同步發(fā)電機勵磁控制實驗

1、實驗二同步發(fā)電機勵磁控制實驗、實驗目的1 .加深理解同步發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)原理和勵磁控制系統(tǒng)的基本任務;2 .了解自并勵勵磁方式和它勵勵磁方式的特點；3 .了解微機勵磁調(diào)節(jié)器的基本控制方式；4 .掌握勵磁調(diào)節(jié)器的基本使用方法。、原理與說明同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩部分組成，它們和同步發(fā)電機結(jié)合在一起就構(gòu)成一個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，稱為勵磁控制系統(tǒng)。勵磁控制系統(tǒng)的三大基本任務是:穩(wěn)定電壓，合理分配無功功率和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。圖1勵磁控制至實驗用的勘磁控3EPA4自380V市電兩？隼成¥控制的，觸發(fā)脈沖九雙I永沖磁系統(tǒng)微機勵磁調(diào)節(jié)器的控制力溫定）、包q（保持發(fā)電機輸出無4

2、ml種開環(huán)控制方式，只限于它勵方紅同步發(fā)電機并入電力系統(tǒng)之前、磨嶗電啾1發(fā)電機上0向勵磁方式有兩種：自并勵和它勵。憐勵勵磁系統(tǒng)。而當交流勵磁電源取解整流橋均是由微機自動勵磁調(diào)節(jié)器有息大業(yè)小I仁忸UF（保持機端口壓穩(wěn)定）、a角限制。它最包IL（保持勵磁電流穩(wěn)a（保持轉(zhuǎn)制角穩(wěn)定）。其中，包a方式是«22CV維持機端電壓在給定水平。當操作勵磁調(diào)節(jié)器的增減磁按鈕，可以升高或降低發(fā)電機電壓；當發(fā)電機并網(wǎng)運行時，操作勵磁調(diào)節(jié)器的增減磁按鈕，可以增加或減少發(fā)電機的無功輸出內(nèi)內(nèi)處端電壓按調(diào)差特性曲線變化。發(fā)電機正常運行時，三相全控橋處于整流狀態(tài)，內(nèi)制角a小于90°當正常停機或事故停機時，調(diào)

3、節(jié)器使控制角a大于90。，實現(xiàn)逆變滅磁。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一一PSS是提高電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性能的經(jīng)濟有效方法之一，已成為勵磁調(diào)節(jié)器的基本配置；勵磁系統(tǒng)的強勵，有助于提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性；勵磁限制器是保障勵磁系統(tǒng)安全可靠運行的重要環(huán)節(jié)，常見的勵磁限制器有過勵限制器、欠勵限制器等。、實驗項目和方法（一）同步發(fā)電機起勵實驗同步發(fā)電機的起勵（控制方式）有三種：包廿方式起勵，包a方式起勵和包Il方式起勵。其中，除了包a方式起勵只能在它勵方式下有效外，其余兩種方式起勵都可以分別在它勵和自并勵兩種勵磁方式下進行。包UF方式起勵，現(xiàn)代勵磁調(diào)節(jié)器通常有“設定電壓起勵”和“跟蹤系統(tǒng)電壓起勵”的兩種起勵方式。設定電壓

4、起勵，是指電壓設定值由運行人員手動設定，起勵后的發(fā)電機電壓穩(wěn)定在手動設定的電壓水平上；跟蹤系統(tǒng)電壓起勵，是指電壓設定值自動跟蹤系統(tǒng)電壓，人工不能干預，起勵后的發(fā)電機電壓穩(wěn)定在與系統(tǒng)電壓相同的電壓水平上，有效跟蹤范圍為85%-115%額定電壓；”跟蹤系統(tǒng)電壓起勵”方式是發(fā)電機正常發(fā)電運行默認的起勵方式，而“設定電壓起勵”方式通常用于勵磁系統(tǒng)的調(diào)試試驗。包Il方式起勵，也是一種用于試驗的起勵方式，其設定值由程序自動設定，人工不能干預，起勵后的發(fā)電機電壓一般為20%5定電壓左右；恒a方式起勵只適用于它勵勵磁方式，可以做到從零電壓或殘壓開始由人工調(diào)節(jié)逐漸增加勵磁，完成起勵建壓任務。1 .恒UF方式起勵

5、步驟(1)停機狀態(tài)下，將“勵磁方式轉(zhuǎn)換開關”切到“微機它勵”方式，按下“勵磁開關”紅色按鈕，將勵磁回路接通；(2)按下微機勵磁調(diào)節(jié)器上的“恒UF”按鈕，選擇包UF控制方式，此時包UF指示燈亮；(3)將微機勵磁調(diào)節(jié)器操作面板上的“滅磁”按鈕按下，此時滅磁指示燈亮，表示處于滅磁狀態(tài)；(4)啟動機組(推薦采用微機手動模式)；(5)當轉(zhuǎn)速接近額定時(頻率47Hz),將“滅磁”按鈕松開，發(fā)電機自動起勵建壓。注意觀察在起勵時勵磁電流和勵磁電壓的變化(看勵磁電流表和電壓表)。記錄起她叵吩寇態(tài)一電壓?！旧鲜龅倪@種起勵方式是通過手動解除“滅磁”狀態(tài)完成的，實際上還可以讓發(fā)電機自動完成起勵，其操作步驟如下：(1)

6、停機狀態(tài)下，將“勵磁方式轉(zhuǎn)換開關”切到“微機它勵”方式，按下“勵磁開關”紅色按鈕，將勵磁回路接通；(2)按下微機勵磁調(diào)節(jié)器上的“恒UF”按鈕，選擇包UF控制方式，此時包UF指示燈亮；(3)使調(diào)節(jié)器操作面板上的“滅磁”按鈕為彈起松開狀態(tài)(注意，此時滅磁指示燈仍然是亮的)；(4)啟動機組(推薦采用微機手動模式)；(5)注意觀察，當發(fā)電機轉(zhuǎn)速接近額定時(頻率47Hz),滅磁燈自動熄滅，機組自動起勵建壓，整個起勵過程由機組轉(zhuǎn)速控制，無需人工干預，這就是發(fā)電廠機組的正常起勵方式。同理，發(fā)電機停機時，也可由轉(zhuǎn)速控制逆變滅磁。】停機步驟：(1)按下“勵磁開關”的綠色按鈕，切斷勵磁回路；(2)按下微機勵磁調(diào)節(jié)

7、器上的“滅磁”按鈕；(3)按下調(diào)速器上的“減速”按鈕(微機手動模式下使用)，讓發(fā)電機組緩慢減速直至停機；本勵磁調(diào)節(jié)器將它勵恒UF運行方式下的起勵模式設計成“設定電壓起勵”方式(這里只是為了試驗方便，實際勵磁調(diào)節(jié)器不論何種勵磁方式均可有兩種包UF起勵方式)，起勵前允許運行人員手動借助增減磁按鈕設定電壓給定值，選擇范圍為0110%5定電壓。2 .恒Il方式起勵步驟(1)停機狀態(tài)下，將“勵磁方式轉(zhuǎn)換開關”切到“微機它勵”方式，按下“勵磁開關”紅色按鈕，將勵磁回路接通；(2)按下微機勵磁調(diào)節(jié)器上的“恒Il”按鈕，選擇包Il控制方式，此時包Il指示燈亮；(3)將微機勵磁調(diào)節(jié)器操作面板上的“滅磁”按鈕按下

8、，此時滅磁指示燈亮，表示處于滅磁狀態(tài)；(4)啟動機組(推薦采用微機手動模式)；(5)當轉(zhuǎn)速接近額定時(頻率=47HZ)，將“滅磁”按鈕松開，發(fā)電機自動起勵建壓，記錄起勵后發(fā)電機的穩(wěn)定電壓提示：該電壓并非發(fā)電機并網(wǎng)時的額定電壓。起勵完成后，操作微機勵磁調(diào)節(jié)器上的“增、減磁”按鈕可以自由調(diào)整發(fā)電機電壓。3 .包a方式起勵步驟(1)停機狀態(tài)下，將“勵磁方式轉(zhuǎn)換開關”切到“微機它勵”方式，按下“勵磁開關”紅色按鈕，將勵磁回路接通；(2)按下微機勵磁調(diào)節(jié)器上的“包屋'按鈕，選擇恒a控制方式，此時包a指示燈亮；(3)將微機勵磁調(diào)節(jié)器操作面板上的“滅磁”按鈕按下，此時滅磁指示燈亮，表示處于滅磁狀態(tài)；

9、(4)啟動機組(推薦采用微機手動模式)；(5)當轉(zhuǎn)速接近額定時(頻率=47HZ，將“滅磁”按鈕松開，然后按下微機勵磁調(diào)節(jié)器上的“增磁”按鈕手動增磁，直到發(fā)電機起勵建壓(電壓值根據(jù)實驗要求進行調(diào)整)；(6)注意比較恒a方式起勵與前兩種起勵方式有何不同。(二)控制方式及其相互切換本型微機勵磁調(diào)節(jié)器具有包UF,恒Il,恒Q,恒a等四種控制方式，分別具有各自特點，請通過以下試驗自行體會和總結(jié)。1.恒UF方式選擇它勵恒UF方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉(zhuǎn)速45H入55HZ；記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關系數(shù)據(jù);表2-2發(fā)電機頻率發(fā)電機電壓勵磁電流勵磁電壓控制角47Hz379.4V2.38A

10、40.6V67.050Hz380V1.97A31.5V71.053Hz380.5V1.68A25.5V73.82.恒Il方式選擇它勵恒Il方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉(zhuǎn)速45H入55HZ，記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關系數(shù)據(jù);表2-3發(fā)電機頻率發(fā)電機電壓勵磁電流勵磁電壓控制角47Hz360.7V2.05A34.0V70.550Hz380V2.05A33.7V69.953Hz400.4V2.05A31.1V71.53.恒a方式選擇它勵恒a方式，開機建壓不并網(wǎng)，改變機組轉(zhuǎn)速45H入55H乙記錄頻率與發(fā)電機電壓、勵磁電流、控制角a的關系數(shù)據(jù);表2-4發(fā)電機頻率發(fā)電機電壓勵磁電流勵磁電

11、壓控制角47Hz360.7V2.06A34.0V69.850Hz380V2.06A33.7V69.853Hz407.4V2.06A34.0V69.8四、注意事項(1)若改換勵磁方式時，必須首先按下滅磁按鈕并斷開勵磁開關！否則將可能引起轉(zhuǎn)子過電壓，危及勵磁系統(tǒng)安全。(2)在恒UF、恒Il、恒a三種模式下切換時，需在停機的狀態(tài)下進行。五、實驗報告要求分析比較各種勵磁方式和各種控制方式；答：自并勵是直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，作為并勵電動機來說，勵磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機相同。他勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機稱為

12、他勵直流電機，永磁直流電機也可看作他勵直流電機。他勵直流電動機起動時，必須先保證有磁場(即先通勵磁電流)，而后加電樞電壓。否則在加勵磁電流之前，電樞中一直為起動電流。恒UF方式為保持機端電壓穩(wěn)定，隨著頻率的升高，勵磁電流，勵磁電壓下降，控制角增大。恒IL方式為保持勵磁電流穩(wěn)定隨著頻率的升高，發(fā)電機電壓升高，勵磁電壓下降，控制角增大。恒a方式為保持控制角穩(wěn)定隨著頻率的升高，發(fā)電機電壓升高，勵磁電壓，勵磁電流，控制角不變。其中，恒a方式是一種開環(huán)控制方式，只限于他勵方式下使用。六、思考題比較三種運行方式：恒UF、恒Il、恒a的特點恒UF運行時發(fā)電機電壓穩(wěn)定不變，能建立起額定的空載電壓，當負載大小和

13、負載性質(zhì)變化時，可以自動保持電壓基本穩(wěn)定且能均勻分配無功功率的功率，只要確定機端電壓的整定值，就不要人工干預，恒Il運行時勵磁電流不變，可以保持勵磁電壓不變，可以保持無功功率的穩(wěn)定，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，恒a運行時控制角不變，需要調(diào)節(jié)機端電壓，是一種開環(huán)控制，只限于它勵方式使用。七，體會心得通過本次實驗，我更深入理解了同步發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)原理和勵磁控制系統(tǒng)的基本任務，我掌握了勵磁調(diào)節(jié)器的基本使用方法以及常用勵磁限制器的作用，我還了解了同步發(fā)電機準同期并列過程和自并勵勵磁方式和它勵勵磁方式的特點、微機勵磁調(diào)節(jié)器的基本控制方式以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的作用.通過這次自動裝置實驗及老師的講解，使我對自動裝置這門課都有了新的認識。之前覺得這門課很抽象，甚至有點無聊。在實驗中改變了我一直以來的認識。發(fā)現(xiàn)自動裝