【知识点】
一、实验目的
1. 熟悉同步发电机准同期并列过程;
2. 加深理解同步发电机并列条件;
3. 会使用微机自动准同期、微机半自动准同期和手动同期三种方式并列;
4. 掌握微机自动准同期装置和同期表的使用方法。
二、实验原理
将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用微机自动准同期并列方式。微机自动准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速,当满足压差和频差要求后,由微机自动转同期装置发出并列信号,这种并列操作的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
微机自动准同期装置的电源由系统电经电压互感器提供,这也是微机自动准同期装置显示的“系统频率”和“系统PT”值的来源。
本实验装置采用直流电动机“微机调速装置”来调节转速,用“微机励磁调节装置”来调节励磁,采用“微机自动准同期装置”的自动并列、半自动并列和同期表的手动并列三种方式并列。
为了使待电机组满足并列条件,完成并列自动化的任务,微机自动准同期装置需要满足以下基本要求:
1. 在频差或压差均满足要求时,自动准同期装置在设定的导前时间瞬时发出合闸信号,使断路器在相角差为零时闭合。
2. 在频差和电压差有任一满足要求时,或都不满足要求时,虽然设定的导前时间到达,自动准同期装置不发出合闸信号。
3. 在完成上述两项基本并列要求后,自动准同期装置要具有均压和均频的功能。如果频差不满足要求,是发电机转速引起的,此时自动准同期装置要发出均频脉冲,改变发电机组的转速。如果电压差不满足要求,是发电机的励磁电流引起的,此时自动准同期装置要发出均压脉冲,改变发电机励磁电压的大小。
该微机发电机保护实验装置的并列方式可分为:自动准同期并列、半自动准同期并列和手动同期并列三种方式。
半自动准同期并列方式没有频差调节和压差调节功能。并列时,待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整,当频率和电压都满足并列条件时,微机自动准同期装置就在设定的导前时间发出合闸信号。手动同期并列也是由运行人员调整待并发电机的电压和频率,同时观测面板上的“同期”表的指针偏转情况,当条件满足时,由运行人员手动按下面板上的“手动同期”按钮,进行并列。
三、实验原理图

四、实验步骤
全自动准同期并列:
1. 用导线将发电机实验台、变压器实验台和线路实验台上的“合闸回路”端子与“合闸回路”端子短接,“跳闸回路”端子与“跳闸回路”端子短接,“A相TV出”端子与“A相TV入”端子短接,“A相TA出”端子与“A相TA入”端子短接。
2. 合上监控实验台总漏电断路器,按下启动按钮,此时面板上的转换开关处于并网状态,然后合上发电机保护实验台的控制电源,按下启动按钮,发电机风机启动。
3. 按下调速控制器“运行/停止”按键1-2秒,至“运行/停止”灯亮,电动机慢慢启动,当电枢电压逐渐至给定电压,观察“微机励磁调节装置”上显示的转速或者面板右侧转速表显示的转速,此时发电机的转速约为1300r/min,机端电压显示16V左右。
4. 手动点击触摸屏上的“主画面”按钮,进入主界面。将微机励磁调节器的机端电压给定值设置到90%UN,其方法:先点击触摸屏上的“用户登录”-“密码输入”输入“1111”-“ENT”-“返回主页”,再点击“参数设置”-“确认”-“调节参数”-“常规参数”-“起励PT电压”设置为“90V”。
5. 按下起励按钮,五秒钟后发电机起励成功,此时机端电压约为360V左右,调节发电机调速器开大按钮,使发电机转速达到额定1500r,调节触摸屏增励按钮,使发电机机端电压达到额定电压380V。
6. 合上线路保护实验台控制电源、I母电源断路器及IV母电源断路器,按下启动按钮,合上实验面板上的QF4、QF5、QF9。
7. 合上变压器实验台控制电源、I母电源断路器,按下启动按钮,合上实验面板上的QF2、QF3。
8. 打开自动同期装置的电源,同期装置自动调频调压,当压差和频差满足并且条件时(压差设置我3%,频差为0.2Hz)发出合闸信号,发电机实验台面板上的QF1合闸,完成同期并列。
半自动同期并列
1、若要实现半自动准同期并列,完成全自动同期并列中的前7个步骤,并把自动同期装置上的自动调频和自动调压闭锁。
2、手动调节调速装置上的开大开小按键及触摸屏上的增励和减励按钮,观察发电机面板上的同期表,当发电机机端电压、频率达到同期条件,同期装置自动发出合闸信号,使面板上的QF1合闸,完成半自动准同期并列。
手动同期并列:
1、若要实现手动同期并列,完成全自动同期并列中的前7个步骤,并把发电机面板上的同期方式开关切换到手动状态。
2、手动调节调速装置上的开大开小按键及触摸屏上的增励和减励按钮,观察发电机面板上的同期表,当发电机机端电压、频率达到同期条件,手动按下发电机实验台中的手动同期按钮,使面板上的QF1,完成手动准同期并列。
解列停机
【学生实操】
【讨论】

