电力系统自动化装置实验指导书.docx

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。实验一自动准同期条件测试一、实验目的1．掌握实验设备和仪器的使用方法,深入理解准同期条件。2．掌握准同期条件的测试方法。二、预习与思考1．为什么准同期装置都是利用滑差(脉动)电压这一特性进行工作的?2．准同期的条件有哪些?如何掌握标准?3．什么叫导前时间?导前时间恒定的条件是什么?三、原理说明1．滑差电压及其变化轨迹当前几乎所有的准同期装置都是利用滑差电压这一特性进行工作的。所谓滑差电压是指待并发电机的电压UF和系统电压Ux之间的电压差,一般见Us来表示。发电机电压和系统电压的瞬时值,可用下式表示:uF=UFsin(ωFt+δ1)

2、(1-1)ux=Uxsin(ωxt+δ2)(1-2)UF、Ux为发电机和系统电压的幅值,δ1、δ2为发电机电压和系统电压的初相。设UF=Ux=Um,从式(1-1)和(1-2)可得滑差电压为:us=uF-ux=2Umsin[(ωFt+δ1)/2-(ωxt+δ2)/2]×cos[(ωFt+δ1)/2+(ωxt+δ2)/2](1-3)若初始相角δ1=δ2=0,则式(1-3)可简化为:资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。us=2Umsin[(ωF-ωx)t/2]cos[(ωF+ωx)t/2](1-4)滑差电压Us随时间变化的轨迹示于图1-1。由图1-1能够看出,us中含有两

3、种频率不同的分量,我们感兴趣的是ssm表示滑差电压s包迹的瞬时值,就得到U的低频包络线。用uUusm=2Umsin[(ωF-ωx)t/2](1-5)令ω-ωxs=ωf式中ω——滑差角速度。s=2Umsin(t/2)(1-6)则usmsωuxuFuxuF0stus=uF-uxUSa20bstTs图1-1滑差电压变化轨迹关于滑差电压的概念还能够用相量来描述。图1-2是滑差电压相量图。...Us=0.Us.Ux..Ux.UFUxUxUF.Us.s...UFUsUF(a)(b)(c)(d)图1-2滑差电压相量图(a)δst;(ωb)δ=0;(c)δ=π/2;(d)δ=π=图中用UF和Ux表示发

4、电机和系统电压的相量,当ωs不等于零时,UF资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。和Ux之的相角差δ=ωst,将随t不断改。假定以Ux参考相量保持不,则UF将以角速度ωs作逆旋。因而滑差Us的瞬也在不断化。2．同期和前准同期的三个条件之一,就是要求用于并网的断路器在合瞬机的相位与系的相位相同。上于两个率不同的是无法比它之的相位差的。此,所机与系同步(即一般所的相位相同)是指机与系的瞬uF与ux同零或同达到最大的瞬。在此瞬us=0。由式(1-6)可知,足Usm=0也必同足ωst=2Kπ一条件(K=0,1,⋯⋯n)。此,如1-1所示,相两同步

5、点a、b之的隔tb-ta=Ts=2π/sω。一般称Ts差周期或滑差周期,然差fs=1/Ts。了使断路器的触在Usm=0合,必然要求准同期装置能提前出合脉冲。所需提前的,取决于断路器的固有合、助器作和合接触器作之和,从准同期装置出合脉冲到机和系同步之的隔称前。由于机不可能在不同的差下并入系,就要求前不随差ωs的化而化。具有种特性的准同期装置就称之恒定前型的准同期装置。3．前恒定的条件和合相角的差大多数恒定前型的准同期装置,都是采用滑差(或将它一下波形)的一次微分和滑差相比一原理来构成的。采用一次微分的目的就是了消除前与差的关系。直接采用滑差及其一次微分来得恒定前的原理,可用下资料

6、内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。述的推导来表明所得的导前时间tdq与ωS无关。由式(1-6)可知,usm=2Umsin(ωst/2)则dusm/dt可由下式来表示:dusm/dt=Umωscos(ωst/2)(1-7)若令准同期装置发出合闸脉冲的条件是K1(dusm2sm/dt)=KU,这一方程则有:K1Umωscos(ωst/2)=K化简得tg(ωst/2)=K1ωs/(2K2)当ωs很小时,tg(ωs/2)t式(1-8)可写成:t≈K1/K222Umωssin(ωst/2)(1-8)≈s(/2)ωt(1-9)式(1-9)计算所得时间t(即导前时间tdq)与ωs

7、无关。这就是准同期装置所获得恒定导前时间的原理。当然,上述的推导过程是有附加条件的。首先是假定ωs很小,其次是假定dωs/dt≈0(在一个频差周期内ωs保持不变),否则导前时间就不可能恒定。本装置由于将滑差电压变换成相同频差周期的三角波后,对ωs的要求能够放宽,但仍应要求dω/dt≈0。s从准同期的要求来说,希望在合闸时相角的误差越小越好,但实际上由于种种原因不可能没有误差。这一误差的产生主要是由以下几个方面