同步发电机励磁控制实验..

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2023年度电力系统同步发电机励磁系统的建模与仿真

2023年度电力系统同步发电机励磁系统的建模与仿真

2023年度电力系统同步发电机励磁系统的建模与仿真随着电力系统的快速发展和电力负荷的不断增加,同步发电机在电力系统中的作用日益重要。

在发电过程中,同步发电机的励磁系统起着至关重要的作用,它不仅决定了发电机的输出功率和电压稳定度,还直接影响到电力系统的稳定性和安全性。

因此,对同步发电机励磁系统进行建模和仿真,分析其特性及优化其性能具有十分重要的实用价值和工程应用前景。

本文将针对电力系统同步发电机励磁系统的建模和仿真,从理论分析、实验研究和实际应用等角度进行探讨,并提出相应的解决方案和建议。

一、同步发电机励磁系统的基本原理同步发电机是电力系统中常用的发电设备之一,其工作原理是通过励磁系统对转子产生恒定电磁势,使得电动机的旋转速度与电网同步。

励磁系统由调节回路和发电机励磁机组成,前者用于调节励磁电流大小,后者用于产生励磁电流。

励磁机由交流电源供电,将电能转换为磁能,形成恒定的磁场,以激励转子产生电势,并与电网同步。

二、同步发电机励磁系统的建模方法同步发电机励磁系统建模方法通常采用开环和闭环两种方法。

开环方法着重考虑发电机励磁机的特性和参数,而忽略负载和电力系统的影响;闭环方法则将发电机励磁系统与负载和电力系统耦合起来,考虑更加全面的影响因素。

基于此,可以利用MATLAB等软件对同步发电机励磁系统建立模型并进行仿真。

三、同步发电机励磁系统的特性分析同步发电机励磁系统特性分析是建模和仿真的重要内容,其目的是分析系统的性能和稳定性。

特性分析主要包括励磁电路特性分析、励磁系统数学模型建立、励磁机暂态过程仿真等方面。

四、同步发电机励磁系统的优化同步发电机励磁系统的优化可以通过改变发电机励磁电路参数、控制环节参数等方式进行。

其中,提高励磁机的内部反馈控制效果,降低负载波动对励磁系统的影响,并采用先进的励磁控制算法等方法,可以显著提升系统的质量和性能。

五、同步发电机励磁系统仿真结果分析通过对同步发电机励磁系统的仿真分析,可以建立电网和发电机系统的各种工况和稳态性能参数,并提出相应的改进措施和建议。

电力系统自动化实验指导书-南京邮电大学

电力系统自动化实验指导书-南京邮电大学

电力系统自动化实验指导书南京邮电大学自动化学院实验一励磁控制方式及其相互切换实验一、实验目的1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务;2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点;3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形;观察触发脉冲及其相位移动;4.了解微机励磁调节器的基本控制方式;二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成,它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统,称为励磁控制系统。

励磁控制系统的三大基本任务是:稳定电压,合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。

可供选择的励磁方式有两种:自并励和它励。

当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时,构成自并励励磁系统。

而当交流励磁电源取自380V市电时,构成它励励磁系统。

两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的,触发脉冲为双脉冲,具有最大最小α角限制。

微机励磁调节器的控制方式有四种:恒U F(保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。

其中,恒α方式是一种开环控制方式,只限于它励方式下使用。

同步发电机并入电力系统之前,励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。

当操作励磁调节器的增减磁按钮,可以升高或降低发电机电压;当发电机并网运行时,操作励磁调节器的增减磁按钮,可以增加或减少发电机的无功输出,其机端电压按调差特性曲线变化。

发电机正常运行时,三相全控桥处于整流状态,控制角α小于90°;当正常停机或事故停机时,调节器使控制角α大于90°,实现逆变灭磁。

三、实验项目和方法(一)不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测(1)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;(2)励磁系统选择它励励磁方式:操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式,调节器面板“它励”指示灯亮;(3)励磁调节器选择恒α运行方式:操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式,面板上的“恒α”指示灯亮;(4)合上励磁开关,合上原动机开关;(5)在不启动机组的状态下,松开微机励磁调节器的灭磁按钮,操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角α,从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。

同步发电机励磁调节及励磁系统实验

同步发电机励磁调节及励磁系统实验

同步发电机励磁调节及励磁系统实验一、实验目的1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务;2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点;3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形;观察触发脉冲及其相位移动;4.了解微机励磁调节器的基本控制方式;5.了解电力系统稳定器的作用;观察强励现象及其对稳定的影响;6.了解几种常用励磁限制器的作用;7.掌握励磁调节器的基本使用方法。

二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成,它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统,称为励磁控制系统。

励磁控制系统的三大基本任务是:稳定电压,合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。

可供选择的励磁方式有两种:自并励和它励。

当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时,构成自并励励磁系统。

而当交流励磁电源取自380V市电时,构成它励励磁系统。

两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的,触发脉冲为双脉冲,具有最大最小α角限制。

微机励磁调节器的控制方式有四种:恒U F(保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。

其中,恒α方式是一种开环控制方式,只限于它励方式下使用。

同步发电机并入电力系统之前,励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。

当操作励磁调节器的增减磁按钮,可以升高或降低发电机电压;当发电机并网运行时,操作励磁调节器的增减磁按钮,可以增加或减少发电机的无功输出,其机端电压按调差特性曲线变化。

发电机正常运行时,三相全控桥处于整流状态,控制角α小于90°;当正常停机或事故停机时,调节器使控制角α大于90°,实现逆变灭磁。

电力系统稳定器――PSS是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一,已成为励磁调节器的基本配置;励磁系统的强励,有助于提高电力系统暂态稳定性;励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节,常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。

同步发电机的准同期并列物理仿真实验

同步发电机的准同期并列物理仿真实验

同步发电机的准同期并列物理仿真实验姓名:班级:学号:一.实验原理同步发电机励磁系统可分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统(发电机自并励系统);励磁控制系统承担电压控制、改变发电机无功等任务;调速系统承担调频和有功控制。

发电机的并列操作是使待并发电机满足并列条件并入电网运行的一系列动作。

具体参见教材《电力系统自动化》或《自动装置原理》。

1.实验预习清楚同步发电机准同期并列的概念和原理;清楚励磁系统和调速系统的原理和作用。

2.实验目的掌握发电机启动、并网、增减负荷等正常操作。

二. 实验内容:(1) 无穷大系统侧送电。

无穷大系统侧如图1所示之单元接线。

进入“无穷大系统”界面。

先向电源开关发送“合”指令,合上电源开关。

观察线电压遥测值,通过调压(升压/降压)使线电压为750V。

然后向高压开关发送“合”指令,合上高压开关。

完成无穷大电源侧送电。

(2) 发电机组的启动与建压。

发电机侧如图2所示之单元接线。

点击实验系统图上代表发电机之符号,进入“* #发电机”界面(*代表1、2、3或4)。

先向原动机开关发送“合”指令,合上原动机开关。

然后向励磁开关发送“合”指令,合上励磁开关。

再向开机开关发送“投”指令,开机。

调速器将自动启动电动机至额定转速。

当机组转速升到90%额定值以上时,励磁调节器自动将发电机电压建压至额定值。

观察此过程中的转速遥测值以及发电机电压、频率遥测值。

a. 记录三组能说明变化趋势的发电机电压、频率值,并记下对应时间,填入下b. 记录向原动机开关发送“合”指令的时间,记录机组转速升到90%额定值以上(3). 准同期并网。

通过“* #发电机”界面上的“增/减速”指令调整发电机频率,以及“增/减励磁”指令调整发电机电压;通过“无穷大系统”界面上的“系统升/降压”指令调整系统电压。

使同期开关两侧的发电机电压、频率以及系统电压、频率满足准同期并网条件。

向同期开关发送“合”指令,合上同期开关。

电力系统自动化-实验二 同步发电机励磁控制实验

电力系统自动化-实验二   同步发电机励磁控制实验

实验二 同步发电机励磁控制实验1.本次实验的目的和要求1)、了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点。

2)、了解强励的作用,掌握励磁电压上升速度和强励倍数等几个概念。

3)掌握可控励磁发电系统励磁系统电路原理及其工作特性。

2.实践内容或原理1)微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点励磁调节器具有四种控制方式:恒发电机电压U g ,恒励磁电流I e ,恒给定电压U R 和恒无功Q 。

其中,恒U R 为开环控制,而恒U g ,恒I e 和恒Q 三种控制方式均采用PID 控制,PID 控制原理框图如图2-3-1所示,系统由PID 控制器和被控对象组成,PID 算法可表示为:()()-()e t r t c t = (1)(){()1/() [()]/}P I D u t K e t T e t dt T d e t dt =+⎰+ (2)其中:u(t )—调节计算的输出; K P —比例增益;T I —积分常数; T D —微分常数。

因上述算法用于连续模拟控制,而此处采用采样控制,故对上述两个方程离散化,当采样周期T 很小时,用一阶差分代替一阶微分,用累加代替积分,则第n 次采样的调节量为:0(){()/() /[()- (-1)]}P I D u n K e n T T e i T T e n e n u =+∑++ (3)式中:u 0—偏差为0时的初值。

则第n-1次采样的调节量为:0(-1){(-1)/() /[(-1)- (-2)]}P I D u n K e n T T e i T T e n e n u =+∑++ (4)两式2-3-3和2-3-4式相减,得增量型PID 算法,表示如下:()()- (-1) [()- (-1)]()[()-2(-1)(-2)]P I D u n u n u n K e n e n K e n K e n e n e n ∆==+++ (5) 式中:K P —比例系数;K I —积分系数, I P IT K K T =; K D —微分系数, D D P TK K T =每种控制方式对应一套PID 参数(K P 、K I 和K D ),可根据要求设置,设置原则:比例系数加大,系统响应速度快,减小误差,偏大,振荡次数变多,调节时间加长,太大,系统趋于不稳定;积分系数加大,可提高系统的无差度,偏大,振荡次数变多;微分系数加大,可使超调量减少,调节时间缩短,偏大时,超调量较大,调节时间加长。

同步发电机励磁控制实验

同步发电机励磁控制实验

同步发电机励磁控制实验一、实验目的1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务;2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点;3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形;观察触发脉冲及其相位移动;4.了解微机励磁调节器的基本控制方式;5.了解电力系统稳定器的作用;观察强励现象及其对稳定的影响;6.了解几种常用励磁限制器的作用;7.掌握励磁调节器的基本使用方法。

二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成,它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统,称为励磁控制系统。

励磁控制系统的三大基本任务是:稳定电压,合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。

可供选择的励磁方式有两种:自并励和它励。

当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时,构成自并励励磁系统。

而当交流励磁电源取自380V市电时,构成它励励磁系统。

两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的,触发脉冲为双脉冲,具有最大最小α角限制。

微机励磁调节器的控制方式有四种:恒U F(保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。

其中,恒α方式是一种开环控制方式,只限于它励方式下使用。

同步发电机并入电力系统之前,励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。

当操作励磁调节器的增减磁按钮,可以升高或降低发电机电压;当发电机并网运行时,操作励磁调节器的增减磁按钮,可以增加或减少发电机的无功输出,其机端电压按调差特性曲线变化。

发电机正常运行时,三相全控桥处于整流状态,控制角α小于90°;当正常停机或事故停机时,调节器使控制角α大于90°,实现逆变灭磁。

电力系统稳定器――PSS是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一,已成为励磁调节器的基本配置;励磁系统的强励,有助于提高电力系统暂态稳定性;励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节,常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。

(OA自动化)EAL电力系统综合自动化实验指导书.

(OA自动化)EAL电力系统综合自动化实验指导书.

(OA自动化)EAL电力系统综合自动化实验指导书目录实验一电机启动、建压和停机实验1实验二自动准同期条件测试实验4实验三线性整步电压测试实验11实验四导前时间整定及测量实验14实验五压差闭锁和整定实验17实验六频差方向及频差闭锁与整定实验21实验七相差闭锁与整定实验26实验八调频脉宽整定实验31实验九手动准同期并列实验34实验十半自动准同期并列实验37实验十一全自动准同期并列实验40实验十二同步发电机励磁控制实验44(一)同步发电机励磁起励控制实验47(二)控制方式相互切换实验51(三)可控励磁系统主电路负荷调节实验54(四)伏赫限制实验56(五)调差实验58实验十三同步发电机的解列、灭磁与停机实验61实验十四一机—无穷大系统稳态运行方式实验64实验十五电力系统功率特性和功率极限实验68(一)无调节励磁时功率特性和功率极限的测定69(二)手动调节励磁时功率特性和功率极限的测定74(三)自动调节励磁时功率特性和功率极限的测定76实验十六电力系统暂态稳定实验79(一)短路对电力系统暂态稳定的影响80(二)研究提高暂态稳定的措施83实验十七单机带负荷实验87实验十八微机线路保护实验92实验一电机启动、建压和停机实验一、实验目的1、掌握实验设备的正确使用方法。

二、预习与思考1、本实验系统由几部分组成?各部分的功能是什么?2、在实验中需要注意什么?三、原理说明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。

四、实验设备五、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LIBVIEW7.0软件,运行实验届面7.7点击如下图标;检查实验台(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钮,再点击运行按停止钮)。

火电厂发电机励磁系统现场试验方法和常见问题

火电厂发电机励磁系统现场试验方法和常见问题

火电厂发电机励磁系统现场试验方法和常见问题同步电机励磁系统在国标中的定义是“提高电机磁场电流的装置,包括所有调节与控制元件,还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置”。

其主要作用就是维持机端电压的恒定。

当机端电压上升时,励磁调节的结果是使其下降;而发电机端电压下降时,励磁调节的作用是使其上升。

从励磁系统的励磁方式来看,主要有常规励磁(三机系统)、自并励、两机它励、无刷高起始励磁系统等几种。

本文讨论的问题主要针对同步电机自并励静止励磁系统。

1.概述自并励静止励磁系统由于运行可靠性高、技术和经济性能优越的原因,已成为大中型汽轮发电机组的主要励磁方式之一。

自并励静止励磁系统由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。

励磁系统现场主要有四大部分工作,分别是:励磁系统外部电缆接线正确性检查;励磁系统带电传动检查;励磁系统静态检查;励磁系统动态试验。

其中静态检查和动态试验是重点内容并且试验过程有很多值得注意的地方。

2.励磁系统现场试验的内容和方法2.1 励磁系统静态检查2.1.1 试验内容这部分包括检查励磁系统中各个单元及软件是否符合要求;交直流电源的检查;各个通道模拟量精度检查;各种限制器定值和动作情况检查;PID环节调节精度检查;可控硅整流柜通流试验等。

其中可控硅整流柜通流试验值得注意。

2.1.2 重要的试验方法可控硅整流柜通流试验也被称为假负载试验。

首先由6kV工作段引一路电源接至励磁变高压侧,断开励磁变高压侧与发电机出口封母的联接,断开发电机转子母线与整流柜输出直流母线的连接,在灭磁开关下口,联接模拟负载电阻(约2W、200A)。

接下来检查励磁变二次母线的对地绝缘大于5M,直流母线对地绝缘大于2M。

然后断开起励电源在端子排上的连接,用6kV给励磁变送电,测量二次母线电压及相序,同时在交流母线及调节器内部检查同步电压的显示值。

再然后合上励磁灭磁开关的操作电源和交流辅助电源开关,检查手动给定值为0%,可控硅控制角为150度,选择A VR手动方式,合上灭磁开关,投入励磁,用增减励磁方式检查励磁系统在手动方式下,工作稳定,输出电流正常。

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实验报告课程名称: 电力系统分析综合实验 指导老师: 成绩:__________________实验名称: 同步发电机励磁控制实验 实验类型:________________同组学生姓名:__________一、实验目的1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务;2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点;3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形;观察触发脉冲及其相位移动;4.了解微机励磁调节器的基本控制方式;5.掌握励磁调节器的基本使用方法;6.了解电力系统稳定器的作用;观察强励现象及其对稳定的影响。

二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成,它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统,称为励磁控制系统。

励磁控制系统的三大基本任务是:稳定电压,合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图l 所示。

可供选择的励磁方式有两种:自并励和它励。

当三相全控专业: 电气工程及其自动化 姓名:学号: 日期: 地点:教2-105桥的交流励磁电源取自发电机机端时,构成自并励励磁系统。

而当交流励磁电源取自380V市电时,构成它励励磁系统。

两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的,触发脉冲为双脉冲,具有最大最小α角限制。

微机励磁调节器的控制方式有四种:恒U F (保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。

其中,恒α方式是一种开环控制方式,只限于它励方式下使用。

同步发电机并入电力系统之前,励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。

当操作励磁调节器的增减磁按钮,可以升高或降低发电机电压;当发电机并网运行时,操作励磁调节器的增减磁按钮,可以增加或减少发电机的无功输出,其机端电压按调差特性曲线变化。

发电机正常运行时,三相全控桥处于整流状态,控制角α小于90︒;当正常停机或事故停机时,调节器使控制角α大于90︒,实现逆变灭磁。

三、实验项目和方法(一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测(1)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;(2)励磁系统选择它励励磁方式:操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式,调节器面板“它励”指示灯亮;(3)励磁调节器选择恒α运行方式:操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式,面板上的“恒α”指示灯亮;(4)合上励磁开关,合上原动机开关;(5)在不启动机组的状态下,松开微机励磁调节器的灭磁按钮,操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角α,从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。

注意:微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效,过了5秒后如还需要调节,则松开按钮,重新按下。

表2-1(6)调节控制角大于90度但小于120度,观察全控桥输出电压波形,与课本所画波形有何不同?为什么?(7)调节控制角大于120度,观察全控桥输出电压波形,与课本所画波形有何不同?为什么?(二) 同步发电机起励实验同步发电机的起励有三种:恒U F方式起励,恒α方式起励和恒I L方式起励。

其中,除了恒α方式起励只能在它励方式下有效外,其余两种方式起励都可以分别在它励和自并励两种励磁方式下进行。

恒U F方式起励,现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”的两种起励方式。

设定电压起励,是指电压设定值由运行人员手动设定,起励后的发电机电压稳定在手动设定的电压水平上;跟踪系统电压起励,是指电压设定值自动跟踪系统电压,人工不能干预,起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上,有效跟踪范围为85%~115%额定电压;“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式,而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。

恒I L方式起励,也是一种用于试验的起励方式,其设定值由程序自动设定,人工不能干预,起励后的发电机电压一般为20%额定电压左右;恒α方式起励只适用于它励励磁方式,可以做到从零电压或残压开始由人工调节逐渐增加励磁,完成起励建压任务。

1.恒U F方式起励步骤(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式,投入“励磁开关”;(2)按下“恒U F”按钮选择恒U F控制方式,此时恒U F指示灯亮;将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下,此时灭磁指示灯亮,表示处于灭磁位置;(3)启动机组;(4)当转速接近额定时,(频率≥47Hz),将“灭磁”按钮松开,发电机起励建压。

注意观察在起励时励磁电流和励磁电压的变化(看励磁电流表和电压表)。

观察起励时间,上升速度,超调,振荡次数,稳定时间等指标,记录起励后的稳态电压和系统电压。

上述的这种起励方式是通过手动解除“灭磁”状态完成的,实际上还可以让发电机自动完成起励,其操作步骤如下:(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式,投入“励磁开关”;(2)按下“恒U F”按钮选择恒U F控制方式,此时恒U F指示灯亮;(3)使调节器操作面板上的“灭磁”按钮为弹起松开状态(注意,此时灭磁指示灯仍然是亮的);(4)启动机组;(5)注意观察,当发电机转速接近额定时(频率≥47Hz),灭磁灯自动熄灭,机组自动起励建压,整个起励过程由机组转速控制,无需人工干预,这就是发电厂机组的正常起励方式。

同理,发电机停机时,也可由转速控制逆变灭磁。

改变系统电压,重复起励(无需停机、开机,只需灭磁、解除灭磁),观察记录发电机电压的跟踪精度和有效跟踪范围以及在有效跟踪范围外起励的稳定电压。

按下灭磁按钮并断开励磁开关,将“励磁方式开关”改切到“微机它励”位置,恢复投入“励磁开关”(注意:若改换励磁方式时,必须首先按下灭磁按钮并断开励磁开关!否则将可能引起转子过电压,危及励磁系统安全。

)本励磁调节器将它励恒U F运行方式下的起励模式设计成“设定电压起励”方式(这里只是为了试验方便,实际励磁调节器不论何种励磁方式均可有两种恒U F起励方式),起励前允许运行人员手动借助增减磁按钮设定电压绐定值,选择范围为0~110%额定电压。

用灭磁和解除灭磁的方法,重复进行不同设定值的起励试验,观察起励过程,记录设定值和起励后的稳定值。

2.恒I L方式起励步骤(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式或者“微机它励”方式,投入“励磁开关”;(2)按下“恒I L”按钮选择恒I L控制方式,此时恒I L指示灯亮;(3)将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下,此时灭磁指示灯亮,表示处于灭磁位置;(4)启动机组;(5)当转速接近额定时(频率>=47Hz),将“灭磁”按钮松开,发电机自动起励建压,记录起励后的稳定电压。

起励完成后,操作增减磁按钮可以自由调整发电机电压。

3.恒α方式起励步骤(1)将“励磁方式开关”切到“微机它励”方式,投入“励磁开关”;(2)按下恒α按钮选择恒α控制方式,此时恒α指示灯亮;(3)将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下,此时灭磁指示灯亮,表示处于灭磁位置;(4)启动机组;(5)当转速接近额定时(频率>=47Hz),将“灭磁”按钮松开,然后手动增磁,直到发电机起励建压;(6)注意比较恒α方式起励与前两种起励方式有何不同。

(三) 控制方式及其相互切换本型微机励磁调节器具有恒U F,恒I L,恒Q,恒α等四种控制方式,分别具有各自特点,请通过以下试验自行体会和总结。

1.恒U F方式选择它励恒U F方式,开机建压不并网,改变机组转速45HZ~55HZ,记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角α的关系数据:表2.恒I L方式选择它励恒I L方式,开机建压不并网,改变机组转速45HZ~55HZ,记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角α的关系数据:表3.恒α方式选择它励恒α方式,开机建压不并网,改变机组转速45HZ~55HZ,记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角a的关系数据:表4.恒Q方式选择它励恒U F方式,开机建压,并网后选择恒Q方式(并网前恒Q方式非法,调节器拒绝接受恒Q命令),带一定的有功、无功负荷后,记录下系统电压为380V时发电机的初始状态,注意方式切换时,要在此状态下进行。

改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据:表将系统电压恢复到380V ,励磁调节器控制方式选择为恒U F 方式,改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据:表将系统电压恢复到380V ,励磁调节器控制方式选择为恒IL 方式,改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据:表将系统电压恢复到380V,励磁调节器控制方式选择为恒α方式,改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据:表注意:四种控制方式相互切换时,切换前后运行工作点应重合。

5.负荷调节调节调速器的增速减速按钮,可以调节发电机输出有功功率,调节励磁调节器的增磁减磁按钮,可以调节发电机输出无功功率。

由于输电线路比较长,当有功功率增到额定值时,功角较大(与电厂机组相比),必要时投入双回线;当无功功率到额定值时,线路两端电压降落较大,但由于发电机电压具有上限限制,所以需要降低系统电压来使无功功率上升,必要时投入双回线。

记录发电机额定运行时的励磁电流,励磁电压和控制角。

将有功、无功减到零值作空载运行,记录发电机空载运行时的励磁电流,励磁电压和控制角。

了解额定控制角和空载控制角的大致度数,了解空载励磁电流与额定励磁电流的大致比值。

表2-9(四) 停机灭磁发电机解列后,直接控制调速器停机,励磁调节器在转速下降到43HZ 以下时自动进行逆变灭磁。

待机组停稳,断开原动机开关,跳开励磁和线路等开关,切除操作电源总开关。

四 分析与思考1.三相可控桥对触发脉冲有什么要求?答:上桥臂触发脉冲各差120°,下桥臂触发脉冲各差120°,同一相上下桥臂触发脉冲差180°,可以采用80°~100°的宽脉冲触发,也可以采用两个香味相差60°的宽度为20°的双窄脉冲触发。

2.为什么在恒α方式下,必须手动“增磁”才能起励建压?答:恒α方式是一种开环控制方式,只限于它励方式下使用。

由公式22.34cos d U U α=得,在α不变的情况下,必须通过增磁从而增加U2达到起励建压的目的。

3.比较恒U F 方式起励、恒I L 方式起励和恒α方式起励有何不同?答:恒UF方式起励:由系统或者人为设定一个电压值,起励后发电机能够自动稳定在该电压水平上。

恒IL方式起励:是一种试验的起励方式,其设定值由程序自动设定,起励后发电机电压一般为额定电压的20%左右,电流恒定在设定值水平。

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