电力系统元件的模型认识及操作、电力系统潮流实验

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1、实验一电力系统元件的模型认识及操作一、综合自动化实验教学系统由发电机组、试验操作台、无穷大系统等三大部分组成。1．发电机组它是由同在一个轴上的三相同步发电机（SN=2.5kVA，VN=400V，nN=1500r.p.m），模拟原动机用的直流电动机（PN=2.2kW，VN=220V）以及测速装置和功率角指示器组成。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。2．实验操作台实验操作台是由输电线路单元、微机线路保护单元、负荷调节和同期单元、仪表测量和短路故障模拟单元等组成。其中负荷调节和同期单元是由“TGS-04型微机

2、调速装置”、“WL-04B微机磁励调节器”、“HGWT-03微机准同期控制器”等微机型的自动装置和其相对应的手动装置组成。（1）输电线路采用双回路远距离输电线路模型，每回线路分成两段，并设置中间开关站，使发电机与系统之间可构成四种不同联络阻抗，便于实验分析比较。（2）“YHB-Ⅲ型微机线路保护”装置具有过流选相跳闸、自动重合闸功能，备有事故记录功能，有利于实验分析。在实验中可以观测到线路重合闸对系统暂态稳定性影响以及非全相运行状况。（3）“TGS-04型微机调速装置”具有测量发电机转速、测量电网频率、测量系统功角、手动模拟调节、手动数字调节、微机自动

3、调速以及过速保护等功能。（4）“WL-04B微机励磁调节器”其励磁方式可选择：它励、自并励两种：控制方式可选择恒UF、恒IL、恒a、恒Q等四种；设有定子过电压保护和励磁电流反时限延时过励限制、最大励磁电流瞬时限制、欠励限制、伏赫限制等励磁限制功能；设有按有功功率反馈的电力系统稳定器（PSS）；励磁调节器控制参数可在线修改，在线固化，灵活方便，并具有实验录波功能，可以记录UF、IL、UL、P、Q、a等信号的时间响应曲线，供实验分析用。（5）HGWT-03微机准同期控制装置，它按恒定越前时间原理工作，主要特点如下：①可选择全自动准同期合闸；②可选择半自动

4、准同期合闸；③可测定断路器的开关时间；④可测定合闸误差角；⑤可改变频差允许值，电压差允许值，观察不同整定值时的合闸效果；⑥按定频调宽原理实现均频均压控制，自由整定均频均压脉冲宽度系数，自由整定均频均压脉冲周期；观察不同整定值时的均频均压效果；⑦可观察合闸脉冲相对于三角波的位置，测定越前时间和越前角度；⑧可自由整定越前（开关）时间；⑨输出合闸出口电平信号，供实验录波之用。（6）仪表测量和短路故障模拟单元由各种测量表计及其切换开关、各种带灯操作按钮和各种类型的短路故障操作等部分组成。实验操作台的“操作面板”上有模拟接线图，操作按钮与模拟接线图中被操作的对

5、象结合起来，并用灯光颜色表示其工作状态，具有直观的效果。实验数据可以通过测量仪表和LED数码显示得出，还可显示出同步发电机功率角d、可控硅a角等量。同时可以通过数字存贮示波器，观测到发电机电压、系统电压、励磁电压以及准同期时的脉动电压等电压波形，甚至可以观测各可控硅上的电压波形以及各种控制的脉冲波形，还可以同时观测到同步发电机短路时的电流、电压波形等。3．无穷大系统无穷大电源是由15kVA的自耦调压器组成。通过调整自耦调压器的电压可以改变无穷大母线的电压。试验操作台的“操作面板”上有模拟接线图、操作按钮和切换开关以及指示灯和测量仪表等。操作按钮与模拟

6、接线图中被操作的对象结合在一起，并用灯光颜色表示其工作状态，具有直观的效果。红色灯亮表示开关在合闸位置，绿色灯亮表示开关在分闸位置。在实验操作台的“操作面板”左下方有一个“电源开关”（开关对应的图中符号为“QA”），此开关向整个台体提供操作电源和动力电源，以及四台微机装置的工作电源，并给信号灯用直流24V稳压电源供电。原动机及其调速系统原动机是一台2.2KW直流电动机，其励磁为恒定方式，调节其电枢电压来改变电机出力，电枢电压的供电电源是由市电380V交流电源通过整流变压器降压后，经可控硅整流再通过平波电抗器半波后供给的，可控硅的控制是由“操作面板”左

7、下部的“TGS-04型微机调速装置”完成，其开机方式有三种供选择：（1）、模拟方式开机，它是通过调整指针电位器来改变可控硅输出电压；（2）、微机手动开机方式，它是通过增速、减速按钮来改变发电机的转速；(3)、微机自动开机方式，它是由微机自动将机组升到额定转速，并列之后，通过增速、减速按钮来改发电机的功率。同步发电机的开机运行必须给其原动机提供一个电源，使发电机组逐步运转起来。传统方法是用人工的方法调节其电枢或者励磁电压，使发电机组升高或降低转速，达到预期的转速。这种方法已逐渐不适应现代设备的高质量要求，采用微机调速装置既可以用传统的人工调节方法，又可

8、以跟踪系统频率进行自动的调速，这样既简单又快速地达到系统的频率，具有很好的效果。TGS-04型微机调速装置具