THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台
实验一 发电机组的起动与运转实验
一、实验目的
1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作 二、原理说明
在本实验平台中，原动机采用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为调速系统的原理结构示意图，图3-1-2为励磁系统的原理结构示意图。
图3-1-1 调速系统原理结构示意图
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，采用双闭环来调节原动机的电枢电压，最终改变原动机的转速和输出功率。
图3-1-2 励磁系统的原理结构示意图
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；发电机励磁交流电流部分信号、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；微机励磁装置根据计算结果输出控制电压，来调节发电机励磁电流。 三、实验内容与步骤
1．发电机组起励建压 2．发电机组停机 3．发电机组并网
4．发电机组发出有功和无功功率 5．发电机组解列 6．发电机组组网运行 四、实验报告
1．简述发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作步骤。 答，建压
⑴ 先将实验台的电源插头插入控制柜左侧的大四芯插座。打开控制柜电源开
关；再打开实验台的开关。
⑵ 将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置
⑶ 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
⑷ 按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“启动”键
⑸ 当发电机转速接近或略超过1500rpm时，可手动调整使转速为1500rpm 并网
⑴ 首先投入无穷大系统，。打开控制柜的电源开关；再打开实验台的开关。 ⑵选“单回”。
⑶ 合上断路器QF7，调节自耦调压器的手柄，逐渐增大输出电压，直到接近发电机电压。
⑷ 投入同期表。将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。。 解列
⑴ 将发电机组输出的有功和无功减为0。
⑵ 按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的断路器QF0的“分闸”按钮，将发电机组和系统解列。然后发电机停机 停机
⑴ 减小发电机励磁至0。
⑵ 按下THLWT-3微机调速器装置面板上的“停止”键。
⑶ 当发电机转速减为0时，将THLZD-2电力系统综合自动化控制柜面板上的“励磁电源”打到“关”，“原动机电源”打到“关”。
2．为什么发电机组送出有功和无功时，先送无功？ 若先送有功太大可能导致失步
3．为什么要求发电机组输出的有功和无功为0时才能解列？
发电机解列前将有功和无功减到零，是为了：1，保护断路器，尽量不要带电流分闸。2，维护系统稳定。不发生功率突变。3。保护发电机，避免突然甩负荷的冲击
实验三 手动准同期并网实验
一、实验目的
1．加深理解同步发电机准同期并列运行原理，掌握准同期并列条件。 2．掌握手动准同期的概念及并网操作方法，准同期并列装置的分类和功能。 3．熟悉同步发电机手动准同期并列过程 二、原理说明
在满足并列条件的情况下，只要控制得当，采用准同期并列方法可使冲击电流很小且对电网扰动甚微，故准同期并列方式是电力系统运行中的主要并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并发电机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，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。
依并列操作的自动化程度，又可分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映发电机组与系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映电机组与系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。
自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制装置根据给定的允许压差和允许频差，不断地检测准同期条件是否满足，在不满足要求时，闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。当所有条件均满足时，在整定的越前时间送出合闸脉冲。 三、实验内容与步骤
选定实验台面板上的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“手动”位置。微机励磁装置设置为“恒Ug”控制方式。
1．发电机组起励建压，使n=1485 rpm；Ug＝390V。（操作步骤见第一章） 将自耦调压器的旋钮逆时针旋至最小。按下QF7合闸按钮，观察实验台上系统电压表，顺时针旋转旋钮至显示线电压400V，然后按下QF1和QF3合闸按钮。
2．在手动准同期方式下，发电机组的并列运行操作
在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内,相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。
⑴ 将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。投入模拟同期表。观察模拟式同期表中，频差和压差指针的偏转方向和偏转角度，以及和相角差指针的旋转方向。
⑵ 按下微机调速装置上的“＋”键进行增频，同期表的频差指针接近于零；此时同期表的压差指针也应接近于零，否则，调节微机励磁装置。
⑶ 观察整步表上指针位置，当相角差指针旋转至接近0度位置时（此时相差也满足条件），手动按下QF0合闸，合闸成功后，并网指示灯闪烁蜂鸣。观察并记录合闸时的冲击电流
将并网前的初始条件调整为：发电机端电压为410V， n=1515 rpm，重复以上实验，注意观察各种实验现象。
电力系统自动装置
