电力系统动模实验指导

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1、电力系统动模与自动化综合实验系统电力系统动模部分实验指导书信息科学与工程学院中南大学第一章概述1一、电力系统组成及作用1二、电力系统自动化1三、发电机动模实验台概述2四、操作注意事项6第二章发电机组的开机停机过程与自动控制7一、电路操作说明7二、开机停机过程8第三章发电机的自动准同期并列9一、准同期控制的原理9二、微机口动准同期控制器9三、准同期并列实验11第四章同步发电机励磁控制系统20一、励磁系统与励磁调节原理20二、励磁控制系统实验21第五章电动机调速24一、机组调速系统概述24二、电动机调速实验25第一章概述一、电力系统组成及作用图1T电力系统组成电力系统是

2、由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统（如图1-1所示）。输电网和配电网统称为电网,是电力系统的重要组成部分。发电厂将一次能源转换成电能，经过电网将电能输送和分配到电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般称为二次系统）。二.电力系统自动化电力系统是世界上最为复杂的人工系统Z—，其安全、稳定、经济地运行是其它产业正常发展，乃至社会稳定的基础。因此精确、有效的对电力系统进行控制是十分重要

3、的。为保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调节有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。电力系统自动化的主要目的是采取各种措丿施使系统尽可能运行在止常运行状态。在正常运行状态下，通过制定运行计划和运用计算机监控系统实时进行电力系统运行信息的收集和处理，在线安全监视和安全分析等，使系统处于最优的正常运行状态。同时,在正常运行时，确定各项预防性控制，以对可能出现的紧急状态提高处理能力。当电力系统一日•岀现故障进入紧急状态后，则系统能够自动（也可手动）做岀反应,采取控制措施。这

4、些控制措施包括继电保护装置止确快速动作和各种稳定控制装置。通过紧急控制将系统恢复到正常状态或事故后状态。当系统处于事故后状态时，系统采取恢复措施，使其重新进入正常运行状态。在现代化的电力系统中，随着计算机技术和网络通信技术的快速发展，电力系统自动化建设发展越加完善，尤其是在电力系统监控和电力调度口动化系统中，广泛采用了最新的计算机技术、通讯技术和图像处理等技术。借助当今计算机的强大快速综合处理能力，实施对大电网运行管理的计算机监控，实现对投入系统运行的发电厂(火力、水力等形式的发电厂)进行遥测、遥控、遥信、遥调(四遥技术)，并进行统一的调度管理，密切监视大电网运行，

5、使电力系统能够安全、经济、稳定的运行。从八十年代以后，我国电网调度自动化系统发展非常迅速，整体功能和设备水平有很大程度提高，特别是从九十年代开始，电力调度自动化系统、电力监控系统，已从80年代的封闭式、集中式系统向开放式、分布式、集散式的集成系统发展，在保证电网安全、可靠、经济运行方面发挥了重要作用，己成为我国各级调度部门指挥电网稳定、可靠、长久运行不可缺少的重要方法和必要手段，同时也为我国的电力系统提供了稳定、可靠的解决方案。三、发电机动模实验台概述屯力系统动模与自动化综合实验台是一个自动化的电力系统综合试验装置。该装置功能集成了发电机运行动态实验，发电机运行保护

6、实验，线路保护实验，变压器保护，数字继电器保护曲线实验等。发电机动模实验装置主体是由电动机(作为该实验装置的原动机)、同步发电机、调速器、励磁器、PLC和触摸屏组成。无论从结构还是工作效果来看，它都可以说就是一个小型的发电厂。该装置能够反映现代电能的生产、传输和使用的全过程，体现现代屯力系统自动化、信息化、数字化的特点，实现电力系统的检测、控制、监视、保护的自动化。这个适应新实验课程体系的公共实验平台，有利于提高学生创新思维与实践能力，更好地培养出高索质的复合型人才。现将本实验装置各主要元件介绍如下：(a)发电机组：发电机组是由同在一个轴上的三相同步发电机(SN二2

7、.5kV・A,UN=400V,Nn=1500r/min),模拟原动机用的是直流电动机(PN=2.2Kw,UN=220V)以及测速装置和功率角指示器组成。具体参数见电机铭牌。直流电动机、同步发电机经弹性联轴器对轴联结后组装在一个活动底盘上构成可移动式机组。具有结构紧凑、占地少、移动轻便等优点，机组的活动底盘有四个螺旋式支脚和三个橡皮轮，将支脚旋下即可开机实验。(b)无穷人系统：无穷大电源是由15kV・A的白耦变压器纽成。通过调整门耦变压器的电压可以改变无穷大母线的电压。同期装置：电力系统动模部分实验指导书“准同期控制装置”它按恒定越前时间原理工作，主要特点如下：①