1、WDT-m電t）務俊你合倉動億弒鉛幺俊用說鯽哲長江大學電信學院自動化系電氣課程組1長江大學電信學院自動化系電氣課程組1電力系統綜合實驗系統設備使用說明書WDT-III電力務僥唸合弒鉛幺錢明編寫人：劉永強審核人：聶漢平電氣工程課程組二oo六年七月0錄TOC o 1-5 h z概述I HYPERLINK l bookmark2第一章無窮大電源系統5 HYPERLINK l bookmark41.1無窮大電源的投入操作5 HYPERLINK l bookmark61.2無窮大電源的切除操作5 HYPERLINK l bookmark8第二章原動機及其調速系統72.1TGS-04型微機調速裝置8 HY

2、PERLINK l bookmark122.2模擬方式下的開機操作10 HYPERLINK l bookmark142.3微機自動方式下的開機操作12 HYPERLINK l bookmark162.4微機手動方式下的開機操作13 HYPERLINK l bookmark18第三章同步發電機勵磁系統143.1WL-04B微機勵磁調節器15 HYPERLINK l bookmark203.2勵磁調節器開機的前準備工作20 HYPERLINK l bookmark223.3勵磁調節器運行調整的操作方法21 HYPERLINK l bookmark243.4勵磁調節器控制參數及其整定方法22 HYP

3、ERLINK l bookmark263.5手動勵磁方式的操作24 HYPERLINK l bookmark30第四章同步發電機的準同期并列254.1HGWT-03微機準同期裝置25 HYPERLINK l bookmark344.2微機準同期裝置操作方法274.3微機準同期裝置的參數整定32 HYPERLINK l bookmark364.4手動準同期方式的操作33 HYPERLINK l bookmark38第五章同步發電機的解列與停機35 HYPERLINK l bookmark405.1同步發電機的解列操作35 HYPERLINK l bookmark425.2同步發電機的滅磁操作35

4、 HYPERLINK l bookmark445.3同步發電機組的停機操作36 HYPERLINK l bookmark48第六章模擬輸電線路37WDT-m電*務詵你合倉動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電*務詵你合倉動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組2長江大學電信學院自動化系電氣課程組2 HYPERLINK l bookmark506.1“不可控線路”的操作37 HYPERLINK l bookmark526.2“可控線路”的操作38 HYPERLINK l bookmark546.3中間開關站的操作38 HYPERLINK l bookmark56第七章微機線路保護的整定4

5、07.1YHB-II型微機保護裝置40 HYPERLINK l bookmark587.2微機保護裝置整定值設置44 HYPERLINK l bookmark607.3整定值修改示例與注意事項46 HYPERLINK l bookmark62第八章短路故障的模擬48 HYPERLINK l bookmark648.1故障類型的選擇與操作48 HYPERLINK l bookmark668.2短路發生的操作48第九章附錄一：試驗臺一次系統原理接線圖42附錄二：試驗臺臺面布置示意圖43 HYPERLINK l bookmark68附錄三：功率角指示器原理說明44 HYPERLINK l bookm

6、ark70附錄四：WL-04B微機勵磁調節器顯示量的說明46WDT-川電力務詵你合倉動億弒鉛纟俊厲說鯽喏WDT-川電力務詵你合倉動億弒鉛纟俊厲說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組2長江大學電信學院自動化系電氣課程組2WDT-m電力務俊你合倉動億弒鉛纟俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組1WDT-11I型電力系統綜合自動化試驗臺，是為了適應現代化電力系統對寬口徑“復合型”高級技術人才的需要而研制的電力類專業新型教學試驗系統。此系統除用于試驗教學以外，另可用于本、專科生的課程設計試驗，也可作為研究生、科研人員的產品開發試驗，還可作為電力系統技術人員的培訓基地。試驗裝置“一次系統原理接線

7、圖”見附錄一。綜合自動化實驗教學系統山發電機組、試驗操作臺、無窮大系統等三大部分組成（如圖1所示）。圖1WDTJII型電力系統綜合自動化試驗裝置現場圖1.發電機組它是山同在一個軸上的三相同步發電機(S尸2.5kVA,VROOV,nF1500rp.ni),模擬原動機用的直流電動機(Pf2.2kW,V=220V)以及測速裝置和功率角指示器組成。直流電動機、同步發電機經彈性聯軸器對軸聯結后組裝在一個活動底盤上構成可移動式機組。具有結構緊湊、占地少、移動輕便等優點，機組的活動底盤有四個螺旋式支腳和三個橡皮輪，將支腳旋下即可開機實驗。2試驗操作臺實驗操作臺是山輸電線路單元、微機線路保護單元、負荷調節和同

8、期單元、儀表測量和短路故障模擬單元等組成。其中負荷調節和同期單元是111“TGS-04型微機調速裝置”、“WL-04B微機磁勵調節器”、“HGWT-03微機準同期控制器”等微機型的自動裝置和其相對應的手動裝置組成。輸電線路采用雙回路遠距離輸電線路模型，每回線路分成兩段，并設置中間開關站，使發電機與系統Z間可構成四種不同聯絡阻抗，便于實驗分析比較。“YHB-III型微機線路保護”裝置是專為實驗教學設計，具有過流選相跳閘、自動重合閘功能，備有事故記錄功能，有利于實驗分析。在實驗中可以觀測到線路覓合閘對系統暫態穩定性影響以及非全相運行狀況。“TGS-04型微機調速裝置”是針對大、中專院校教學和科研而

9、設計的，能做到最大限度地滿足教學科研靈活多變的需要。具有測量發電機轉速、測量電網頻率、測量系統功角、手動模擬調節、手動數字調節、微機自動調速以及過速保護等功能。WL-04B微機勵磁調節器”其勵磁方式可選擇：它勵、自并勵兩種:控制方式可選擇恒UF、恒兒、恒(X、恒Q等四種；設有定子過電壓保護和勵磁電流反時限延吋過勵限制、最大勵磁電流瞬吋限制、欠勵限制、伏赫限制等勵磁限制功能；設有按有功功率反饋的電力系統穩定器(PSS)；勵磁調節器控制參數可在線修改，在線固化，靈活方便，并具有實驗錄波功能，可以記錄UF、IL.UL、P、Q、a等信號的吋間響應曲線，供實驗分析用。WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊

10、厲說明喏WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊厲說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組4長江大學電信學院自動化系電氣課程組4WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3（5）HGWT-03微機準同期控制裝置，它按恒定越前吋間原理工作，主要特點如下：可選擇全自動準同期合閘；可選擇半自動準同期合閘；可測定斷路器的開關吋間；可測定合閘課差角；可改變頻差允許值，電壓差允許值，觀察不同整定值吋的合閘效果；按定頻調寬原理實現均頻均壓控制，自山整定均頻均壓脈沖寬度系數，自山整定均頻均壓脈沖周期；觀察不同整定值時的均頻均壓效果；可觀察合閘脈沖相對于三角波的位置，測定越前時間

11、和越前角度；可自山整定越前（開關）吋間；輸出合閘岀口電平信號，供實驗錄波Z用。（6）儀表測量和短路故障模擬單元山各種測量表計及其切換開關、各種帶燈操作按鈕和各種類型的短路故障操作等部分組成。實驗操作臺的“操作面板”上有模擬接線圖，操作按鈕與模擬接線圖中被操作的對象結合起來，并用燈光顏色表示其工作狀態，具有直觀的效果。試驗數據可以通過測量儀表和LED數碼顯示得岀，還可顯示出同步發電機功率角6、可控硅a角等量。同時可以通過數字存貯示波器，觀測到發電機電壓、系統電壓、勵磁電壓以及準同期吋的脈動電壓等電壓波形，甚至可以觀測各可控硅上的電壓波形以及各種控制的脈沖波形，還可以同吋觀測到同步發電機短路吋的電

12、流、電壓波形等。3.無窮大系統無窮大電源是山15kVA的自耦調壓器組成。通過調整自耦調壓器的電壓可以改變無窮大母線的電壓。試驗操作臺的“操作面板”上有模擬接線圖、操作按鈕和切換開關以及指示燈和測量儀表等。操作按鈕與模擬接線圖中被操作的對象結合在一起，并用燈光顏色表示其工作狀態，具有直觀的效果。紅色燈亮表示開關在合閘位置，綠色燈亮表示開關在分閘位置，試驗操作臺“臺體的平面布置示意圖”見附錄二。在試驗操作臺的“操作面板”左下方有一個“電源開關”（開關對應的圖中符號為“QA”），此開關向整個臺體提供操作電源和動力電源，以及四臺微機裝置的工作電源，并給信號燈用直流24V穩壓電源供電。因此，在下面敘述的

13、各部分操作Z前，都必須先投入“電源開關”（向上扳至ON）,此吋反映各開關位置的綠色指示燈亮，同吋四臺微機裝置上電、數碼管均能正確顯示；在結束試驗吋，其它操作都正確完成Z后，同樣必須斷開操作電源開關（向下扳至OFF）。綜合自動化試驗教學平臺的研制，更新與加強了專業實驗內容，改進了實驗方法與手段，創建了一套能進行專業課程和綜合研究實驗的實驗裝置，建立一個開放式、研究性、綜合型的專業實驗現代教學體系，提高專業實驗的教學質量和水平，更有利于培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。此外，本裝置在設計中充分發揮各設備的作用，考慮到模型操作的靈活性和方便性以及接口的通用性，在制造上符合電力系統規范，在設計中增

14、加一些與外部聯接的功能，以便對外來設備進行性能考核實驗，例如：對線路保護、勵磁或同期等自動裝置進行考核實驗，這在一定程度上擴大其使用范亂WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3第一章無窮大電源系統所謂無窮大電源可以看作是內阻抗為零，頻率、電壓及其相位都恒定不變的一臺同步發電機，在本試驗系統中，是將交流380V市電經15kVA自耦調壓器，通過輸電線路與實驗用的同步發電機構成“一機無窮大”的簡單電力系

15、統。1.1無窮大電源的投入操作在投入“電源開關”Z后，自耦調壓器原方已接通了動力電源，按下無窮大系統的“系統開關”的“紅色按鈕”，“系統開關”合上后，其“紅色按鈕”的指示燈亮，“綠色按鈕”指示燈滅，表示無窮大母線得電，觀察操作面板上“系統電壓”表的指示是否為試驗要求值。調整自耦調壓器的把手，順吋針增大或逆時針減少輸出至無窮大母線上的電壓，調整到試驗的要求值（一般為380V）后，即完成無窮大電源的投入工作，此時，可通過“系統電壓”表下方對應的“電壓切換”開關觀測三相電壓是否對稱。k/注意:“電壓切換”開關有三個線電壓（、Vbc、Vca）和三個相電壓（險、Vcm）和關閉（OFF）共七個切換位置，監

16、視電壓表時一定要注意切換開關位置,清楚相電壓或線電壓額定值以免造成過電壓，以下相同。1.2無窮大電源的切除操作無窮大電源的切除操作大多數是在試驗完成Z后，發電機已與系統解列,所有線路均已退出工作Z后進行。按下“系統開關”的“綠色按鈕”，其“綠色按鈕”的指示燈亮，“紅色按鈕”的指示燈滅，表示系統開關已斷開，無窮大電源切除操作即告完成。WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3第二章原動機及其調速系統原

17、動機是一臺2.2KW直流電動機，其勵磁為恒定方式，調節其電樞電壓來改變電機出力，電樞電壓的供電電源是山市電380V交流電源通過整流變壓器降壓后，經可控硅整流再通過平波電抗器半波后供給的（如圖2所示），可控硅的控制是宙“操作面板”左下部的“TGS-04型微機調速裝置”完成，其開機方式有三種供選擇：一、模擬方式開機，它是通過調整指針電位器來改變可控硅輸出電壓；二、微機手動開機方式，它是通過增速、減速按鈕來改變發電機的轉速;三、微機自動開機方式，它是山微機自動將機組升到額定轉速，并列Z后，通過增速、減速按鈕來改發電機的功率。WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛

18、幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊

19、用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3TGS-04型徴機調速裝置測速裝置WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽

20、喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組5長江大學電信學院自動化系電氣課程組5WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛纟俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組3圖2原動機系統一次接線圖發電機對無窮大系統的功率角可以從調速裝置顯示讀得，也可以從功率角指示器中得到，功率角指示器原理說明見附錄三。WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊厲說鯽君WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊厲說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組10長江大學電信學院自動化系電氣課程組10WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說明君長江大學電信學院自動化系電氣課程組82.1TGS-04型微機調

21、速裝置同步發電機的開機運行必須給其原動機提供一個電源，使發電機組逐步運轉起來。傳統方法是用人工的方法調節其電樞或者勵磁電壓，使發電機組升高或降低轉速，達到預期的轉速。這種方法已逐漸不適應現代設備的高質量要求，采用微機調速裝置既可以用傳統的人工調節方法，乂可以跟蹤系統頻率進行自動的調速，這樣既簡單乂快速地達到系統的頻率，具有很好的效果。TGS-04型微機調速裝置是針對大專院校教學和科研而設計的，能做到最大限度地滿足教學科研靈活多變的需要。具有以下功能：測量發電機轉速測量系統功角手動模擬調節微機自動調速（1）手動數字調節（2）自動調速5測量電網頻率TGS-04型微機調速裝置面板包括：12位LED數

22、碼顯示器，11個信號指示燈，6個操作按鈕和一個多圈指針電位器等（其面板圖如圖3所示），具體用途及其操作方法如下：圖3TGS-04型微機調速裝置面板圖兩個6位LED數碼顯示器（1）當發電機開機時，分別顯示發電機轉速和輸出控制量（最大控制量為10V）；（n為轉速、F為系統頻率、C為控制量）。（2）當發電機并網時，分別顯示輸出控制量和發電機對無窮大系統的功率角。（6為功率角）信號指示燈個（1）檢査輸出量是否為零指示燈一個，即“輸出零”指示燈，當控制量為零時亮。（2）開機方式選擇指示燈三個，即“模擬方式”、“微機自動”、“微機手動”指示燈，當選中某一方式時，對應燈亮。（3）并網信號指示燈一個，即“并網

23、”指示燈，當發電機開關合上時亮光。（4）裝置運行指標燈一個，即“微機故障”指示燈，閃爍時表示微機調速裝置運行正常。（5）監視測速傳感器運行指示燈一個，即“光電故障”指示燈。（6）增減速操作指示燈二個，即“增速”、“減速”指示燈，當按增、減速按鈕或者遠方控制增、減速吋對應指示燈亮（如微機準同期控制器發增、減速命令）。操作按鈕分4個區，共6個按鈕（1）開機方式選擇區有2個按鈕，一個為模擬方式按鈕，另一個為微機方式的自動/手動選擇按鈕。（2）顯示切換按鈕一個，可進行“發電機轉速”、“控制量”、“功率角”Z間的顯示切換。（3）微機調節區有2個按鈕，即為“增速”、“減速”操作。（4）停機/開機按鈕一個，

24、按下為開機命令，松開為停機命令。模擬調節區1個模擬調節指針電位器一個，即為模擬方式下的手動調節。注意:指針電位器為一個多圈電位器,共可旋轉十圈,此元件為易損器件,使用時要小心調節,注意其限位和原動機電流、電壓表。2.2模擬方式下的開、停機操作2.2.1將指針式電位器（旋鈕）調整至零，在“微機調速”面板上的“開機方式”選擇區，按下“模擬方式”按鈕，此時“模擬方式”指示燈亮，即選擇的開機方式為“模擬方式”。微機調速裝置輸出為零吋，即“輸出零”指示燈亮。此吋為“模擬方式”的手動開機作準備。2.2.2在“操作面板”上按下“原動機開關”的“紅色按鈕”，其“紅色按鈕”的指示燈亮，“綠色按鈕”指示燈滅，表示

25、可控硅整流裝置上已有三相交流電源。同吋，可控硅冷卻風扇運轉，發電機測功角盤的頻閃燈亮，為發電機開機作準備。2.2.3在“微機調速”面板上的“模擬調節”區順吋針旋轉指針電位器，增WDT-m電力務僥你合倉動億弒鉛幺俊用說明喏WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組13長江大學電信學院自動化系電氣課程組12WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊用說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組11加輸出量，加大可控硅導通角，此時“輸出零”指示燈滅。接著旋轉電位器，可以觀察“原動機電壓”表有低電壓指示。繼續旋轉電位器，可以觀察到2.5kVA的發電機組開始順吋針啟動加速，此時

26、應觀察機組穩定情況，監視發電機轉速。然后緩慢加速直至到額定轉速即1500r/min,待發電機勵磁投上以后，調整發電機頻率為50Hz。2.2.4當發電機與無窮大系統并列以后。此時再順吋針旋轉電位器，即為增加發電機輸岀有功功率，逆吋針旋轉電位器，即為減少有功功率，同吋可以觀測到功率角的變化。注意:旋轉的電位器指針不能低于并列時的電位器指針位置，否則發電機向系統吸收有功功率。2.2.5試驗完畢后的停機步驟：首先應該將發電機輸出的有功功率、無功功率調至為零。然后將發電機與系統解列，即跳開“發電機開關”。將發電機逆變滅磁或者跳開勵磁開關滅磁。逆時針旋轉模擬調節指針電位器，使其輸出為零，即“輸岀零”指示燈

27、亮，這時機組速度隨慣性減為零。按下“原動機開關”的“綠色按鈕”，其“綠色按鈕”的指示燈亮，“紅色按鈕”的指示燈滅，表示原動機的動力電源已切斷。同吋可控硅冷卻風扇停止運轉，發電機測功角盤的頻閃燈滅。在“開機方式”選擇區松開“模擬方式”按鈕，“模擬方式”指示燈滅，“微機自動”指示燈亮，即結束了模擬方式的開停機操作，為下一次試驗作準備。2.3微機自動方式下的開、停機操作3.1當微機調速裝置的按鈕全松開時，則“開機方式”選擇為“微機自動方式”，此吋“微機自動”指示燈亮，數碼管顯示“發電機轉速”為零，“控制量”為零。3.2合上“原動機開關”即給三相可控整流裝置供電。2.3.3按下“停機/開機”按鈕，此吋

28、“開機”指示燈滅，則“控制量”自動增加，可控硅導通角逐漸增大，“原動機電壓”表的電壓值也在增大，發電機開始啟動，然后逐漸逼近額定轉速。2.3.4給上勵磁電壓后，當滿足同期條件吋，發電機與系統并列即“發電機開關”合上，“并網”指示燈亮；當同期條件不滿足時，可以通過“微機調節”區的“增速”、“減速”按鈕來調節發電機轉速，也可通過微機準同期控制器，自動調節發電機轉速。2.3.5當并網成功后（沖擊電流很小），數碼管顯示功率角接近為零；“8=0”通過“顯示切換”按鈕可以分別看到“發電機轉速”、“可控硅控制量”、“發電機功率角”等量。2.3.6當需要增加或減少發電機有功功率時，可通過“增速”或“減速”按鈕

29、來改變其功率大小，此時可以看到功率角的大小變化。2.3.7當需要停機時，應先將發電機的有功、無功減至零；然后將發電機與系統解列，即跳開“發電機開關”；再將發電機逆變滅磁或者跳開勵磁開關滅磁；松開“停機/開機”按鈕,此時“開機”指示燈滅，“停機”指示燈亮,控制量遞減直至為零，發電機減速逐漸停止轉動。2.3.8當發電機轉速為零時，跳開“原動機開關”時，可控硅冷卻，風扇停止運轉，發電機測功角盤的頻閃燈滅，即微機自動方式下的開停機操作結束。2.4微機手動方式下的開、停機操作2.4.1在“開機方式”選擇區，按下“微機方式”，則開機方式選擇為微機手動方式，此時“微機手動”指示燈亮。2.4.2合上“原動機開

30、關”即給三相可控整流裝置供電。2.4.3按下“停機/開機”按鈕，此吋“開機”指示燈亮，“停機”指示燈滅。調速器處于待命狀態。2.4.4在“微機調節”區按下“增速”按鈕，同時“增速”指示燈亮，貝I調速裝置顯示的“控制量”增加，原動機的電樞電壓也增加，發電機開始緩慢啟動，轉速開始上升；松開“增速”按鈕，對應指示燈滅，顯示的“控制量”變化停止，山于慣性的影響，發電機轉速將會繼續增大，逐漸穩定在某一頻率，轉速相對穩定。2.4.5繼續按“增速”按鈕，轉速也繼續上升，同吋調節發電機到額定轉速,然后建立電壓與系統并列，“并網”指示燈亮。2.4.6并網以后再按“增速”、“減速”按鈕則增加、減少發電機有功功率，

31、同時也改變了發電機對系統的功率角。2.4.7當試驗完畢，準備停機吋，應先將發電機的有功、無功減至零；然后將發電機與系統解列，即跳開“發電機開關”；再將發電機逆變滅磁或者跳開勵磁開關滅磁；按“減速”按鈕，顯示的“控制量”緩慢減小，發電機轉速逐漸降低，當“控制量”遞減直至為零時，發電機減速，逐漸停止轉動；松開“停機/開機”按鈕，并松開“微機方式”按鈕；跳開“原動機開關”即完成了微機手動方式下的開、停機操作，為下一次試驗作準備。注意:由于慣性影響，發電機轉速會滯后控制量，操作時應予以注意。第三章同步發電機勵磁系統本套試驗裝置的同步發電機有三種勵磁方式可供選擇（如圖4所示）：一、手動勵磁方式，它是市電

32、交流220V通過變壓器降壓后，經自耦調壓器調至需要電壓，再通過整流橋整成直流向同步發電機勵磁繞組供電，勵磁調節由試驗人員手動操作自耦調壓器來實現；二、微機它勵方式，它是市電交流380V通過變壓器降壓后，經可控硅整流向發電機勵磁繞組供電；三、微機自并勵方式，它是發電機機端電壓通過變壓器降壓后，經可控硅整流向發電機勵磁繞組供電。圖4勵磁系統一次接線圖在微機它勵方式或微機自并勵方式下，自動勵磁調節任務山WL-04B型微機勵磁調節器來承擔。WDT-m電力務俊你合倉動億弒跆幺俊用說明召WDT-m電力務俊你合倉動億弒跆幺俊用說明召長江大學電信學院自動化系電氣課程組15長江大學電信學院自動化系電氣課程組15

33、WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊用說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組113.1WL-04B微機勵磁調節器WL-04B微機勵磁調節器是為大專院校開設電力系統自動裝置原理、電力系統分析、電力工程等課程的教學實驗而特殊設計的微機型勵磁調節器。其勵磁方式可選擇：它勵、自并勵2種。微機勵磁調節器的控制方式可選擇恒UF,恒IL,fia，恒Q等4種。設有定子過電壓保護和勵磁電流反時限延時過勵限制、最大勵磁電流瞬時限制、欠勵限制、伏赫限制等勵磁限制功能。設有按有功功率反饋的電力系統穩定器(PSS)o勵磁調節器控制參數可在線修改，在線固化，靈活方便，能做到最大限度地滿足教學科研靈活多變的需要。具有實驗

34、錄波功能，可以記錄UF,IL,UL,P,Q,(X等信號的時間響應曲線，供實驗分析用。微機勵磁調節器面板包括：8位LED數碼顯示器，若干指示燈和按鈕，強、弱電測試孔以及串行通訊接口等(其面板圖如圖5所示)，具休用途及其操作方法如下。WL-048微機勵磁調節器-HIuc0oWiMO弓a無任0刃*用*05S0BF0柜an0mlE*eo堆ff子03G2司步卯*0停smmaSt牀U-C&*-B*12V-12V4y天.LaK:賞：叟：:Ob00。gWDT-m電力務俊你合倉動億弒跆幺俊用說明召WDT-m電力務俊你合倉動億弒跆幺俊用說明召長江大學電信學院自動化系電氣課程組15長江大學電信學院自動化系電氣課程組

35、15WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊用說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組11WDT-m電力務俊你合倉動億弒跆幺俊用說明召WDT-m電力務俊你合倉動億弒跆幺俊用說明召長江大學電信學院自動化系電氣課程組15長江大學電信學院自動化系電氣課程組15WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊用說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組11圖5WL-04B微機勵磁調節器面板圖WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽君WDT-m電*務僥你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組17長江大學電信學院自動化系電氣課程組17WDT-m電力務詵你合倉動億弒鉛幺俊厲說鯽君長江大學電信學院自動化系

36、電氣課程組161.18位LED數碼顯示器用途1：用以顯示同步發電機勵磁控制系統狀態量，包括：發電機機端電壓、發電機輸出有功功率和無功功率發電機勵磁電壓、勵磁電流發電機頻率勵磁調節器輸出控制角等用途2：用以查詢、修改勵磁調節器的控制參數，如:PID反饋系數勵磁限制整定值等1.2指示燈勵磁調節器面板共有32只指示燈，共分成三個類型。第一類：“控制電源”指示燈山+5V、12V.+24V等4路電源指示燈組成第二類：勵磁調節器“輸出”觸發脈沖指示燈山+A、-C、+B、-A、+C、-B等6路脈沖指不燈組成第三類：勵磁調節器工作狀態指示燈22只（1）微機正常指示燈：閃爍時表示微機勵磁調節器運行止常；常亮或常

37、熄表示微機勵磁調節器異常.（2）定子過壓指示燈：發電機機端電壓大于額定電壓的1.26倍（380*1.26=480V）時，過壓保護動作，同時過壓指示燈點亮。（3）同步異常指示燈：本微機勵磁調節器工作在自并勵方式時，同吋采用勵磁變壓器和發電機電壓互感器作為觸發同步信號，當兩路同步信號均止常時熄滅，任1路丟失時點亮。（4）進相運行指示燈：當無功功率為負值吋，即發電機進相運行時，指示燈亮。（5）自勵指示燈：勵磁調節器工作在自并勵勵磁方式，即勵磁變壓器原邊繞組接在發電機機端。當試驗操作臺的操作面板上的“勵磁方式”切換開關選擇為“微機自并勵”勵磁方式吋亮。（6）助磁指示燈：自并勵勵磁方式下，發電機起勵吋山

38、勵磁調節器自動投入起勵用的初始勵磁，此吋投助磁指示燈亮。（7）功柜故障指示燈：當全控橋故障吋，指示燈亮。（8）母線無壓指示燈：系統電壓小于85%額定電壓時亮。（9）儀變斷線指示燈：勵磁調節器同吋引入兩路發電機機端電壓互感器電壓信號，分別稱為調變電壓UF1和儀變電壓UF2（調變和儀表分別對應發電廠勵磁調節器專用電壓互感器和測量儀表用電壓互感器），發電機電壓山下式決定。UF=MAXUF1,UF2當兩路電壓相差10%吋，表示電壓互感器發生斷線故障，如儀變電壓小于調變電壓10%,儀變斷線燈亮。（10）調變斷線指示燈：當調變電壓小于儀變電壓10%,調變斷線燈亮。（11）滅磁指示燈：按滅磁按鈕或發電機頻率

39、低于43Hz吋滅磁指示燈亮,當發電機并網帶負荷吋滅磁無效。（12）減磁指示燈：按減磁按鈕或者遠方控制減磁吋亮（如微機準同期控制器發減磁命令）。（13）增磁指示燈：按增磁按鈕或者遠方控制增磁吋亮（如微機準同期控制器發增磁命令）。（14）恒IL指示燈：按恒IL按鈕時其指示燈亮，表示勵磁調節器按恒IL方式運行，維持發電機勵磁電流在給定水平上。（15）恒UF指示燈：按恒UF按鈕時其指示燈亮，表示勵磁調節器按恒UF方式運行，維持發電機機端電壓在給定水平上。（16）恒a指示燈：按恒a按鈕時其指示燈亮，表示勵磁調節器按恒a方式（開環）運行，只有在它勵方式下有效，自并勵勵磁方式不允許開環運行,所以自并勵勵磁方

40、式下，按恒a按鈕無效且它勵方式轉自并勵吋，如果原來是恒a方式也會自動轉為恒IL方式。（17）它勵指示燈：勵磁調節器工作在它勵勵磁方式，勵磁變壓器原邊WDT-m電*務詵你合倉動億弒鉛幺俊用說鯽君WDT-m電*務詵你合倉動億弒鉛幺俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組19長江大學電信學院自動化系電氣課程組19WDT-m電力務詵你合匂動億弒鉛幺俊用說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組18繞組接在市電380V電網上，試驗操作臺的操作面板上的“勵磁方式”切換開關選擇為“微機它勵”勵磁方式時亮。（18）參數設置指示燈：修改控制器參數時，按設置按鈕吋亮，表示已進入參數設置狀態。（19）欠勵限制指示

41、燈：發電機無功過度進相，欠勵限制器動作吋其指示燈亮，欠勵限制線是P-Q平面四象限上的一條直線，功率運行點被限制在欠勵限制線以上。（20）過勵限制指示燈：過勵即過勵磁電流，發電機勵磁電流超過額定勵磁電流的1.1倍稱為過勵。勵磁電流在L1倍以下允許長期運行，1.2.0倍Z間按反吋限原則延時動作，限制勵磁電流到L1倍以下，2.0倍以上，瞬時動作限制勵磁電流在2.0倍以下，過勵燈在過勵限制動作時亮。（21）伏赫限制指示燈：伏/赫限制用以限制發電機端電壓與發電機頻率Z比H/fF的上限，通常在Uf過大或fF過小吋動作，伏/赫限制動作吋亮，未動作時熄。廠|（22）PSS指示燈：PSS功能投入時亮，退出時熄。

42、3.1.3測試孔勵磁調節器面板共有14個測試孔，分成兩個測試區。第一區：弱電測孔8個由+A、C、+B、-An+C、-B等6路脈沖測試孔和1.路6脈沖總合測試孔M,1路交流同步電壓信號UAC,和一個弱電公共地COM組成，供示波器觀察脈沖波形，脈沖相位及相位移動過程等信號。第二區：強電測試孔（100V）5個山三相全控橋的交流輸入電壓Ua、Ub、Uc和直流輸岀電壓U”、匕組成，可供示波器觀察波形及萬用表測量電壓幅值。3.1.4操作按鈕13只（1）復位按鈕：手動強迫復位CPU,主要用于勵磁調節器檢修與調試，止常使用吋不用。（2）滅磁按鈕：此按鈕為帶鎖按鈕，在發電機空載運行狀態下，按下滅磁按鈕，則進行逆

43、變滅磁，但發電機并網帶負荷后滅磁無效。發電機在未起勵建壓時，滅磁按鈕山鎖定狀態彈出，進行起勵建壓命令。（3）減磁按鈕：發屯機并網前，減磁則降低發電機電壓，并網后減磁則減少發電機輸岀的無功功率。（4）增磁按鈕：發電機并網前，增磁則提高發電機電壓，并網后增磁則增加發電機輸岀的無功功率。（5）恒口按鈕：選擇恒IL運行方式，維持發屯機勵磁電流在給定水平上;（6）恒UF按鈕：選擇恒UF運行方式，維持發電機機端電壓在給定水平上;（了）恒a按鈕：選擇恒a運行方式表示調節器開環運行，只有在它勵方式下有效；（8）恒Q按鈕：選擇恒無功運行方式，只有在發電機并網以后，選擇才有效，且原來運行方式燈熄滅，即恒兒，恒UF

44、,恒a的指示燈均滅；（9）參數設置按鈕：正常工作狀態（非參數設置狀態）下，“”增量顯示和“”減量顯示按鈕用以順序和逆序召喚顯示勵磁控制系統狀態變量,按K參數設置習按鈕后，K參數設置1指示燈點亮，此吋增量顯示和減量顯示按鈕用作增加和減小參數數值。(10)控制參數,(11,參數選擇按鈕：用以査詢控制參數的當前數值和選擇需要修改的重復按下此按鈕，則循環顯示各個控制參數。12）“”增量顯示和“”減量顯示按鈕：用以順序和逆序召喚顯示勵磁控制系統狀態變量，在參數設置狀態（K參數設置指示燈點亮），用來增加或減小控制參數值。3.1.5RS232標準通訊接口1個供與PC機交換信息，利用上層監控軟件，可以監視勵磁

45、控制系統的運行狀況，配合實驗作參數調整，進行試驗錄波等工作。3.2勵磁調節器開機的前準備工作3.2.1選擇勵磁方式在試驗臺的“操作面板”上，切換“勵磁方式”開關，選擇勵磁方式;檢查勵磁調節器面板上“它勵”、“自勵”等指示燈指示是否正確。注意：勵磁方式的選擇或變更，應在發電機未建壓時進行，建壓運行中不可變更勵磁方式，若需要變更勵磁方式，請首先滅磁，然后變更勵磁方式。3.2.2選擇控制方式在開機前，共有三種控制方式供選擇。恒IL方式起勵恒a方式起勵(僅在它勵方式下有效)；恒UF方式起勵。3.2.3選擇起勵方式當選擇恒IL或者恒UF運行方式時，發屯機有自動起勵和手動起勵兩種方式供選擇。如選擇自動起勵

46、方式時，升機則在開機前將“勵磁開關”合上，且將“滅磁”按鈕松開，這樣當發電機頻率升到47Hz以上吋，則自動起勵。如選擇手動起勵方式吋，升機則先將“滅磁”按鈕按下鎖定，將發電機升到額定轉速后，再合“勵磁開關”，松開“滅磁”按鈕，進行手動起勵。3.2.4控制參數檢查開機前應檢查控制參數是否與試驗要求值相符，控制參數的整定方法參見3.4節。WDT-III電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊厲說明君WDT-III電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊厲說明君長江大學電信學院自動化系電氣課程組22長江大學電信學院自動化系電氣課程組22WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊厲說明君長江大學電信學院自動化系電氣課程組213.3勵磁

47、調節器運行調整的操作方法3.1開啟發電機組按調速器使用說明啟動同步發電機組（以勵磁調節器選擇手動起勵方式為例），開機升速到額定轉速后，檢查勵磁調節器頻率顯示是否止常。3.3.2建立發電機電壓松開“滅磁”按鈕，“滅磁”指示燈熄滅，發電機開始建壓。若以恒UF方式運行，則自動建壓到與母線電壓一致（當母線電壓在85%115%范圍內）,或額定電壓（當母線電壓在85%115%以外區域）。若以恒IL方式運行，則自動建壓到IL=15%ILNo3.3.3發電機電壓的調整發電機建壓后，可操作“增磁”、“減磁”按鈕升高或降低發電機機端電壓。3.3.4發電機與系統并網按準同期準則手動或用微機自動準同期器自動合上發電機

48、岀口開關，將發電機并入電網。3.3.5增減發電機功率增減無功功率，操作“增磁”、“減磁”按鈕。增減有功功率，則需操作調速器的“增速”、“減速”按鈕。3.3.6發電機與系統解列解列前一般需要減負荷減到零值（有功功率和無功功率都等于零），再手動跳開發電機出口開關（發電機甩負荷試驗除外）。3.3.7停機與滅磁試驗完畢，操作調速器減速停機，勵磁調節器在頻率下降到43Hz以下時,將會自動執行低頻滅磁功能，實現逆變滅磁。3.4勵磁調節器控制參數及其整定方法4.1勵磁調節器控制參數及其顯示符號勵磁調節器的控制參數主要有：恒UF控制的PID參數和恒兒控制的PID參數；調差系數KQ；勵磁電流過勵限制啟動值GL血

49、等。序號控制參數顯示符號含義.典型數值4調整范圍1KPUHPU電壓偏斧比例放大系數0400802KIUHIU電壓偏并積分放大系數0020503KDUHdU電壓偏并微分放大系數0150504KPIHPI勵磁電流偏差比例放大系數0250505KIIHII勵磁電流偏差積分放大系數0020506KDIHdl勵磁電流偏差微分放大系數0150507KPQHpq無功偏并比例放大系數0100208KIQHlq無功偏差積分放大系數0010209KdQHdq無功偏弟微分放大系數00002010KPPHpp有功偏差比例放大系數0150127（符號數）*11KIPi/Hip有功偏差積分放大系數0000127（符號數）

50、*12KdP有功偏微分例放大系數0150127（符號數）*13ApAP低勵限制線的斜率150010014Bqbp低勵限制線的截距-399oo015KQHq無功調并系數4.06一10+1016血KUF伏赫限制1.140.941.3417GLil9LIL勵磁電流過勵限制啟動值4.951.79918UcnUCN積分初值8565。95。WDT-m電*務詵你合勺動億弒鉛幺磁用說明喏WDT-m電*務詵你合勺動億弒鉛幺磁用說明喏長江大學電信學院自動化系電氣課程組24長江大學電信學院自動化系電氣課程組24WDT-m電力務俊你合倉動億弒鉛幺俊用說明召長江大學電信學院自動化系電氣課程組23注:*如-3,則顯示25

51、3。換算公式：KPU=1.3xKpKP比例放大系數KIU=O.64xKP/L1積分吋間常數KDU=1600 xKPxTdTd微分吋間常數WL-04B微機勵磁調節器顯示量的說明見附錄四。4.2默認（缺省）參數的恢復（1）按K參數選擇習按鈕選擇功能序號0,顯示：CS00F-E,表示選中參數恢復功能。（2）按K參數設置按鈕進入參數設置狀態。K參數設置習指示燈亮；（3）同時按下K增量顯示1按鈕和K減量顯示按鈕，則完成默認參數的恢復過程。3.4.3修改參數的步驟（1）按K參數選擇按鈕選擇所需修改的參數；（2）按K參數設置按鈕進入參數設置狀態，此時K參數設置燈亮；（3）若增加參數值，則按K增量顯示按鈕（上

52、三角厶），若減小參數值，則按K減量顯示U按鈕（下三角）；通常，按一次，參數增減1,若需大幅度增減，可按住按鈕不放便可連續增減；（4）修改完畢，按一次K參數設置按鈕，退岀參數設置狀態，此吋K參數設置燈熄。3.4.4參數的固化修改后的參數如果不固化到EEPR0M中去，則在掉電Z后丟失。如果需要保存，則需要進行固化操作。固化操作步驟如下：（1）按K參數選擇按鈕，選擇功能序號1,顯示：CS01A飛，表示選中參數固化功能。（2）按K參數設置按鈕進入參數設置狀態，K參數設置習指示燈亮；（3）同時按下K增量顯示按鈕（上三角厶）和K減量顯示按鈕（下三角），則完成參數固化過程。3.5手動勵磁方式的操作當發電機啟

53、動成功后，在試驗臺的“操作面板”上，將“勵磁方式”切換開關切向“手動勵磁”方向，選定為手動勵磁方式，然后將“操作面板”上的“手動勵磁”旋鈕逆時針調到輸出最小值。按下發電機“勵磁開關”的“紅色按鈕”，其“紅色按鈕”的指示燈亮，“綠色按鈕”的指示燈滅，表示同步發電機勵磁開關已投入，此吋，可以從“勵磁電流”表、“勵磁電壓”表和“發電機電壓”表看到發電機勵磁系統的工作狀態。順吋針調節“手動勵磁”旋鈕，則增加勵磁，逆吋針調節到減小勵磁。在試驗過程中，根據發電機機端電壓或輸出無功功率大小的要求，調節“手動勵磁”旋鈕的位置，使滿足試驗要求。手動勵磁方式的停運，必須在發電機與系統解列后進行。首先，手動減負荷到

54、零，然后解列，再將“手動勵磁”旋鈕逆時針旋至最小，最后按下“勵磁開關”的“綠色按鈕”，此時，其“綠色按鈕”的指示燈亮，“紅色按鈕”的指示燈滅，表示發電機勵磁投切開關已斷開，發電機勵磁繞組已停止供電,手動勵磁方式的停止操作即告完成。WDT-m電力範詵傢含倉動億弒纟往用說明弟WDT-m電力範詵傢含倉動億弒纟往用說明弟長江大學電信學院自動化系電氣課程組26長江大學電信學院自動化系電氣課程組26WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛纟俊厲說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組25第四章同步發電機的準同期并列發電機的并列操作是在原動機啟動操作，發電機勵磁啟動操作、無窮大電源投入操作以及輸電線路開關投入操作等

55、完成Z后進行的，也就是說，在“操作面板”上的“發電機開關”兩側均有電壓的情況下，才能進行發電機的并列操作。4.1HGWT-03微機準同期控制器在電力系統中，同步發電機的同期并列操作是一項經常性的基本操作。不恰當的并列將導致很大的沖擊電流，甚至造成損壞發電機組的嚴重后果。為了保證安全、快速地并列，必須借助于自動準同期控制裝置，傳統的模擬式自動準同期裝置山于其快速性和準確性欠佳，已漸不適應現代電力系統運行的高質量要求，采用微機自動準同期裝置實現同步發電機自動準同期并列操作，可以做到既安全可靠，乂快速準確，現已在電力系統中得到廣泛的應用。1.1HGWT-03微機準同期裝置的特點HGWT-03微機準同

56、期裝置是為大專院校教學目的而專門設計的全自動多功能微機準同期控制裝置（其面板圖如圖6所示），它按恒定越前吋間原理工作，主要特點如下：（1）可選擇全自動準同期合閘（自動均壓、均頻與合閘）；（2）可選擇半自動準同期合閘（用信號燈指示操作人員進行均壓與均頻操作，當條件滿足時自動合閘（3）可測定斷路器的開關吋間（發電機開關的合閘動作吋間，可通過整定“同期開關”時間繼電器來調整。）；（4）可測定合閘課差角（DL主觸點閉合瞬間的相角差）；（5）可改變頻差允許值，電壓差允許值，觀察不同整定值吋的合閘效果(沖擊電流特點及介閘準備時間的長短)；按定頻調寬原理實現均頻均壓控制，自山整定均頻均壓脈沖寬度系數，自山整

57、定均頻均壓脈沖周期；觀察不同整定值時的均壓均頻效果(快速性與穩定性)；(了)專門設置有關信號的測孔，可以用電壓表測其幅值，或用示波器觀察其波形。測孔信號有：發電機電壓4波形、系統電壓U波形、脈動電壓Us(正弦整步電壓)波形、寬度隨相角差變化的“變寬脈沖”波形以及山“變寬脈沖”濾波所得的“三角波整步電壓”4的波形，十分有利于教學示范與教學實驗；可觀察合閘脈沖相對于三角波的位置，測定越前時間和越前角度；可自山整定越前(開關)時間，整定時間范圍：0.02s0.98s；霊fHG町-03微曙同期控制負4ftWDT-m電力範詵傢含倉動億弒纟往用說明弟WDT-m電力範詵傢含倉動億弒纟往用說明弟長江大學電信學

58、院自動化系電氣課程組26長江大學電信學院自動化系電氣課程組26WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛纟俊厲說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組25WDT-m電力範詵傢含倉動億弒纟往用說明弟WDT-m電力範詵傢含倉動億弒纟往用說明弟長江大學電信學院自動化系電氣課程組26長江大學電信學院自動化系電氣課程組26WDT-m電力務詵你合勺動億弒鉛纟俊厲說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組25-q富*電就竊自WfirfMil-rn.#VA3電區田云刁er-衲-00000o|Mograg圖6HGWT-03微機準同期控制器的面板圖1.2準同期裝置的輸入/輸出信號說明發電機電壓、A、B兩相電壓，接自發電機機端

59、電壓互感器，電壓互感器變比為380V/100V,參見附錄一：試驗臺一次系統原理接線圖。發電機母線A、B兩相電壓，接自發電機母線上的電壓互感器，電WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊厲說明君WDT-m電力務僥你合勺動億弒鉛幺俊厲說明君長江大學電信學院自動化系電氣課程組28長江大學電信學院自動化系電氣課程組28WDT-III電力務詵你合勺動億弒鉛幺俊用說鯽君長江大學電信學院自動化系電氣課程組27壓互感器變比380V/lOOVo（3）合閘輸出接點，接到發電機開關合閘回路中。（4）均壓（升壓、降壓）接點，分別接勵磁調節器的增磁和減磁調整回路。（5）均頻（加速、減速）接點，分別接（直流電動機）調速器的加

60、速和減速調整回路；（6）開關量輸入：發電機開關輔助常開接點，用于檢測斷路器通斷狀態以及測定斷路器合閘時間；同期命令接點，即同期開關信號，其作用是向微機準同期裝置發布同期操作命令，主要用于遠方控制或連接計算機監控系統,準同期控制器僅當收到同期命令，才檢測準同期條件執行均頻均壓及合閘。工作方式選擇開關接點：分別選擇全自動準同期，半自動準同期和手動準同期，接點閉合有效，默認方式為全自動準同期方式。4.2微機準同期控制器操作方法2.1操作面板介紹在操作面板上設有LED顯示器、信號指示燈、LED旋轉燈光整步表、命令按鈕、信號測孔等介紹如下：1.16位LED數碼顯示器主要用以顯示發電機頻率、發電機電壓、系