要性，掌握电力系统负荷的调节效应。
理解调速器的基本工作原理、调速系统的静态调节特性、一次调整和二次调整。
掌握频率调差系数、并联机组间有功功率的分配。
了解电力系统频率的调节方法、自动发电控制（AGC）原理。
3．电力系统电压和无功功率的自动控制了解电力系统电压和无功功率控制的必要性，理解励磁控制系统的主要任务及对励磁控制系统的基本要求。
了解励磁控制系统的构成、励磁方式分类。
了解起励、灭励、强励、强减。
掌握励磁调节器基本构成，包括测量比较单元、综合放大单元、可控整流电路、移相触发单元的基本工作原理及典型电路；掌握励磁调节器的静态工作特性、励磁控制系统的静态调节特性、电压调差系数，调差装置。
4．同步发电机的并列操作了解并列操作及其重要性。
理解两种并列方法——准同期并列与自同期并列。
理解滑差电压的性质，掌握准同期并列条件分析方法、准同期并列的整定计算。
掌握自动准同期并列的基本原理。
理解自动准同期装置的基本构成，包括滑差检测、合闸部分的工作原理及作用。
第十章微机型自动装置实验第一节微机型自动准同期装置实验【实验目的】了解装置的基本结构及其功能；了解装置的接线及使用；初步掌握微机型自动准同期装置的功能实验操作的基本技能；初步掌握实验分析的方法。
【实验目标】会看懂实验设备输入及输出回路；会对实验现象进行分析；能讲述微机型自动准同期装置同期合闸特性的动作过程；能说出输电线路保护测控装置自动重合闸的启动原理；会分析实验结果。
一、实验项目1．同期动作值测试。
二、实验设备1．RCS-9000系列同期屏 1面；2. RCS-9659数字式准同期装置 1台；3．继保之星-1200继电保护测试系统 1台；三、实验的准备工作1．自动准同期柜的构成这里我们以PRCK97-G39 自动准同期柜为例，学习自动准同期柜的构成。
PRCK97-G39 自动准同期柜主要由数字电压表频率表、指针式同期表、RCS-9565同期装置、操作盘、打印机、连接压板、信号复位按钮、打印按钮、同期继电器构成。
图10-4是该柜的平面的正面照片和示意图。
（1）数字电压频率表的作用是：在手动同期方式下，现场操作员依据数字电压频率表的指示，进行升压、降压、加速和减速操作。
（2）指针式同期表的作用是：在手动同期方式下，现场操作员依据同期表的指示进行合闸。
（3）RCS-9565同期装置的作用是：实现电机并网、线路的同期检同期合闸操作。
（4）操作盘的作用是：用于对同期装置进行手动操作。
（5）打印机和打印按钮的作用是：打印操作时，按下此按钮。
打印机打印最新的动作报告。
（6）连接压板有1个投检修连接片和10个合闸出口连接片。
当装置进行检修时，为了让装置不通过通信口向远方发送信息，将装置投入检修态。
（7）信号复位按钮的作用是：用于中央信号和合闸信号灯的复归。
（8）同期继电器的作用：一是手动同期方式下，防止人为的误操作；二是自动同期和半自动同期方式下，可作为同期的判据之一。
2．RCS-9565同期装置的基本功能；RCS-9659为数字式准同期装置，可用作发电机并网、线路的同期检同期合闸操作。
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1 复杂电力系统发电机组并列运行实验一、实验目的1、熟悉发电机各种自动调节装置功能和操作方法。
2、发电机组的起动和运行控制过程和操作方法。
3、熟悉多台发电机组并入区域电力网络运行过程和操作方法。
二、原理说明在本实验平台上，要完成电力系统监控实验平台的相关实验，首先必须熟悉多台发电机组启动后，通过电力系统监控实验台上的电力网络结构，完成多台发电机组与无穷大系统的同期并列运行，因此本实验中通过1#、4#、5#机组与无穷大系统的并网运行，了解多机并网的整个过程。
三、实验内容与步骤本实验电力网络结构如图3-1所示。
图3-1 复杂电力系统发电机组并列运行1、无穷大系统的调整以及电力网的组建1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接通8#母线，再合闸QF18，顺时针调整自耦调压器把手至400V。
联络变压器的分接头选择为UN。
2）依次合闸QF1→QF14→QF10→QF15→QF7，观察1#、4#和5#母线电压为400V左右。
2、各发电机组的启动和同期运行分别起动1#、4#、5#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm,UG=400V。
此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将1#发电厂并入无穷大系统，1#发电机组并网后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。
然后按同样操作，依次完成4#、5#发电机组的并网运行，发出一定的功率。
3、各发电机组的解列和停机手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0，按下监控实验台的QF G1“分闸”按钮，完成1#发电厂与系统的解列操作，然后进行1#发电机组的停机操作。
然后按同样操作，依次完成4#、5#发电机组的解列和停机操作。
四、实验报告1、记录发电机组同期并网过程中，操作步骤。
2、记录发电机组解列的顺序，操作步骤。
五、注意事项1、电力网的组建时，必须确定各母线电压正常，否则要停电查看是否无穷大电源接线的可靠性。
自动准同期并列装置的若干方面阐述1、引言并列操作是将同步发电机投入到电力系统运行的操作。
在发电厂内，凡可以进行并列操作的断路器都称为同步点。
通常每台发电机的断路器都是同步点，用以实现一台发电机的并列操作；母线联络断路器是同步点，作为同一母线上所有发电单元的后备同步点；三绕组变压器的三侧断路器都是同步点，在任一侧故障断开或检修后恢复时，可以减少并列过程中的倒闸操作，保证迅速可靠地恢复供电。
母线分段断路器一般不作为同步点。
并列操作的基本要求有两点，分别是（1）并列操作后，发电机应该能够迅速地被拉入同步运行；（2）并列操作的瞬间，发电机的冲击电流应满足要求，不能超过规定的允许值。
并列操作可以手动执行也可以自动执行。
手动准同期装置由运行操作人员手动调整发电机的电压和频率，并监视频率差、整步表及电压差，靠经验来判断合适的合闸时间，从而操作断路器进行合闸。
手动准同期装置主要有以下三方面的问题：1）延误并网时间；2）一般都是多台机组共用一套手动准同期装置，各机组的控制电缆多，接线复杂；3）存在重大的安全隐患。
故现在多采用自动同期装置来进行并列操作。
2、并列操作的方式同步发电机并列操作的方式有自同期及准同期两种。
按自动化程度等级的不同，准同期并列方式分为自动准同期、半自动准同期及手动准同期三种，本论文主要介绍自动准同期装置实现的自动准同步并列。
（1）准同期方式准同期并列要求在合闸操作前通过调整待并发电机组的转速及电压，当满足电压频率、相位及幅值后，由操作人员手动或由准同期装置自动选择合适时间发出合闸命令，这种合闸操作的冲击电流一般非常小，并且机组投入电力系统后能够被迅速地拉人同步运行。
采用准同期并列方式时，并列断路器主触头闭合瞬间应满足一下三个条件：1）运行系统与待并系统的电压幅值应相等；2）运行系统与待并系统的频率应相等；3）运行系统与待并系统的相位应相同。
实际上要求满足上述三个条件既不可能也没有必要。
因此，根据允许冲击电流的条件，规定了准同期并列允许的电压、频率和相角偏差范围。
一、实验目的本次实验旨在让学生掌握同步发电机准同期并列的操作方法，理解并网过程中同步条件的判断和调整，以及提高对电力系统安全稳定运行的认识。
二、实验原理同步发电机准同期并列是指将两台或多台发电机在频率、相位和电压等方面调整至一致，然后通过合闸操作实现并列运行。
准同期并列的关键在于确保并列瞬间各发电机的相位差接近零，以避免并列过程中产生较大的冲击电流，保证电网的稳定运行。
三、实验设备1. 同步发电机实验平台2. 电流表、电压表、频率表等测量仪器3. 控制开关、保护装置等四、实验步骤1. 准备阶段- 熟悉实验平台的结构和操作方法。
- 确保实验设备完好，测量仪器校准准确。
- 了解实验原理和注意事项。
2. 启动发电机- 启动第一台发电机，调整其频率、相位和电压至额定值。
- 启动第二台发电机，观察并调整其频率、相位和电压，使其与第一台发电机接近同步。
3. 准同期判断- 观察两台发电机的电流、电压、频率等参数，判断是否达到准同期并列条件。
- 若未达到准同期条件，调整第二台发电机的相位角，直至满足条件。
4. 合闸操作- 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时间或角度。
- 观察合闸瞬间电流、电压等参数，确保并列过程平稳。
5. 并列运行- 合闸成功后，两台发电机实现并列运行。
- 观察并记录并列运行过程中的电流、电压、频率等参数，分析并列运行情况。
6. 实验结束- 关闭实验设备，整理实验数据，撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 实验数据- 第一台发电机：频率 50Hz，电压 220V，相位角0°。
- 第二台发电机：频率 50Hz，电压 220V，相位角 -5°。
- 合闸瞬间电流：0.5A。
- 并列运行过程中电流、电压、频率等参数稳定。
2. 实验分析- 通过本次实验，成功实现了两台发电机的准同期并列。
- 在并列过程中，电流、电压、频率等参数稳定，说明并列过程平稳，未产生较大的冲击电流。
实验一 自动准同期并列条件测试及线性整步电压测试一、实验目的1、掌握实验设备的正确使用方法。
2、掌握实验设备和仪器的使用方法，深入理解准同期条件；3、掌握准同期条件的测试方法。
4、熟悉线性整步电压形成的原理和基本特征二、实验设备实验台由三相交流电源、双回路、准同期控制器、微机线路保护、发电机励磁系统、原动机调速系统和发电机组几部分组成。
三、实验内容与步骤图1 一次系统接线图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LIBVIEW7.0软件，运行4)、在EAL-17中将励磁开关打开； 5）、在微机控制器中的原动机调速器中，将励磁开关打开 6）、在励磁系统中，励磁方式选择微机他励“KM5”（在EAL-16上）,控制方式选择“恒F U ”运行方式（励磁调节器中按下“恒F U ”按钮），“恒F U ”指示灯亮，合上励磁开关“KM3”（在EAL-16上）；7）、在调速器中将发电机频率调到49.8HZ ，在励磁调节器中将发电机电压幅值调到380V 左右；2、停机实验1）、行灭磁操作。
在本装置中采用的是手动跳励磁开关灭磁，实验界面EAL-05上，直接断开继电器“KM3”，合上跳灭磁开关“KM2”，此时“KM3”的ON 灯灭，OFF 灯亮, “KM2”的ON 灯亮，OFF 灯灭，表示发电机的励磁开关已断开，发电机的励磁绕组通过灭磁电阻进行灭磁。
2）、同步发电机组的停机操作，按下调速器中的“停机/开机”按钮，“停机”指示灯亮，控制参数递减至零，发电机减速，逐渐停止转动。
然后跳开原动机开关“KM1”（主界面EAL-16上），ON 灯灭，OFF 灯亮，断开EAL-01电源，即按下EAL-01上的“断开”按钮，此时，表示已经关机，等待下一次开机。
3、并网实验A 滑差电压1）、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； 2）、在微机控制器中，找到准同期控制器 3）、在原动机控制器中，点击数字示波器。
自动准同期装置ZZQ-5说明一．用途本装置适用于各种型式和各种功率的同步发电机按自动准同期方式并入系统。
还可以用作两个独立的电力系统按同期方式并列。
二．结构整机结构有主插件，壳体，盖三部分组成。
调整实验时，将盖子左右两侧螺杆拧下，即可取下盖子，然后往外拉动把手，便可将主插件拔出。
合闸与调频部分装在一块印刷板上，可以转动90°便于试验检修，调压与电源部分装在另一个印刷板上。
外形尺寸：344×164×400（宽×高×深）mm3,盖厚40mm。
安装开口尺寸320×147（宽×高）。
三原理说明为使同步发电机与系统自动准同期方式并列，必须满足下面三个条件：1，发电机电压与系统电压的频差应小于允许值。
2，发电机电压与系统电压的幅值应小于允许值。
3，在并列的断路器主触头闭合的瞬间，发电机电压与系统电压的相位差应小于允许值。
为实现条件1，装置设有自动调频部分，能实现发电机的频率对系统频率自动跟踪。
为实现条件2, 装置设有自动调压部分，能实现发电机的电压对系统电压自动跟踪。
为满足条件3，装置设有恒定导前时间的控制部分，导前时间的整定值可以根据并列断路器合闸时间的长短来整定，当导前时间的整定值与断路器的合闸时间（包括所有辅助元件的动作时间在内）相等时，装置就能保证断路器主触头闭合的瞬间，被投入的发电机电压与系统电压的相位差小于允许值。
以下按原理图0XJ，352，104－107分别说明装置的工作原理。
1．合闸部分：合闸部分的主要作用是判断发电机与系统的同步情况如何，在频差与电压差均满足要时，提前一定时间发出合闸命令。
我们不希望在频差太大时并网，在所需的提前相角大于某一整定值时，装置就自动闭锁，可以根据所整定的导前时间，容许的最大频差，计算出所需的导前相角。
2．调频部分：调频部分的主要作用是判别发电机电压的频率是高于或低于系统电压的频率，从而发出减速或增速指令，作用于发电机的调速器，调整发电机电压频率，使之逐步趋近系统电压频率。
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。
自动准同期装置及自动并列实验2016
地点：教一楼135
（电力系统自动化课程实验）
1、实验目的与要求
（1）增强对自动准同期装置工作原理与作用的认识。
（2）观察测量并记录实验装置滑差电压波形、线形整步电压波形。
（3）利用实验装置与设备完成“发电机自动准同期并列实验”。
2、实验过程与内容：（实验指导书第16、17、18、30、31、32页）
（1）实验指导书第16、17、18页“2.1 利用滑差电压观察准同期条件实验”；观察记录滑差电压波形，分析体会频差f s、压差△U对滑差电压Us包络线波形的影响，Us包络线波形中包含哪些准同期并列所需要的信息。
（2）实验指导书第30-32页“3.1 基于发电机同期仿真测试仪的自动准同期并列实验”，断电状态下完成实验接线，装置投运，完成“假”并列实验及自动准同期并列实验，了解自动准同期并列条件及并列操作过程。
3、注意事项及实验报告要求
（1）对实验中的现象要细心观察、认真记录实验数据与波形。
（2）遵守实验纪律，爱护仪器设备，断电接线，规范操作，注意人身安全及设备安全。
（3）认真撰写实验报告。
报告内容应包括实验名称、实验项目、所用仪器设备、实验步骤、实验数据与波形、实验分析与问题讨论等内容。
4、思考问题
（1）同步发电机并列有哪些要求？
（2）准同期并列的理想条件是什么？
（3）什么是“恒定越前时间”？
（4）滑差电压（正弦脉动电压）包含两个待并系统哪些信息？线形整步电压（三角波）反映两个待并系统哪些信息？。
