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1、名目名目1试验要求2一、试验前的预备2二、试验的进展2三、试验总结3电力系统自动化综合试验平台的组成3一、试验台4二、THLZD-2 型电力系统综合自动化掌握柜7三、无穷大系统9四、发电机组和三相可调负载箱9发电机的启动与原理10三、试验内容与步骤11发电机组并网12发电机组发出有功和无功功率14发电机组解列14发电机组组网运行15发电机的分类15风力发电机15小型风力发电机:16水力发电机17同步发电机18高速同步发电机:18低速同步发电机:19永磁同步风力发电机:19沟通发电机20异步发电机20测速发电机21电力系统21组成环节及作用22关键技术22进展状况23心得体会2310试验要求TH
2、LZD-2 型电力系统综合自动化试验平台的试验的目的在于使学生把握系统运行的原理及特性,学会通过故障运行现象及相关数据分析故障缘由,并排解故障。通过试验使学生能够依据试验目的,试验内容及测取的数据,进展分析争论,得出必要结论,从而完成试验报告。在整个试验过程中,必需集中精力,准时认真做好试验。现按试验过程提出以下具体要求。一、试验前的预备试验预备即为试验的预习阶段,是保证明验能否顺当进展的必要步骤。每次试验前都应做好预习,才能对试验目的、步骤、结论和留意事项等做到心中有数, 从而提高试验质量和效率。预习应做到:1. 复习教科书有关章节内容,生疏与本次试验相关的理论学问。2. 认真学习试验指导书
3、,了解本次试验目的和内容,把握试验工作原理和方法,认真阅读试验安全操作说明,明确试验过程中应留意的问题有些内容可到试验室比照试验设备进展预习,生疏组件的编号,使用及其规定值等。3. 试验前应写好预习报告,其中应包括试验系统的具体接线图、试验步骤、数据记录表格等,经教师检查认为确实做好了试验前的预备,方可开头试验。5认真做好试验前的预备工作,对于培育学生独立工作力量,提高试验质量和保护试验设备、人身的安全等都具有相当重要的作用。二、试验的进展在完成理论学习、试验预习等环节后,就可进入试验实施阶段。试验时要做到以下几点:1. 预习报告完整,生疏设备试验开头前,指导教师要对学生的预习报告做检查,要求
4、学生了解本次试验的目的、内容和方法,只有满足此要求后,方能允许试验。指导教师要对试验装置作具体介绍,学生必需生疏该次试验所用的各种设备,明确这些设备的功能与使用方法。2. 建立小组,合理分工每次试验都以小组为单位进展,每组由 510 人组成。试验进展中,机组的运行掌握、电力系统的监控调度、记录数据等工作都应有明确的分工,以保证明验操作的协调,数据准确牢靠。3. 试运行在正式试验开头之前,先生疏仪表的操作,然后按肯定标准通电接通电力网络,观看全部仪表是否正常。假设消灭特别,应马上切断电源,并排解故障;假设一切正常,即可正式开头试验。4. 测取数据预习时应对所测数据的范围做到心中有数。正式试验时,
5、依据试验步骤逐次测取数据。5. 认真负责,试验有始有终试验完毕后,应请指导教师检查试验数据、记录的波形。经指导教师认可后, 关闭全部电源,并把试验中所用的物品整理好,放至原位。三、试验总结这是试验的最终阶段,应对试验数据进展整理、绘制波形和图表、分析试验现象并撰写试验报告。每位试验参与者要独立完成一份试验报告,试验报告的编写应持严峻认真、实事求是的科学态度。照试验结果与理论有较大出入时,不得随便修改试验数据和结果,而应用理论学问来分析试验数据和结果,解释试验现象,找出引起较大误差的缘由。试验报告是依据实测数据和在试验中观看觉察的问题,经过自己分析争论或分析争论后写出的试验总结和心得体会,应简明
6、扼要、字迹清楚、图表干净、结论明确。试验报告应包括以下内容: 1试验名称、专业、班级、学号、姓名、同组者姓名、试验日期、室温等。2. 试验目的、试验线路、试验内容。3. 试验设备、仪器、仪表的型号、规格、铭牌数据及试验装置编号。4. 试验数据的整理、列表、计算,并列出计算所用的计算公式。5. 画出与试验数据相对应的特性曲线及记录的波形。6. 用理论学问对试验结果进展分析总结,得出正确的结论。7. 对试验中消灭的现象、遇到的问题进展分析争论,写出心得体会,并对试验提出自己的建议和改进措施。8. 试验报告应写在肯定规格的报告纸上,保持干净。9. 每次试验每人独立完成一份报告,按时送交指导教师批阅。
7、电力系统自动化综合试验平台的组成THLZD-2 型电力系统综合自动化试验平台是一套集多种功能于一体的综合型试验装置,展现了现代电能发出和输送全过程的工作原理。这套试验装置由THLZD-2 电力系统综合自动化试验台简称“试验台”、THLZD-2 电力系统综合自动化掌握柜简称“掌握柜”、无穷大系统和发电机组和三相可调负载箱等组成。一、试验台1. 输电线路单元:承受双回路输电线路,每回输电线路分两段,并设置有中间开关站,可以构成四种不同的联络阻抗。输电线路的具体构造如以下图所示:图 1-3单机无穷大系统电力网络构造图输电线路分“可控线路”和“不行控线路”,在线路 XL4 上可设置故障,该线路为“可控
8、线路”,其他线路不能设置故障,为“不行控线路”。“不行控线路”的操作操作“不行控线路”上的断路器的“合闸”或“分闸”按钮,可投入或切除线路。按下“合闸”按钮,红色按钮指示灯亮,表示线路接通;按下“分闸”按钮,绿色按钮指示灯亮,表示线路断开。“可控线路”的操作在“可控线路”上预设有短路点,并在该线路上装有“微机线路保护装置”,可实现过流保护,并具备自动重合闸,通过掌握 QF4 和 QF6 来实现。QF4 和 QF6 上的两组指示灯亮或灭分别代表 QF4 和 QF6 的 A 相、B 相和 C 相的三个单相开关的合或分状态。为了实现非全相运行和分相切除故障,QF4 和 QF6 的分、合掌握与“不行控
9、线路”上断路器操作不同,区分如下:正常工作时,按下 QF4 合闸按钮,三个单相指示灯亮,而 QF4 红色合闸按钮灯不亮,手动分闸或微机线路保护装置动作三相全跳时,绿色分闸指示灯亮, 三个单相指示灯全灭;当保护装置跳开故障相时,故障相的指示灯灭。 中间开关站的操作中间开关站是为了提高暂态稳定性而设计的。不设中间开关站时,假设双回路中有一回路发生严峻故障,则整条线路将被切除,线路的总阻抗将增大一倍,这对暂态稳定是很不利的。设置了中间开关站,即通过开关 QF5 的投入,在距离发电机侧线路全长的1/3 处,将双回路并联起来,XL4 上发生短路,保护将 QF4 和 QF6 切除,线路总阻抗也只增大 2/
10、3,与无中间开关站相比,这将提高暂态稳定性。中间开关站线路的操作同“不行控线路”。 短路故障的设置试验台面板右下方有短路类型设置模块,由短路类型设置按钮,设置短路持续时间用的数显时间继电器量程为 099.99s和短路投入按钮组成。可以设置单相对地、两相对地、相间短路和三相短路故障。同时,通过试验台面板左下方有两组波形观测孔,可以观测故障时的线路电压和电流波形。以下举例说明其使用。A 相接地短路故障:按下 Sba 和 Sbo,设置 A 相接地短路故障;在时间继电器“短路持续时间设定”上设置试验所需的短路持续时间;然后按下 S1即合上短路投入接触器,使短路故障投入运行,同时短路持续时间继电器开头计
11、时,假设微机线路保护装置没有投入工作或保护动作的延时时间比短路持续时间长,则短路运行经过设定的短路持续时间后,短路投入接触器断开,使短路故障退出运行。短路持续时间继电器下的清零按钮作用:短路持续时间继电器动作后,故障切除,假设此时按下此按钮,计时值清零,故障再次投入。S1 弹起时,按下该按钮无效。2. 微机线路保护单元:承受TSL-300/01 微机线路保护装置,主要实现线路保护和自动重合闸等功能,协作输电线路完成稳态非全相运行和暂态稳定等相关试验工程,使用说明见附录六。3. 掌握方式选择单元:包括发电机组的运行方式、同期方式和励磁方式的选择,可通过调整试验台面板上的凸轮开关旋钮来实现不同的掌
12、握方式。4. 监测仪表单元:承受模拟式仪表,测量信号为沟通信号。包括 3 只沟通电压表、3 只沟通电流表、2 只频率表、1 只三相有功功率表、1 只三相无功功率表、1 只功率因数表和 1 只同期表。同期表用于监测断路器 QF0 两侧的压差、频差和相差;除同期表外,其他仪表测量如下电量参数:发电机定子电压、电流和频率; 输电线路发电机侧送端和无穷大系统侧受端的有功功率、无功功率和功率因数;开关站电压;无穷大系统侧电压和频率。调整电压表下方的凸轮开关,可实现线电压显示值和相电压显示值之间的切换;调整功率表下方凸轮开关,可实现送端显示值包括有功功率、无功功率和功率因数和受端显示值包括有功功率、无功功
13、率和功率因数之间的切换。各测量仪表的量程和精度等级见表 1-1。注:各仪表请不要超量程使用,以免损坏设备。5. 指示单元:包括光字牌指示和并网指示。 光字牌指示包括四种指示:原动机启动、跳闸信号、合闸信号和备用。具体功能如下:“原动机启动”:翻开掌握柜上的“原动机电源”,“原动机启动”光字牌被点亮;“跳闸信号”:微机线路保护装置发出断路器跳闸命令,断路器跳闸成功后,“跳闸信号”光字牌被点亮;“合闸信号”:微机线路保护装置发出重合闸命令,断路器合闸成功后, “合闸信号”光字牌被点亮;“备用”:升级使用。 并网指示:当并网断路器 QF0 成功合闸后,发出声光指示。表 1-1序号仪表名称量程精度1发
14、电机电压表0450V线电压;0300V线电压1.52发电机频率表4555Hz2.53开关站电压表0450V1.54A 相电流表05A1.55B 相电流表05A1.56C 相电流表05A1.57有功功率表04kW2.58无功功率03.6kVar2.59功率因数超前 0.5滞后 0.52.510系统频率表4555Hz2.511系统电压表0450V线电压;0300V线电压1.512同期表频差:-3+3Hz;压差:-10+10V2.56. 设置单元:包括合闸时间设置、短路故障类型设置及短路时间设置。 合闸时间设置承受数显时间继电器延时来模拟断路器的合闸时间。延时时间范围:099.99s。协作微机准同期
15、装置使用。 短路故障类型设置详见“1.输电线路单元”。 短路时间设置承受数显时间继电器延时来模拟短路故障持续时间。延时时间范围:099.99s。7. 外围设备接口单元:外设接口分布在试验台的两侧,共有15 个接口,具体说明如下:1左侧圆孔:备用。2送端母线接口左侧的黄、绿、红和黑色强电护套座:分别对应发电机电压的 A、B、C 和 N 相,用于引动身电机电压信号仅做同步发电机特性试验时用。3多机组网接口左侧 19 芯航空插座:用于和 THLDK-2 型电力系统监控试验平台的 19 芯航空插座的对接。4三芯插座:为其他设备供给单相电源 AC220V。5小四芯插座额定电流 16A:为其他设备供给三相
16、电源 AC380V。6发电机三相输入接口左侧大四芯插座,额定电流25A):用于接入发电机的输出电压信号。7右侧圆孔 1:备用。8右侧圆孔 2:备用。9受端母线接口右侧的黄、绿、红和黑色强电护套座:对应接入三相可调负载箱做单机带负载试验时用。10右侧 19 芯航空插座:用于和掌握柜的 19 芯航空插座的对接。1142 芯航空插座:用于和掌握柜的 42 芯航空插座的对接。12系统电源接入口右侧大四芯插座 1,额定电流 25A:用于接入自耦调压器的副边插头。13受端母线接口右侧大四芯插座 2,额定电流 25A:用于接入自耦调压器的原边插头仅做单机带负载试验时,将自耦调压器作为感性负载用。14RJ45
17、 口:发电机出口电量采集模块的通信输出口,用于和掌握柜的左侧 RJ45 口对接。15DB9 孔:备用。8. 电源单元:包括手动励磁电源和试验台电源 手动励磁电源在试验台右下方有一个单相调压器,该调压器用于给发电机手动励磁供给电源,顺时针增大,逆时针减小。 试验台电源在试验台左侧有两个微型断路器:三相电源额定电流 16A和单相电源(额定电流 10A)。操作时,先合三相总电源,再合单相电源。二、THLZD-2 型电力系统综合自动化掌握柜掌握柜包括以下单元:1. 测量仪表单元:承受指针式测量仪表,包括 2 只直流电压表、2 只直流电流表和 1 只沟通电压表。可测量如下电量参数:原动机电枢电压,原动机
18、电枢电流,发电机励磁电压,发电机励磁电流和单相电源电压该电源为隔离电源。各测量仪表的量程和精度等级见表 1-2 所示。注:各仪表请不要超量程使用,以免损坏设备。2. 原动机掌握单元:包括原动机电源,ZKS-15 型调速器和 THLWT-3 型微机调速装置。具体功能如下: 原动机电源:为 ZKS-15 型调速器供给电源。 ZKS-15 型调速器:为原动机供给电枢电压和励磁电压,具有过流保护功能。 THLWT-3型微机调速装置:并网前,测量并调整原动机转速;并网后, 调整原动机的有功功率输出,同时测量功角。表 1-2序号仪表名称量程精度1原动机电枢电压表0500V1.52原动机电枢电流表010A
19、或 015A1.53发电机励磁电压表0150V1.54发电机励磁电流表05A1.55单相电源电压表交0450V1.5流注:未标注的仪表,测量信号为直流信号。3. 发电机励磁单元:包括励磁电源、THLCL-1 型常规励磁装置、THLWL-3型微机励磁装置和波形观测孔。具体功能如下: 励磁电源:为 THLCL-1 型常规励磁装置和 THLWL-3 型微机励磁装置功率局部供给电源。 THLCL-1 型常规励磁装置:承受PI 调整;具有恒Ug发电机电压,恒压精度为 0.5%UgN发电机额定电压;具有最小、最大励磁电流值的限制。 THLWL-3 型微机励磁装置:能够测量三相电压,电流,有功功率,无功功率
20、,频率,功率因数,励磁电压和励磁电流等电量参数;具有恒给定电压UR、恒励磁电流 Ie、恒发电机电压Ug、恒无功Q 四种自动调整功能;具有定子过电压保护、过励限制、欠励限制、伏赫限制和强励功能;承受液晶中文菜单操作;具有在线修改掌握参数的功能。 波形观测孔:用于观测发电机励磁回路同步信号波形、6 路触发脉冲波形和整流输出波形。4. 准同期单元:包括THLWZ-2 型微机准同期装置。该装置能实时显示发电机和系统的压差和频差;承受液晶中文菜单操作;具有在线整定和修改频差、压差允许值和导前时间等参数的功能;具有波形观测孔,可观看合闸脉冲相对于三角波的位置、发电机电压波形、系统电压波形和矩形波波形等。有
21、 7 个接口,具体如下:5. 外围设备接口单元:外设接口分布在掌握柜的两侧,如图 1-2 所示,共掌握柜左侧掌握柜右侧图 1-2掌握柜外设接口分布示意图119 芯航空插座:用于和试验台的右侧 19 芯航空插座的对接。242 芯航空插座:用于和试验台的 42 芯航空插座的对接。3、4大四芯插座 1、2额定电流 25A:用于接入自耦调压器的原边插头和试验台的电源插头,二者可通用。5转速信号接口DB9 孔:接原动机的光电编码器的输出信号。6内部通信接口左侧 RJ45 口:用于和试验台的 RJ45 口对接。7、8右侧 RJ45 口 1、2:其中一个用于和 THLDK-2 型电力系统监控试验平台上对应的
22、通信口对接,另一个备用,二者可通用。6. 电源单元:具有三个微型断路器: 总电源:三相电源额定电流为 40A,试验台的电源受其掌握; 三相电源额定电流为 16A; 单相电源额定电流为 10A。操作挨次:首先掌握柜上电,上电挨次:先总电源,之后三相电源,最终单相电源;其次试验台上电,上电挨次:先三相电源,再单相电源。三、无穷大系统所谓无穷大系统可以看作是内阻抗为零,频率、电压及其相位都恒定不变的一台同步发电机。在本试验系统中,由于 15kVA 自耦调压器的容量远大于单台发电机组的容量,故由 15kVA 自耦调压器模拟无穷大系统。1. 无穷大系统的投入操作: 将掌握柜“总电源”打到“OFF”位置。
23、 将自耦调压器原边电缆插头插入掌握柜大四芯插座上。 将自耦调压器副边电缆插头插入试验台系统电源接入口右侧大四芯插座 1上。 将自耦调压器的旋钮逆时针旋至最小。 掌握柜上电:先总电源,一再相电源,最终单相电源;其次试验台上电: 先三相电源,再单相电源。 按下 QF7“合闸”按钮,顺时针旋至试验的要求值后,切换显示系统电压,假设三相对称,即完成无穷大电源的投入工作,否则,按下QF7 分闸按钮, 检查自耦调压器原边和副边电压是否正常。2. 无穷大系统的切除操作: 检查系统与发电机组是否解列,未解列,制止切除无穷大电源。 按下 QF7 分闸按钮 将自耦调压器的旋钮逆时针旋至最小。 拔下自耦调压器原边和
24、副边插头。四、发电机组和三相可调负载箱1. 发电机组简介原动机有两种:一种为Z2 系列电机,一种为Z4 系列电机,试验效果一样。Z2 系列直流电动机:PN=2.2kW,UN=220V,nN=1500rpm Z4 系列直流电动机:PN=3kW,UN=400V,nN=1500rpm三一样步发电机:P N =2kW,COS=0.8,UN =400V,nN =1500rpm直流电动机和同步发电机经联轴器软联接后,固定在底盘上,机组的底盘装有四个轮子和四个螺旋式的支撑脚,构成可移动式机组,便利移动。同时,发电机组还装有光电编码器,功角测量装置和其它配套件。2. 三相可调负载箱简介承受柜式构造,配有脚轮可
25、移动。包括阻性负载和感性负载。阻性负载包括一组 31600/0.2A0.1kW板式电阻,两组 3800/0.4A0.2kW板式电阻,一组 3320/1A0.5kW板式电阻和两组 3160/2A 1kW板式电阻,通过开关投切可调整阻性负载的大小。感性负载由三个 200mH 的电感和自耦调压器构成感性负载,通过开关投切可调整感性负载的大小。发电机的启动与原理在本试验平台中,原动机承受直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机, 调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率,励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。图 3-1-1 为调速系统的原理构造示意图,图 3-1-2 为励磁系统的原理构造示意图
26、。图 3-1-1 调速系统原理构造示意图装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入THLWT-3型微机调速装置,该装置将转速信号转换成电压,和给定电压一起送入ZKS-15 型直流电机调速装置,承受双闭环来调整原动机的电枢电压,最终转变原动机的转速和输出功率。图 3-1-2 励磁系统的原理构造示意图发电机出口的三相电压信号送入电量采集模块 1,三相电流信号经电流互感器也送入电量采集模块 1,信号被处理后,计算结果经485 通信口送入微机励磁装置;发电机励磁沟通电流局部信号、直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块 2,信号被处理后,计算结果经 485 通信口送入微机励磁装置; 微机
27、励磁装置依据计算结果输出掌握电压,来调整发电机励磁电流。三、试验内容与步骤1. 发电机组起励建压 先将试验台的电源插头插入掌握柜左侧的大四芯插座两个大四芯插座可通用。接着依次翻开掌握柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关;再翻开试验台的“三相电源”和“单相电源”开关。 将掌握柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置,此时,试验台上的“原动机启动”光字牌点亮,同时,原动机的风机开头运转,发出“呼呼”的声音。 按下 THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键,选定“自动” 方式,开机默认方式为“自动方式”。 按下 THLWT-3型微机调速装置面板上的“启动”键,此时,装置上
28、的增速灯闪耀,表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到 1500rpm 时, THLWT-3型微机调速装置面板上的增速灯熄灭,启动完成。 当发电机转速接近或略超过 1500rpm 时,可手动调整使转速为 1500rpm, 即:按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键,选定“手动”方式,此时“手动”指示灯会被点亮。按下 THLWT-3型微机调速装置面板上的“” 键或“”键即可调整发电机转速。 发电机起励建压有三种方式,可依据试验要求选定。一是手动起励建压; 一是常规起励建压;一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置,此处设定为发电机额定电压 400V,具体操作如下: 手动起励
29、建压1) 选定“励磁调整方式”和“励磁电源”。将试验台上的“励磁调整方式” 旋钮旋到“手动调压”,“励磁电源”旋钮旋到 “他励”。2) 翻开励磁电源。将掌握柜上的“励磁电源”打到“开”。3) 建压。调整试验台上的“手动调压”旋钮,渐渐增大,直到发电机电压线电压到达设定的发电机电压。 常规励磁起励建压1) 选定“励磁方式”和“励磁电源”。将试验台上的“励磁方式”旋钮旋到“常规掌握”,“励磁电源”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。2) 重复手动起励建压步骤3) 励磁电源为“自并励”时,需起励才能使发电机建压。先渐渐增大给定, 可调整 THLCL-2 常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮,渐渐增大
30、到 3.5V左右,按下 THLCL-2 常规可控励磁装置面板上的“起励”按钮然后松开,可以看到掌握柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流“表的指针开头摇摆, 渐渐增大给定,直到发电机电压到达设定的发电机电压。4) 励磁电源为“他励”时,无需起励,直接建压。渐渐增大给定,可调整THLCL-2 常规励磁装置面板上的“给定输入”旋钮,渐渐增大,直到发电机电压到达设定的发电机电压。 微机励磁起励建压1) 选定“励磁方式”和“励磁电源”。将试验台上的“励磁方式”旋钮旋到“微机掌握”,“励磁电源”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。2) 检查 THLWL-3 微机励磁装置显示菜单的“系统设置”的相关参数
31、和设置。具体如下:“励磁调整方式”设置为试验要求的方式,此处为“恒 Ug”。“恒 Ug 预定值”设置为设定的发电机电压,此处为发电机额定电压。“无功调差系数”设置为“+0”具体操作见 THLWL-3 微机励磁装置使用说明书。3) 按下 THLWL-3 微机励磁装置面板上的“启动”键,发电机开头起励建压,直至THLWL-3 微机励磁装置面板上的“增磁”指示灯熄灭,表示起励建压完成。2. 发电机组停机 减小发电机励磁至 0。 按下 THLWT-3微机调速器装置面板上的“停顿”键。 当发电机转速减为 0 时,将 THLZD-2 电力系统综合自动化掌握柜面板上的“励磁电源”打到“关”,“原动机电源”打
32、到“关”。发电机组并网 首先投入无穷大系统,具体操作参见第一局部“无穷大系统”,将试验台上的“发电机运行方式”切至“并网”方式。翻开掌握柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关;再翻开试验台的“三相电源”和“单相电源” 开关。 发电机与系统间的线路有“单回”和“双回”可选。依据试验要求选定一种,此处选“单回”。单回:断路器QF1 和 QF3或者 QF2、QF4 和 QF6处于“合闸”状态,其他处断路器处于“分闸”状态;双回:断路器 QF1、QF2、QF3、QF4 和 QF6 处于“合闸”状态,其他处断路器处于“分闸”状态。 合上断路器 QF7,调整自耦调压器的手柄,渐渐增大输出电压
33、,直到接近发电机电压。 投入同期表。将试验台上的“同期表掌握”旋钮打到“投入”状态。 发电机组并网有三种方式,可依据试验要求选定。一是手动并网;一是半自动并网;一是自动并网。为了保证发电机在并网后不进相运行,并网前应使发电机的频率和电压略大于系统的频率和电压。 手动并网所谓“手动并网”,就是手动调整频差和压差,满足条件后,手动操作并网断路器实现并网。1) 选定“同期方式”。将试验台上的“同期方式”旋钮旋到“手动”状态。2) 观测同期表的指针旋转。同期时,以系统为基准,fg fs 时同期表的相角指针顺时针旋转,频率指针转到“+”的局部;UgUs 时压差指针转到“+”。反之相反。fg 和 Ug 表
34、示发电机频率和电压;fs 和 Us 表示系统频率和电压。依据同期表指针的位置,手动调整发电机的频率和电压,直至频率指针和压差指针指向“0”位置。表示频率差和压差接近于“0”,此时相角指针转动缓慢,当相角指针转至中心刻度时,表示相角差为“0”,此时按下断路器 QF0 的“合闸”按钮。完成手动并网。 半自动并网所谓“半自动并网”,就是手动调整频差和压差至满足条件后,系统自动操作并网断路器实现并网。1) 选定“同期方式”。将 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的“同期方式”旋钮旋到“半自动”状态。2) 检查 THLWZ-2 微机准同期装置的系统设置菜单的“系统设置”的相关参数和设置。具体如下
35、:“导前时间”设置为 200ms “允许频差”设置为 0.3Hz “允许压差”设置为 2V “自动调频”设置为“退出”“自动调压”设置为“退出”“自动合闸”设置为“投入”上述的设置操作可参见附录八,同时,还需设置合闸时间,即设定 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的“QF0 合闸时间设定”为 0.11 s0.12s考虑掌握回路继电器的动作时间,该时间继电器的显示格式为 00.00s。照试验中对上述参数没有要求,为了延长设备的寿命,一律按上述设置设定。3) 投入微机准同期。按下THLWZ-2 微机准同期装置面板上的“投入”键。4) 依据 THLWZ-2 微机准同期显示的值,手动调整频差和
36、压差,满足条件后,自动并网。 自动并网所谓“自动并网”,就是自动调整频差和压差,满足条件后,自动操作并网断路器,实现并网。1) 选定“同期方式”。将 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的“同期方式”旋钮旋到“自动”状态。2) 检查 THLWZ-2 微机准同期装置的系统设置内显示菜单的“系统设置” 的相关参数和设置。具体如下:“导前时间”设置为 200ms“允许频差”设置为 0.3Hz“允许压差”设置为 2V“自动调频”设置为“投入”“自动调压”设置为“投入”“自动合闸”设置为“投入”上述设置的操作可参见附录八,同时,还需设置合闸时间,即设定 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的
37、“QF0 合闸时间设定”为 0.11 s0.12s考虑掌握回路继电器的动作时间,该时间继电器的显示格式为 00.00s。照试验中对上述参数没有要求,为了延长设备的寿命,一律按上述设置设定。3) 投入微机准同期。按下THLWZ-2 微机准同期装置面板上的“投入”键。4) 检查THLWT-3微机调速装置和THLWL-3 微机励磁装置是否处于“自动” 状态,假设不是,调整到“自动”状态,操作可参见THLWT-3微机调速装置使用说明书和 THLWL-3 微机励磁装置使用说明书。5) 满足条件后,并网完成。6) 退出同期表。将 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的“同期表掌握” 旋钮打到“退出”
38、状态。发电机组发出有功和无功功率 调整励磁装置,调整发电机组发出的无功,使 Q=0.75kVar,PF=0.8。具体操作: 手动励磁:调整 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的“手动调压” 旋钮,逐步增大励磁,直到到达要求的无功值。 常规励磁:调整 THLCL-2 常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮, 逐步增大给定,直至到达要求的无功值 微机励磁:屡次按下 THLWL-3 微机励磁装置面板上的“”键,逐步增大励磁,直至到达要求的无功值。 调整调速器,调整发电机组发出的有功,具体操作:屡次按下THLWT-3 微机调速装置“+”键,逐步增大发电机有功输出,使 P=1kW。发电机组解列
39、 将发电机组输出的有功和无功减为 0。具体操作: 屡次按下 THLWT-3 微机调速装置“”键,逐步削减发电机有功输出, 直至有功接近 0。 调整励磁,减小无功。屡次按下THLWL-3 微机励磁装置面板上的“” 键,逐步削减发电机无功输出,直至无功接近于 0。备注:在调整过程中,留意不要让发电机进相。 按下 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的断路器 QF0 的“分闸” 按钮,将发电机组和系统解列。然后发电机停机,具体参照试验内容“发电机组停机”。发电机组组网运行该功能是协作 THLDK-2 电力系统监控试验台而设定的。 将 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台上的“发电机运行方式
40、”切至“联网”方式。 将 THLZD-2 电力系统综合自动化试验台左侧的电缆插头接入 THLDK-2电力系统监控试验台。 重复试验 1 发电机组起励建压步骤。 承受手动并网方式,将发电机组并入 THLDK-2 电力系统监控试验台上的电力网。具体操作参见 THLDK-2 电力系统监控试验指导书。发电机的分类风力发电机作为一种价格低廉、运行牢靠、无温室气体排放的型发电系统,风力发电系统的安装容量正在以每年超过 30%的增长率在世界范围得到日益广泛的应用, 已经形成一个年产值超过五十亿美元的全球性产业。但是用于遥远地区独立供电的小型风力发电系统还需要抑制很多技术上的难点才能得以广泛的应用。随着我国对
41、“三农”投入力度加大,经济持续快速进展,宽阔农、牧、渔民对改善生活环境,提高生活质量,解决生活用电的迫切要求,承受小型风力发电系统为局部负载供给电力,不仅可以削减一次性巨额投资,还可以免除火力发电系统的温室气体排放,改善环境和农村地区的能源构造,有益于可持续性进展。风力发电机是将风能转换为机械功、并带动发电机运转来发电的。广义地说, 它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是假设应急来用的话,还是不如柴油发电机。风力发电不行视为备用电源,但是却可以长期利用。运行治理:风力发电机组的掌握系统是承受工业微处理器进展掌握,一般都由多个
42、 CPU 并列运行,其自身的抗干扰力量强,并且通过通信线路与计算机相连, 可进展远程掌握,这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进展远程故障排解和运行数据统计分析及故障缘由分析。远程故障排解:风机的大局部故障都可以进展远程复位掌握和自动复位掌握。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的,为了进展双向保护,风机设置了多重保护故障,如电网电压高、低,电网频率高、低等,这些故障是可自动复位的。由于风能的不行掌握性,所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位,如发电机温度高,齿轮箱温度高、低,环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。除了自动复位的故障以外,其它可远程复位
43、掌握故障引起的缘由有以下几种:1、风机掌握器误报故障;2、各检测传感器误动作;3、掌握器认为风机运行不行靠。运行数据统计分析:对风电场设备在运行中发生的状况进展具体的统计分析是风电场治理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析,可对运行维护工作进展考核量化,也可对风电场的设计,风资源的评估,设备选型供给有效的理论依据。每个月的发电量统计报表,是运行工作的重要内容之一,其真实牢靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有:风机的月发电量,场用电量,风机的设备正常工作时间,故障时间,标准利用小时,电网停电,故障时间等。风机的功率曲线数据统计与分析,可对风机在提高出力和提高风能利用率上供给实践依据。通过对风况
44、数据的统计和分析,把握各型风机随季节变化的出力规律,并以此可制定合理的定期维护工作时间表,以削减风资源的铺张。小型风力发电机:风力发电机组是将风能转化为电能的机械。从能量转换的角度看,风力发电机组由两大局部组成:其一是风力机,它的功能是将风能转换为机械能;其二是发电机,它的功能是将机械能转换为电能。小型风力发电系统构造一般由风轮、发电机、尾舵和电气掌握局部等构成。常规的小型风力发电机组多由感应发电机或永磁同步发电机加 AC/DC 变换器、蓄电池、逆变器组成。在风的吹动下,风轮转动起来,使空气动力能转变成了机械能转速+扭矩。风轮的轮毂固定在发电机轴上,风轮的转动驱动了发电机轴的旋转,带动永磁三相
45、发电机发出三相沟通电。风速的不断变化、忽大忽小, 发电机发出的电流和电压也随着变化。发出的电经过掌握器的整流,由沟通电变成了具有肯定电压的直流电,并向蓄电池进展充电。从蓄电池组输出的直流电, 通过逆变器后变成了 220V 的沟通电,供给用户的家用电器。风力发电机依据应用场合的不同又分为并网型和离网型风力机。离网型风力发电机亦称独立运行风力机,是应用在无电网地区的风力机,一般功率较小。独立运行风力机一般需要与蓄电池和其他掌握装置共同组成独立运行风力机发电系统。这种独立运行系统可以是几 kW 乃至几十 kw,解决一个村落的供电系统, 也可以是几十到几百 W 的小型风力发电机组以解决一家一户的供电。由于风能的随机性,发电机所发出电能的频率和电压都是不稳定的,以及蓄电池只能存储直流电能,无法为沟通负载直接供电。因此,为了给负载供给稳定、高质量的电能和满足沟通负载用电,需要在发电机和负载之间参加电力变换装 置,这种电力变换装置主要由整流器、逆变器、掌握器、蓄电池等组成。小型风力发电系统作为农村能源的组成局部,它的推广应用对于改善用电构造,特别是遥远山区的生产、生活用能,推动生态环境建设诸领域的进展将发挥乐观作用,因此具有宽阔的市场前景。风能具有随机性和不确定性,风力发电系统是一