同步发电机励磁控制实验.doc

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1、专业：电气工程及其自动化姓名：学号：日期：地点：教2-105实验报告课程名称：电力系统分析综合实验指导老师：成绩：__________________实验名称：同步发电机励磁控制实验实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4.了解微机励磁调节器的基本控制方式；5.掌握励磁调节器的基本使用方法；6.

2、了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。图1励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图l所示。可供选择的励磁方式有两种：12自并励和它励。当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可

3、控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小a角限制。微机励磁调节器的控制方式有四种：恒UF(保持机端电压稳定)、恒IL(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒a(保持控制角稳定)。其中，恒a方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。

4、发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角a小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角a大于90°，实现逆变灭磁。三、实验项目和方法(一)不同a角(控制角)对应的励磁电压波形观测(1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；(2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器面板“它励”指示灯亮；(3)励磁调节器选择恒a运行方式：操作调节器面板上的“恒a”按钮选择为恒a方式，面板上的“恒a”指示灯亮；(4)合上励磁开关，合上原动机开关；(

5、5)在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角a，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。注意：12微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需要调节，则松开按钮，重新按下。表2-1励磁电流Ifd0.0A0.5A1.5A2.5A显示控制角a84.578.166.252.1励磁电压Ufd6.016.436.458.4交流输入电压UAC76767574由公式计算的a85.076.257.428.7(1)调节控制角大于90度但小于120度，

6、观察全控桥输出电压波形，与课本所画波形有何不同？为什么？(2)调节控制角大于120度，观察全控桥输出电压波形，与课本所画波形有何不同?为什么？(二)同步发电机起励实验同步发电机的起励有三种：恒UF方式起励，恒a方式起励和恒IL方式起励。其中，除了恒a方式起励只能在它励方式下有效外，其余两种方式起励都可以分别在它励和自并励两种励磁方式下进行。恒UF方式起励，现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”的两种起励方式。设定电压起励，是指电压设定值由运行人员手12动设定，起励后的发电机电压稳定在手动设定

7、的电压水平上；跟踪系统电压起励，是指电压设定值自动跟踪系统电压，人工不能干预，起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上，有效跟踪范围为85％～115％额定电压；“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式，而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。恒IL方式起励，也是一种用于试验的起励方式，其设定值由程序自动设定，人工不能干预，起励后的发电机电压一般为20％额定电压左右；恒a方式起励只适用于它励励磁方式，可以做到从零电压或残压开始由人工调节逐渐增加励磁，完成起励建压任务。1．恒U

8、F方式起励步骤(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式，投入“励磁开关”；(2)按下“恒UF”按钮选择恒UF控制方式，此时恒UF指示灯亮；将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下，此时灭磁指示灯亮，表示处于灭磁位置；(3)启动机组；(4)当转速接近额定时，(频率³47Hz)，将“灭磁”按钮松开，发电机起励建压。注意观察在起励时励磁电流和励磁电压的变化(看励磁电流表和电压表)。观察起励时