电力系统自动装置
电力系统自动装置实验报告
电力系统自动装置实验报告
实验目的，通过实验，掌握电力系统自动装置的基本原理和操作方法，提高对电力系统自动装置的理解和应用能力。
实验内容：本次实验主要包括以下内容：
1. 了解电力系统自动装置的基本原理和组成结构；
2. 掌握电力系统自动装置的操作方法；
3. 进行实际操作，模拟电力系统故障情况，观察自动装置的响应和处理过程；
4. 分析实验结果，总结自动装置的优缺点及改进方法。
实验过程，在实验中，我们首先学习了电力系统自动装置的基本原理和组成结构，包括保护装置、自动调节装置和自动控制装置等。
然后，我们进行了实际操作，模拟了电力系统中的短路故障和过载故障，观察了自动装置的响应和处理过程。
通过实验，我们发现自动装置能够快速、准确地对电力系统故障进行处理，提高了电
力系统的安全性和稳定性。
实验结果，通过实验，我们深入了解了电力系统自动装置的工
作原理和操作方法，提高了对电力系统自动装置的理解和应用能力。
同时，我们也发现了一些自动装置的不足之处，例如在处理复杂故
障时可能存在误动作的问题，需要进一步改进和优化。
结论，电力系统自动装置在提高电力系统安全性和稳定性方面
发挥着重要作用，但也存在一些不足之处，需要不断改进和完善。
通过本次实验，我们对电力系统自动装置有了更深入的了解，也为
今后的实际应用提供了一定的参考和指导。
自查报告编写人，XXX 时间，XXXX年XX月XX日。
《电力系统自动装置》课程标准
《电力系统自动装置》课程标准一、课程描述《电力系统自动装置》课程是我院高等职业技术教育电力系统继电保护及自动化专业的一门的职业技能课程，培养学生电力系统自动装置操作，使学生具有分析问题和解决实际问题的能力。
通过本课程学习，使学生了解电力系统自动装置的主要目标和实际作用，实践技能方面能正确使用常规的电力系统自动装置。
为学生了解电力企业，毕业后从事电力系统自动装置相关工作。
为学生顶岗实习、毕业后能胜任电力系统自动装置操作相关岗位工作起到必要的支撑作用。
二、课程目标根据《电力系统自动装置》课程所面对的工作任务和职业能力要求，本课程的教学目标为：通过本课程的学习，使学生具备电力系统继电保护行业岗位能力，培养学生严谨的工作作风，提高学生的职业素质、职业道德和创新创业能力，具体如下：1.知识目标：①了解自动装置使用的主要目标和主要内容。
②掌握电力系统常规自动装置的作用。
③掌握电力系统常规自动装置的基本要求。
④掌握电力系统常规自动装置的原理接线。
⑤掌握电力系统常规自动装置的工作情况分析。
2.技能目标：①具备常用常规电力系统自动装置的使用能力。
②具有对电力系统自动装置日常维护的能力。
③具有对电力系统自动装置简单故障判断的能力。
④具有处理突发事件的应变能力。
3.态度目标：①刻苦学习精神一一听课专注，思维积极，作业独立完成并正确率高。
②规范应用习惯一一正确应用国家法律法规，国家和行业的相关规范，作风严谨。
③团结协作精神一一互相帮助、共同学习、共同达成目标。
④诚实守信品格一一遵守纪律、正确做事，做正确的事。
三、教学内容与能力要求根据本课程的工作任务与职业能力分析，本课程设计了6个学习项目，其包含14个学习型工作任务，10个实训任务，具体见下表。
名称双侧电源线路三相自动重合闸的原理分析与探讨电力系统自动装置实训课程设计实训条件晶闸管静止励磁装置（4）便于了解系统运行情况，及时处理事故。
（5）实测系统参数，分析研究振荡规律。
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理电力系统自动装置是一种高科技电气装置，它的作用是消除电力系统中出现的故障，确保电力系统运行安全可靠，提高电力系统的自动化程度。
电力系统自动装置应用广泛，包括变电站自动化、电力线路故障隔离、保护配电系统、自动调控电力负载等。
下面将详细介绍电力系统自动装置的原理。
1. 电力系统自动装置的分类电力系统自动装置按照作用原理可以分为三种：（1）过电流保护过电流保护是一种常见的保护方式，它通过检测电路中的电流大小来判断是否存在故障。
当电流大于额定值或持续时间超过一定时间时，保护装置会触发，使故障线路与电力系统隔离。
（2）差动保护差动保护是一种常用的变压器保护和母线保护方式，它是通过检测两侧的电流差异，判断电路是否存在故障，来实现快速隔离故障电路。
（3）接地保护接地保护是针对系统接地故障而设计的保护装置，它是通过检测系统中的接地电流大小和存在的故障类型来进行分析，针对不同类型的故障进行自动隔离和恢复。
2. 电力系统自动装置的工作原理电力系统自动装置的工作原理主要包括三个步骤：检测、判断和操作。
（1）检测电力系统自动装置通过传感器或直接连接到线路的电流和电压信号检测电力系统中的各种信号，如故障电流、电压等。
（2）判断当检测到电力系统中存在异常信号时，电力系统自动装置会进行判断，判断出异常信号的类型和位置，并作出相应的处理。
例如，若判断出存在过电流故障，就会针对不同类型的故障进行不同的处理，如瞬时短路、接地故障或欠电压故障。
（3）操作电力系统自动装置会根据判断结果对电力系统进行相应的操作，如切断故障电路、自动重建回路、调整电力系统运行状态等，保证电力系统的运行安全和可靠性。
3. 电力系统自动装置的优点电力系统自动装置具有以下优点：（1）自动化程度高，能够快速准确地诊断和处理电力系统的各种故障。
（2）具有可靠性强的故障传递能力，当有部分装置发生故障时，其余装置仍能正常工作。
（3）能够大幅度提高电力系统的运行效率，减少电力损耗和能源浪费。
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理电力系统自动装置是指利用自动化技术，对电力系统进行监测、控制和保护的装置。
它可以实现对电力系统的实时监测，及时发现故障并采取相应的措施，保障电力系统的安全稳定运行。
本文将从电力系统自动装置的原理入手，对其工作原理进行详细介绍。
首先，电力系统自动装置的原理基于电力系统的特点和运行需求。
电力系统是由发电厂、变电站、输电线路和配电设备等组成的复杂系统，其运行需要保持稳定的电压、频率和功率因数。
同时，电力系统还面临着各种故障和突发事件的影响，如短路、过载、接地故障等。
因此，电力系统自动装置需要具备对电力系统各种参数和状态进行监测和分析的能力，能够根据系统运行情况进行自动调节和控制。
其次，电力系统自动装置的原理基于先进的传感器和监测设备。
电力系统自动装置需要通过传感器对电力系统的各项参数进行实时监测，如电压、电流、频率、功率因数等。
这些传感器可以将监测到的数据传输给自动装置的控制器，实现对电力系统运行状态的实时监测。
同时，监测设备还可以对电力系统的各种故障和异常情况进行检测和诊断，为自动装置的控制和保护提供准确的依据。
此外，电力系统自动装置的原理基于先进的控制算法和逻辑。
自动装置需要根据监测到的数据和系统运行状态，通过预设的控制算法和逻辑进行分析和判断，实现对电力系统的自动控制和保护。
例如，当监测到电力系统发生过载或短路时，自动装置可以根据预设的保护逻辑，迅速切除故障部分，保护系统设备不受损坏。
同时，自动装置还可以根据系统运行需求，实现对电力系统的自动调节和优化，提高系统的运行效率和稳定性。
最后，电力系统自动装置的原理基于先进的通信技术和网络系统。
随着信息技术的发展，电力系统自动装置还需要具备远程通信和监控能力，实现对分布式电力系统的远程监测和控制。
通过先进的通信技术和网络系统，自动装置可以实现与电力系统各个部分的信息交互和数据传输，及时掌握系统运行情况，实现对电力系统的远程监控和调度。
电力系统自动装置原理
2、现场总线系统中路由器的功能：主要起到路由、中继、数据交换等功能。
3、发电机并列的理想条件：W G=W X或f G=f x （频率相等）；U G=U X （电压幅值相等）；6 e=0 （相角差为零）4、同步发电机的并列方法：准同期并列、自同期并列。
5、脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息：电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律。
6、准同期并列装置主要组成：频率差控制单元、电压差控制单元、合闸信号控制单元。
7、同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为：半自动并列装置、自动并列装置。
8、同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器。
9、直流励磁机励磁系统按励磁机励磁绕组供电方式的不同分为：自励式、他励式。
10、按照电压调节的原理来划分，电压调节可分为：反馈型、补偿型。
11、励磁控制系统动态特性指标：上升时间y、超调量。
p、调整时间ts.12、系统频率f和发电机转速n的关系：f=pn/60（p发电机极对数，n机组每分钟转数）13、负荷的频率调节效应系数：阮*=工n i=1ia i fi T* 发电机组的调差系数R=- f/A P G14、调速器分为：机械液压调速器、电气液压调速器。
（PI、PID）15、汽轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.5%,水轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.7%16、汽轮机长期低于49~49.5Hz以下运行时，叶片容易产生裂纹。
1、量化：把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。
编码：把量化信号的数值用二进制数码表示。
2、同步发电机自动并列过程中脉动电压：方向不变，大小随时间周期性变化的电压。
3、恒定越前相角并列装置：在脉动电压U S到达6 e=0之前的某一恒定越前6 YJ相角时发出合闸信号。
恒定越前时间并列装置：在脉动电压U S到达两电压相量U G、U X重合（6 e=0）之前的某一恒定t YJ时间差时发出合闸信号。
《电力系统自动装置》课程标准
《电力系统自动装置》课程标准一、课程根本信息适用专业：发电厂及电力系统适用对象：高职三年制课程类别：专业拓展课课程性质：选修教学时数：32 学时总学分数：2二、制订依据1.《国务院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》国发〔2023〕4号2.《高等职业学校发电厂及电力系统专业教学标准》3.发电厂及电力系统专业教学资源库《发电厂及电力系统专业人才培育方案》4.国家标准和行业标准:4.1《继电保护及安全自动装置技术规程》GB/T 14285-20234.2《高压配电装置设计标准》DL/T5352-20235.国家职业技能标准：《变配电运行值班员》、《变电设备检修工》三、课程定位及课程目标〔一〕课程定位《电力系统自动装置》是发电厂及电力系统专业的一门专业拓展课程，其理论性与实践性并重，课程内容选择主要依据“变电设备检修工”、“变配电运行值班员”等职业岗位需求，培育抱负信念坚决，德、智、体、美、劳全面进展，具备从事电力系统常用的自动装置运行、维护、检修等工作力量的高素养技术技能人才。
〔二〕课程目标1.总体目标本课程任务是帮助学生学习电力系统中常见的自动装置的根本学问和根本技能，教学过程中严密结合与电力系统自动装置相关的行业标准、法规及规程，结合职业岗位力量要求，强化学生的职业技能和职业素养的培育，为获得变配电运行值班员、变电设备检修工职业资格证书及胜任实际的发变电运行工作打下肯定的根底。
2.具体目标表1 课程具体目标序号目标要求（1）理解各类自动装置的组成；（2）把握各类电力系统自动装置的组成、简洁使用；（3）理解各类电力系统自动装置的运行特点及要求；1学问目标〔4〕理解各类电力系统自动装置的原理；（5）了解各类电力系统自动装置的参数整定方法；（6）会阅读相关原理图。
（1）能进展自动装置的参数调整；（2）能说出自动装置的构成；（3）能识读自动装置的接线图；2力量目标〔4〕能进展自动装置的接线；（5）能进展自动装置的维护；（6）能进展自动装置的操作；（1）养成擅长动脑，勤于思考，准时觉察问题的学习习惯；（2）培育细心、严谨、踏实的工作态度；素养目标〔3〕提升专业兴趣，增加对本专业的认同感；3〔4〕培育电力安全标准操作意识、团队合作意识；（5）增加民族骄傲感和爱国情怀；（6）培育精益求精、追求卓越、吃苦耐劳等职业精神。
电力系统自动装置概述
电力系统自动装置概述通过学习我们了解到电力系统的根本任务是向用户提供充足、可靠、合格、价廉的电能。
而随着我国经济建设的不断高速发展，电力系统也在不断地向高电压、大机组、现代化大电 网发展，这将对我国电力系统的自动化，电力网的安全稳定提出了更高的要求。
而为了保障 以上要求，就必须借助电力系统自动装置来实现。
而在《电力系统自动装置》一书的介绍中，我们了解到电力系统自动装置包括备用电源 自动投入、输电线路自动重合闸、同步发电机自动并列、同步发电机励磁自动调节、自动低 频减载电力系统频率调节和有功功率调节、故障录破装置等。
在这里我便简单的介绍一下它 们！从相同点来看，它们都是为了更好的保证电网的安全稳定运行，保证电能质量，提高电 网的经济效益，而研发出来的从各个方面实现这这几点要求的电力系统自动装置。
从不同点来看，首先便是它们各自的用途有着不同。
其中同步发电机励磁自动调节调节 装置可保证系统运行时的电压水平、提高电力系统的稳定性；备用电与自动投入（ AAT ）、输 电线路自动重合闸（AAR ），与继电保护配合可提高供电的可靠性；按频率自动减负荷装置可 防止电力系统因事故发生功率缺额时频率过度降低，保证了电力系统的稳定运行和重要负荷 的正常工作。
它们对保证电力系统安全运行，提高供电可靠性具有重要作用。
其次从其他方面来说，如 AAT 装置的备用方式一般可分为有明备用和暗备用两种基本方 式。
系统正常时，备用电源或备用设备不工作，处于备用状态，成为明备用；系统正常是，动。
状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动；而同步发电机自动调节励磁装置工 作原理正常运行情况下， KM 不动，其常开打开，R1、Rm 串接在直流励磁机的磁场线圈回路 中，直流励磁机在一定励磁电流下运行， 当系统故障，机端电压降低到 80%~85%额定 值时，低电压继电器的动作，通过 KM1、KM2启动接触器KM ，通过KM 的触头 将R1、Rm 短接，励磁机的端电压迅速上升到顶值，起到强励作用； 而按频率自动 减负荷装置的工作原理 1 .通常系统发生有功缺额时，系统频率按系统动态特性下降，其频率下降速度一般较慢，当功率缺额在 40%以内时一般小于 3 Hz /s ;而接有大容量电动机负载的母线一旦失去电源，由于转子的惯性功能，电枢尚有电动势发生，使母线尚存有电压反馈， 但由于它是由转子动能发电的， 故其频率下降速率很大，据统计下降速率大于 3 Hz /s 。
电力系统自动装置
一：填空1.电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。
2.发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。
3.电压和功率是电能质量的两个重要指标。
4.电力系统自动装置的结构形式主要有四种：微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统、计算机网络系统。
5.采样保持器一般由模拟开关、保持电容器、和缓冲放大器组成。
6.把量化信号的数值用二进制代码表示，这里就称为编码。
7.准同期并列装置主要由频率差控制单元、电压差控制单元和合闸信号控制单元组成。
8.同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为半自动并列装置和自动并列装置。
9.在准同期并列操作中，合闸信号控制单元是准同期并列装置的核心部件。
10.准同期并列装置可分为恒定越前相角和恒定越前时间两种原理。
11.频率差检测是在恒定越前时间之前完成的检测任务，用来判别是否符合并列条件。
12.频率差调整的任务是将待并发电机的频率调整到接近电网频率，是频率差趋向并列条件允许的范围，以促成并列的实现。
13.电压差调整的任务是在并列操作过程中自动调节待发电机的电压值，是电压差条件符合并列的要求。
14.同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。
15.电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。
16.静态稳定是指电力系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力。
17.暂态稳定是指电力系统在某一正常方式下突然遭受大扰动后能否过渡到一个新的稳定运行状态、或者恢复到原来运行状态的能力。
18.自动励磁调节器应能保证同步发电机端电压静差率：半导体型的<1%；电磁型的<3%。
19.直流励磁机励磁系统是过去常用的一种励磁方式，只能在10万KW以下小容量机组使用。
20.三相桥式半空控整流电路在0到60度输出电压波形连续。
21.具有负调差特性的发电机是不能在公共母线上并联运行的。
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教学内容的针对性与适用性
本课程是发电厂及电力系统专业必修的主要专业课之一。
与本课程相配套的有实验、综合实训和运行实习等教学环节。
通过本课程的学习，使学生能理解电力系统常用的多种自动装置的必要性及意义，掌握电力系统常用的自动装置的作用、主要结构、工作原理及性能，并具有一定的分析问题和解决问题的能力。
本课程各章内容相互独立，要求具备一定的电路基础、电子技术、电机技术、电气设备、继电保护等知识，综合应用能力强的特点，教学计划安排课时40节。
经过调研，本着够用、适用和能用的思想，对本课程的教学内容做了精心的调整和改进，使课程更具先进性、科学性和合理性，在课程的教学中能及时体现新技术的应用。
如对同步发电机自动并列装置内容，由于新建电厂及发电厂技改，已采用微机准同步装置而不使用ZZQ-5准同步装置，因此对原来重点介绍的ZZQ-5准同步装置原理进行调整，给予简介或基本不做介绍；同步发电机自动调节励磁装置中原来重点介绍可控相复励装置，给予取消；对其它的装置也由常规型调整为重点介绍微机型等自动装置，做到常规与新型的结合。
本课程是一门实践性、综合应用能力强的专业课。
实践教学的设计思想是以高职教育培养目标为指导，以就业为导向，以培养高技能应用型人才为目的。
配合本课程的实践教学包括实验、继电保护自动装置综合实训、电厂运行操作实训等环节，通过实践性教学环节来提高和巩固本课程的知识，达到教学目的。
教学内容的组织与安排
一、教学内容
在教学的组织过程中，以“项目导向，任务驱动”为模式，将课程划为四个模块组织教学。
（一）提高供电可靠性的装置模块
1、备用电源自动投入装置：备用电源自动投入装置的作用、特点、备用方式等概念，备用电源自动投入装置应满足的基本要求，暗备用接线及原理，微机型备用电源自动投入装置的特点、硬件结构和软件原理。
2、自动重合闸装置：输电线路自动重合闸装置的作用和应满足的基本要求，单侧电源线路自动重合闸装置的接线及工作原理，双侧电源线路自动重合闸装置应考虑的特殊问题及无电压检定和同步检定的三相自动重合闸的工作原理，自动重合闸与继电保护的配合方式及特点，综合重合闸装置的基本概念，微机型综合自动重合闸装置的特点、硬件结构、软件原理。
7.机组辅助设备和公用设备自动控制电气接线特点，机组自动控制程序。
（二）课程难点：
1.微机型备用电源自动投入装置的软件原理。
2.无电压检定和同步检定的三相自动重合闸的工作原理、综合重合闸的特殊问题。
3.自动均频及均压原理。
4.微机励磁调节器数字移相触发原理。
5.按频率自动减负荷实现原理。
（三）解决方法
1.采用习题练习及安排习题讲解的方式；
2.开设二个实验课对自动装置有更深了解；
3.结合现场进行案例教学；
4.安排继电保护自动装置综合实训；
5.结合发电厂变电所运行操作实训。
教学内容的具体表现形式
1.教学挂图和录像：制作或购买全套教材挂图；发电厂生产过程录像。
2.制作多媒体课件：本课程已经自行制作了完整的多媒体教学课件，并在教学中使用，效果良好。
3.利用实物教学：自动装置内容有些可在学院实训场进行现场实物教学，继电器、装置的构造接线能直观展现出来，再进行解剖分析。
4.开发试题库及在线自测：本课程试题库自1996年开发以来经过历年的使用和不断完善，目前题量适中(500多题,基本上不重复)，覆盖知识面广，难度适中，实用性强等特点，同时开发网上自测模块，学生在学习过程中能上网进行自检自测。
5.选用优秀教材：2008年前采用教材是2004年8月由中国水利水电出版社出版的全国高职高专规划教材《电力系统自动装置》，该教材我院陈金星老师作
为副主编参加编写，2009年起开始采用教材2008年8月由黄河水利出版社出版的全国高职高专机电类专业统编教材《电力系统自动装置》，该教材由我院陈金星老师作为第二主编参加编写。
6.教材和部分学习参考书：
《电力系统自动装置原理》，中国电力出版社，丁书文主编，2007.5出版；
《电力系统自动装置》，中国电力出版社，张瑛主编，2006.8出版；
《电力系统自动装置》，中国水利水电出版社，钱武、李生明主编，2004.8出版；
《电力系统微机型自动装置》，中国电力出版社，丁书文主编，2005.8出版；
《电力系统自动装置》，中国电力出版社，唐建辉与黄红荔合编，2005.9出版；
《水电站自动化技术》，中国水利水电出版社，许建安编，2006.1出版。
《水电站自动化》，中国水利电力出版社，楼永仁\黄声先\李植鑫合编，1995.10
故障录波电路
BDZ-1型低频继电器。