1、專業： 姓名： 學號： 日期： 地點： 實驗報告課程名稱： 電力系統分析綜合實驗 指導老師： 成績：_實驗名稱：_同步發電機準同期并列實驗_實驗類型：_同組學生姓名：_一實驗目的1、加深理解同步發電機準同期并列原理，掌握準同期并列條件；2、掌握微機準同期控制器及模擬式綜合整步表的使用方法；3、熟悉同步發電機準同期并列過程；4、觀察、分析有關波形。二原理與說明將同步發電機并入電力系統的合閘操作通常采用準同期并列方式。準同期并列要求在合閘前通過調整待并機組的電壓和轉速，當滿足電壓幅值和頻率條件后，根據“恒定越前時間原理”，由運行操作人員手動或由準同期控制器自動選擇合適時機發出合閘命令，這種并列操作

2、的合閘沖擊電流一般很小，并且機組投入電力系統后能被迅速拉入同步。根據并列操作自動化程度的不同，又分為：手動準同期、半自動準同期和全自動準同期三種方式。正弦整步電壓是不同頻率的兩正弦電壓之差，其幅值作周期性的正弦規律變化。它能反映兩個待并系統間的同步情況，如頻率差、相角差以及電壓幅值差。線性整步電壓反映的是不同頻率的兩方波電壓間相角差的變化規律，其波形為三角波。它能反映兩個待并系統間的頻率差和相角差，并且不受電壓幅值差的影響，因此得到廣泛應用。手動準同期并列，應在正弦整步電壓的最低點（同相點）時合閘，考慮到斷路器的固有合閘時間，實際發出合閘命令的時刻應提前一個相應時間或角度。自動準同期并列，通常

3、采用恒定越前時間原理工作，這個越前時間可按斷路器的合閘時間整定。準同期控制器根據給定的允許壓差和頻差，不斷檢查準同期條件是否滿足，在不滿足要求時閉鎖合閘并且發出均勻均頻控制脈沖。當所有條件滿足時，在整定的越前時刻送出合閘脈沖。三實驗項目和方法1機組微機啟動和建壓(1)在調速裝置上檢查“模擬調節”電位器指針是否指在0位置，如果不在，則應調到0位置；(2)合上操作臺的“電源開關”，在調速裝置、勵磁調節器、微機準同期控制器上分別確認其“微機正常”燈為閃爍狀態，在微機保護裝置上確認“裝置運行”燈為閃爍狀態。在調速裝置上確認“模擬方式”燈為熄滅狀態，否則，松開“模擬方式”按鈕。同時確認“并網”燈為熄滅狀

4、態，“輸出0”、“停機”燈亮。檢查實驗臺上各開關狀態：各開關信號燈應綠燈亮、紅燈熄，調速裝置面板上數碼管在并網前顯示發電機轉速（左）和控制量（右），在并網后顯示控制量（左）和功率角（右）；(3)按調速裝置上的“微機方式自動/手動”按鈕使“微機自動”燈亮；(4)把操作臺上“勵磁方式”開關置于“微機它勵”位置，在勵磁調節器上確認“它勵”燈亮；(5)在勵磁調節器上選擇恒UF運行方式，合上“勵磁開關”；(6)把實驗臺上“同期方式”開關置“斷開”位置；(7)合上“系統開關”和線路開關“QF1、QF3”，檢查系統電壓接近額定值380V；(8)合上“原動機開關”，按“停機/開機”按鈕使“開機”燈亮，調速裝置

5、將自動啟動電動機到額定轉速；(9)當機組轉速升到95%以上時，微機勵磁調節器自動將發電機電壓建壓到與系統電壓相等。2手動準同期21按準同期并列條件合閘將“同期方式”轉換開關置“手動”位置。在這種情況下，要滿足并列條件，需要手動調節發電機電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內，相角差在零度前某一合適位置時，手動操作合閘按鈕進行合閘。觀察微機準同期控制器上顯示的發電機電壓和系統電壓，相應操作微機勵磁調節器上的“增磁”或“減磁”按鈕進行調壓，直至微機準同期控制器上的“壓差閉鎖”燈熄滅。觀察微機準同期控制器上顯示的發電機頻率和系統頻率，相應操作微機調速裝置上的“增速”或“減速”按鈕進行調速，直至微機

6、準同期控制器上的“頻差閉鎖”燈熄滅。此時表示壓差、頻差均滿足條件，觀察整步表上旋轉燈位置，當旋轉0度位置前某一合適時刻時，即可合閘（發電機開關）。觀察記錄合閘時的沖擊電流（三相電流表設在發電機和發電機開關之間）等數據。22偏離準同期并列條件合閘實驗要求：分別在單獨一種并列條件不滿足的情況下合閘，記錄功率表沖擊情況（下標F發電機、X無窮大系統）：(1) 電壓差相角差條件滿足，頻率差不滿足，在fF>fX和fX>fF時手動合閘，觀察并記錄實驗臺上的有功功率表P和無功功率表Q指針偏轉方向及偏轉角度大小。注意：頻率差不要大于0.5Hz(2) 頻率差相角差條件滿足，電壓差不滿足，在VF>

7、VX和VX>VF時手動合閘，觀察并記錄實驗臺上的有功功率表P和無功功率表Q指針偏轉方向及偏轉角度大小。注意：電壓差不要大于10%額定電壓(3) 頻率差電壓差條件滿足，相角差不滿足，順時針旋轉和逆時針旋轉時手動合閘，觀察并記錄實驗臺上的有功功率表P和無功功率表Q指針偏轉方向及偏轉角度大小。注意：相角差不要大于30度3半自動準同期將“同期方式”轉換開關置“半自動”位置，按下準同期控制器上的“同期命令”按鈕即向準同期控制器發出同期并列命令，此時，“同期命令”燈亮，“微機正常”燈閃爍加快。準同期控制器將給出相應操作指示信息，運行人員可以按這個指示進行相應操作（調速調壓的方法同手動準同期）。當壓差

8、、頻差條件滿足時，整步表上旋轉燈光旋轉至接近0度位置時，整步表圓盤中心燈亮，表示全部條件滿足，準同期控制器會自動發出合閘命令，“合閘出口”燈亮，隨后“DL合”燈亮，表示已經合閘。“同期命令”燈熄，“微機正常”燈恢復正常閃爍，進入待命狀態。4全自動準同期將“同期方式”轉換開關置“全自動”位置，按下準同期控制器的“同期”按鈕，“同期命令”燈亮，“微機正常”燈閃爍加快，此時，微機準同期控制器將自動進行均壓、均頻控制并檢查合閘條件，一旦合閘條件滿足即發出合閘命令。在全自動過程中，觀察當“升速”或“降速”命令指示燈亮時，調速裝置上有什么反應；當“升壓”或“降壓”命令指示燈亮時，微機勵磁調節器上有什么反應

9、。當一次合閘過程完畢，控制器會自動解除合閘命令，避免二次合閘；此時“同期命令”燈熄，“微機正常”燈恢復到正常閃爍。5停機通過按下調速裝置上的“減速”按鈕和勵磁調節器上的“減磁”按鈕、分別將發電機輸出的有功功率、無功功率減至0。跳開發電機開關后（即同步發電機與系統解列），跳開“勵磁開關”滅磁，松開調速裝置上的“停機/開機”按鈕使“開機”燈滅、“停機”燈亮，即可自動停機。待機組停穩后斷開“原動機開關”，然后跳開線路開關和無窮大電源開關，最后切斷“電源開關”。注意事項：1、手動合閘時，仔細觀察整步表上的旋轉燈，在旋轉燈接近0位置之前的某一時刻合閘。2、當面板上的指示燈、數碼管顯示都停滯不動時，此時微

10、機準同期控制器處于“死機”狀態，按一下“復位”按鈕可使微機準同期控制器恢復正常。3、微機自動勵磁調節器上的增磁/減磁按鈕按鍵只持續5秒內有效，過了5秒后如需調節則松開按鈕，重新按下。4、在做同期方式切換時，應該先斷開發電機開關，然后選擇“同期方式”轉換開關位置。四實驗結果與分析本實驗用的是自動準同期合閘裝置，裝置主要有輸入單元、CPU單元、輸出單元、顯示單元、電源單元組成。裝置的輸入時來自發電機和系統兩側的電壓，兩個電壓經裝置做差運算得到正弦整步電壓，正弦整步電壓是一個正弦的包絡信號，他包含了準同期并列裝置所需檢測的信息，如壓差，頻差，相角差等。但在利用正弦整步電壓判定并列點兩側電壓的相位差時

11、需要考慮電壓差的影響，為排除此影響根據每個基波周期的脈寬比脈沖，利用時域積分得到了較易判定合閘條件的線性三角波整步電壓。表1偏離準同期并列條件合閘功率表沖擊情況記錄表情況有功P無功Q頻差-0.5Hz-0.4kw小幅度負方向頻差+0.5Hz+0.6kw小幅度負方向相差+5%+0.2kw-0.1kvar相差-5%-0.2kw-0.1kvar電壓差-10%幾乎沒動-0.2kvar電壓差+10%幾乎沒動+0.4kvar五分析與思考1、比較手動準同期和自動準同期的調整并列過程。在手動準同期的情況下，要滿足并列條件，需要手動調節發電機電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內，相角差在零度前某一合適位置時，

12、手動操作合閘按鈕進行合閘。在自動準同期的情況下，只需按下準同期控制器的“同期”按鈕，“同期命令”燈亮，“微機正常”燈閃爍加快，此時，微機準同期控制器將自動進行均壓、均頻控制并檢查合閘條件，一旦合閘條件滿足即發出合閘命令。手動準同期并列過程是通過人觀察旋轉燈的旋轉來判斷發電機和電網是否滿足并車條件，并通過調節發電機的轉速及勵磁使之滿足，然后確定合閘發信裝置發出合閘信號的時機。而自動準過同期的調整并列過程是通過自動裝置來完成并車條件的判斷和對發電機的調節。2、相序不對（如系統側相序為A、B、C，發電機側相序為A、C、B）時能否并列？為什么？不能并列，因為相序不對時，并列點三相中至多只有一相能保證相

13、位相同，而其余兩相存在著較大的相位差，并列時會產生較大的沖擊電流。輕則設備開關跳閘，重則電源網絡(總變電站)跳閘，導致網域大部分停電事故。3、電壓互感器的極性如果一側（系統側或發電機側）接反，會有什么結果？在使用自動準同期并列裝置時，如果電壓互感器的極性如果有一側接反，根據自動準同期裝置要在變壓器二次側電壓差不多同相位時才會合閘，此時并列點兩側電壓的實際相位差是接近180°，故在并列時會產生很大的沖擊電流而使發電機損壞。4、合閘沖擊電流的大小與哪些因素有關？合閘沖擊電流產生的根本原因是由于合閘時并列點兩側的電壓的瞬時值不等。因此影響合閘沖擊電流大小的因素有： 并列點兩側電壓幅值； 合閘時并列點兩側打壓的電壓差； 合閘點兩側電壓頻率差。5、在fF>fX、fX>fF或VF>VX、VX>VF下并列時，機端有功功率表及無功功率表的指示有何特點？為什么？當頻率有負誤差時，有功功率瞬時下降，而后回升，無功功率幾乎不變