動(dòng)模實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程專業(yè)實(shí)訓(xùn)Ⅴ日志及總結(jié)1

專業(yè)實(shí)訓(xùn)V日志及總結(jié)

學(xué)生姓名：____________

學(xué)號(hào)：______________

專業(yè)：_______________

年級(jí)：_______________

實(shí)訓(xùn)時(shí)間：_________________

物理與電氣工程學(xué)院制

專業(yè)實(shí)訓(xùn)V日志（第”周）

姓名林行專業(yè)及班級(jí)2018級(jí)(1)班

學(xué)號(hào)184007031030指導(dǎo)教師張葉貴

日期星期實(shí)訓(xùn)主要內(nèi)容

2021年6月28日—實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一：動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室組成結(jié)構(gòu)認(rèn)知

2021年6月29日二實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二：發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)整

2021年6月30日三實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三：同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)實(shí)驗(yàn)

2021年7月1日四實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四：準(zhǔn)同期并列運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

2021年7月2日五實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五：控制方式及相互切換

本周實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)

本周實(shí)訓(xùn)，我們.主要完成了對(duì)動(dòng)模試驗(yàn)室的組成結(jié)構(gòu)認(rèn)知以及部分基于動(dòng)模實(shí)

驗(yàn)室的對(duì)于電力系統(tǒng)總體的模擬實(shí)驗(yàn)操作，其中完成了發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)整，同步

發(fā)電機(jī)的起勵(lì)實(shí)驗(yàn)，以及準(zhǔn)同期并列運(yùn)行實(shí)驗(yàn)和控制方式及相互切換，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電

機(jī)的啟動(dòng)、勵(lì)磁、建壓、調(diào)速、調(diào)磁、并網(wǎng)、停機(jī)等多項(xiàng)操作，這次實(shí)訓(xùn)課讓我對(duì)

動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室和發(fā)電系統(tǒng)有了基本的了解，也有效的把理論知識(shí)和實(shí)際操作相結(jié)合。

在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下我們參觀了動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室，了解了動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)成以及發(fā)電機(jī)

啟停所需要注意的事項(xiàng)。通過了解知道了電網(wǎng)多么重要和復(fù)雜，在參觀過程中指導(dǎo)

老師為我們講解電網(wǎng)的構(gòu)成以及發(fā)電機(jī)的工作原理，還了解了局部電網(wǎng)中設(shè)立的高

壓柜和三相變壓器等。綜合多模試驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)典型的電力系統(tǒng)模型，是一個(gè)自動(dòng)

化程度很高的多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。它由發(fā)電機(jī)組、雙回路輸電線路、無窮大電源等一

次設(shè)備組成。

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電力安全對(duì)我們從事電力行業(yè)工作者來說，是工作的重中之重。為了確保安全

有序用電,創(chuàng)造一個(gè)安全的用電環(huán)境。在現(xiàn)實(shí)中看到很多電力工作者工作，我最大的

感受是，一線電力職工是一支能吃苦、講奉獻(xiàn)的隊(duì)伍。以后我們?cè)诠ぷ鞲冻龅耐瑫r(shí),

應(yīng)時(shí)時(shí)刻刻將安全牢記于心。我們的生命安全，牽動(dòng)著父母的心、牽動(dòng)著兒女的心,

更多的是維系幸福家庭的主心骨、頂梁柱。要杜絕事故，就要牢記"安全第一，預(yù)防

為主”的指導(dǎo)方針。結(jié)合供用電安全工作實(shí)際情況，強(qiáng)化各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任、提高職

工安全意識(shí)和安全操作技能、執(zhí)行落實(shí)好各項(xiàng)規(guī)章制度和消除思想認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)是

實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的有效辦法。

由于電力系統(tǒng)的復(fù)雜性，很多問題僅靠理論分析是不夠的，只有把理論分析和

科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，才能得到正確的結(jié)論。本次實(shí)訓(xùn)之后自己深知從事這方面的工

作對(duì)自己要求是多高，也是對(duì)自己的定位更加清晰了，很感謝學(xué)院和老師給了我這

個(gè)能了解到自己所學(xué)為何的機(jī)會(huì)。

注：每周填寫一張，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容根據(jù)實(shí)際情況填寫，作為一個(gè)學(xué)分獲得的依據(jù)，芥不夠?qū)懣勺孕袛U(kuò)頁后打印。

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一?動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室組成結(jié)構(gòu)認(rèn)知

動(dòng)模試驗(yàn)是一個(gè)典型的電力系統(tǒng)模型，是一個(gè)可遠(yuǎn)近監(jiān)視和手自一體調(diào)控的高

程度的電網(wǎng)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。它由發(fā)電機(jī)組、原動(dòng)機(jī)、變壓器、勵(lì)磁機(jī)、雙回路輸電

線路、無窮大電源等一次設(shè)備組成。電力系統(tǒng)微機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái)將多個(gè)電力系統(tǒng)

綜合自動(dòng)化試驗(yàn)臺(tái)連成一個(gè)大的靈活電力系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)利網(wǎng)絡(luò)通信技

術(shù)的快速發(fā)展，可借助當(dāng)今計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大快速綜合處理能力，實(shí)施對(duì)大電網(wǎng)運(yùn)行管

理的計(jì)算機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)投入系統(tǒng)運(yùn)行的發(fā)電廠（火力、水力等形式的發(fā)電廠）進(jìn)行

遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)（四遙技術(shù)），并進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理，密切監(jiān)視大電網(wǎng)運(yùn)

行，使電力系統(tǒng)能夠安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的運(yùn)行。

電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬是電力系統(tǒng)的物理模擬。根據(jù)物理理論利用和原型系統(tǒng)具有

相同物理性質(zhì)的相似元件建立起來的物理模型。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：

同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制、單機(jī)無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式、功

率特性和功率極限測(cè)定、智態(tài)穩(wěn)定、單機(jī)帶負(fù)荷、電力系統(tǒng)運(yùn)行方式、調(diào)度自動(dòng)化

等。根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的方法，電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬主耍是模擬完整的電網(wǎng)

系統(tǒng)正常運(yùn)行和有關(guān)調(diào)節(jié)、控制、測(cè)量、保護(hù)等。

原動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器

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近端控制勵(lì)磁、調(diào)速、測(cè)控屏近端交直流電源屏

遠(yuǎn)端控制操作

原動(dòng)機(jī)：帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)器，原型常為水輪機(jī)或汽輪機(jī)模型常用電動(dòng)

機(jī)替代。

發(fā)電機(jī)：將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)器。

勵(lì)磁機(jī)：早先是為發(fā)動(dòng)機(jī)提供電壓的機(jī)器，現(xiàn)在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器功率輸出足夠大可

直接接入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路取代勵(lì)磁機(jī)。

輸電線路：將電能從發(fā)送端送到用電端。

遠(yuǎn)程控制端可以通過微機(jī)控制電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作，如啟動(dòng)、勵(lì)磁、轉(zhuǎn)速

調(diào)節(jié)、并網(wǎng)、停機(jī)等，還可以調(diào)節(jié)一些運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)和變換。但是遠(yuǎn)程調(diào)測(cè)參數(shù)會(huì)

存在相對(duì)時(shí)間延時(shí)，在記錄數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)存在較大誤差。

近端控制也可以對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)、勵(lì)磁、調(diào)速、并網(wǎng)、停機(jī)等環(huán)節(jié)的操控，而且

對(duì)參數(shù)的調(diào)節(jié)要準(zhǔn)確一點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，沒有時(shí)間延時(shí)的誤差。更好的控制和數(shù)

據(jù)的記錄，這樣就可以依據(jù)較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

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二：發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)整

先是老師操作系統(tǒng)讓大家知道操作步驟，然后我們才在老師的帶領(lǐng)下去操作，

對(duì)發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)整，由于是在遠(yuǎn)程操控端進(jìn)行操作，所以在遠(yuǎn)操控端設(shè)備上實(shí)

現(xiàn)發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)操作時(shí)要開機(jī)、合閘，啟磁、合閘，等到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)增速達(dá)到

相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，才可以開始進(jìn)行增速減速，增磁減磁了，再進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，然后根據(jù)

發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)順序反過來操作.賓現(xiàn)發(fā)電機(jī)的停I卜.即跳滅磁.跳停機(jī)C

發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)

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發(fā)電機(jī)操控圖

1.空載下，對(duì)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行增速、減速操作，記錄調(diào)節(jié)過程中的頻率f、發(fā)

電機(jī)機(jī)端電壓U、勵(lì)磁電流IL、有功功率P、無功功率Q。

2.空載下將發(fā)電機(jī)頻率調(diào)整為50Hz,將勵(lì)磁裝置設(shè)置為恒機(jī)端電壓（“恒UF”）

方式，對(duì)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行增磁、減磁操作，記錄調(diào)節(jié)過程中的頻率f、發(fā)電機(jī)機(jī)端

電壓U、勵(lì)磁電流IL、有功功率P、無功功率Q。

下表是調(diào)整中記錄的一些數(shù)據(jù):

記錄狀態(tài)f(Hz)伙V)IL(A)P(kW)Q(kvar)

增速

49.57213.340.9200

減速

48.33213.340.9900

增磁50.14212.960.890

0

臧磁50.14211.630.8800

根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：

系統(tǒng)成功啟動(dòng)后，等待系統(tǒng)穩(wěn)定，在空載情況下對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行增速調(diào)節(jié)，會(huì)發(fā)

現(xiàn)輸出頻率隨著增高，而發(fā)電機(jī)端電壓不變，勵(lì)磁電流減小；對(duì)發(fā)電機(jī)減速調(diào)節(jié)時(shí),

輸出頻率降低，發(fā)電機(jī)端電壓任然不變，勵(lì)磁電流增大；而不管增速還是減速都沒

有無功和有功功率。所以得出發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行下調(diào)節(jié)自身轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出頻率和勵(lì)

磁電流會(huì)隨著改變，而發(fā)電機(jī)端電壓不會(huì)改變，且有功功率和無功功率也不受影響。

在空載情況下對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行恒機(jī)端電壓增磁調(diào)節(jié)，輸出頻率不變，端電壓減小，

勵(lì)磁電流減小，有功功率和無功功率不變?？傊还苷{(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速還是勵(lì)磁對(duì)有功?和

無功沒有影響。

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圖1減速圖2增速

圖3增磁圖4減磁

三：同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)

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I可步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩部分組成，它們和問步

發(fā)電機(jī)結(jié)合在一起就構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)也就是勵(lì)磁控制系統(tǒng)。勵(lì)磁控制系

統(tǒng)的三大作用是：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。同步發(fā)電

機(jī)在并入電力系統(tǒng)之前，勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置能維持機(jī)端電壓在給定水平。當(dāng)操作勵(lì)磁調(diào)

節(jié)器的增減磁按鈕，可以增加或減少發(fā)電機(jī)的無功輸出，其機(jī)端電氏按調(diào)差特性曲

線變化。

同步發(fā)電機(jī)的起勵(lì)有三種：恒UF方式起勵(lì)，恒阿爾法方式起勵(lì)和IL方式起勵(lì)。

但是由于條件所限，我們只進(jìn)行了恒UF方式起勵(lì)，恒UF方式起勵(lì)。

現(xiàn)代勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通常有“設(shè)定電壓起勵(lì)”和“跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)”的兩種起勵(lì)

方式。設(shè)定電壓起勵(lì)，是指電壓設(shè)定值由運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定，起勵(lì)后的發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)

定在手動(dòng)設(shè)定的電壓水平上；跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)，是指電壓設(shè)定值自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)電

壓，人工不能干預(yù)，起勵(lì)后的發(fā)電機(jī)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90%?110%額定電壓。恒IL方式起勵(lì)，也是一種用于試驗(yàn)的起勵(lì)方式,

其設(shè)定值由程序自動(dòng)設(shè)定，人工不能干預(yù)，起勵(lì)后的發(fā)電機(jī)電壓一般為20%額定電

壓左右；恒a方式起勵(lì)只適用于它勵(lì)勵(lì)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(lì)磁，完成起勵(lì)建壓任務(wù)。

1恒UF方式起勵(lì)步驟：

(1)將“勵(lì)磁方式開關(guān)”切到“微機(jī)自勵(lì)”方式，投入“勵(lì)磁開關(guān)”；

(2)按下“恒UF”按鈕選擇恒UF控制方式，此時(shí)恒UF指示燈亮；

(3)將調(diào)節(jié)器操作面板上的“滅磁”按鈕按下，此時(shí)滅磁指示燈亮，表示處于滅

磁位置；

(4)啟動(dòng)機(jī)組；

(5)當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定時(shí)，(頻率247Hz),將“滅磁”按鈕松開，發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓。

注意觀察在起勵(lì)時(shí)勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓的變化(看勵(lì)磁電流表和電壓表)。觀察起勵(lì)

曲線，測(cè)定起勵(lì)時(shí)間，上升速度，超調(diào)，振蕩次數(shù)，穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)，記錄起勵(lì)后

的穩(wěn)態(tài)電壓和系統(tǒng)電壓。

上述的這種起勵(lì)方式是通過手動(dòng)解除“滅磁”狀態(tài)完成的，實(shí)際上還可以讓發(fā)

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電機(jī)自動(dòng)完成起勵(lì)，其操作步驟如下：

（1）將“勵(lì)磁方式開關(guān)”切到“微機(jī)他勵(lì)”方式，合上“勵(lì)磁開關(guān)”；

（2）確認(rèn)顯示屏上顯示為“恒UF”模式;

（3）將勵(lì)磁屏柜上的“滅磁”按鈕打到退出狀態(tài)，此時(shí)滅磁指示仍為1,表示

處于滅磁位置：

（4）啟動(dòng)機(jī)組；

（5）注意觀察，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定時(shí)，機(jī)組自動(dòng)起勵(lì)建壓，整個(gè)起勵(lì)過程

由機(jī)組轉(zhuǎn)速控制，無需人工干預(yù)，這就是發(fā)電廠機(jī)組的正常起勵(lì)方式。同理，發(fā)電

機(jī)停機(jī)時(shí)，也可由轉(zhuǎn)速控制逆變滅磁。

通過無窮大調(diào)壓器改變動(dòng)模系統(tǒng)一次電壓，重復(fù)起勵(lì)（無需停機(jī)、開機(jī)，只需

滅磁、解除滅磁），觀察記錄發(fā)電機(jī)電壓的跟蹤精度和叁效跟蹤范圍（二次電壓

95V<Un<105V）以及在大于或小于有效跟蹤范圍外起勵(lì)的穩(wěn)定電壓。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，按下滅磁按鈕并斷開勵(lì)磁開關(guān)，將“勵(lì)磁方式開關(guān)”改切到“微機(jī)

自勵(lì)”位置，恢復(fù)投入“勵(lì)磁開關(guān)”.也可按照上述方法實(shí)驗(yàn)自并勵(lì)的起勵(lì)方式。

發(fā)電機(jī)并網(wǎng)是指將發(fā)電機(jī)同步并入電網(wǎng)，以向電網(wǎng)輸出電能。

另外，關(guān)于發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)同期并列運(yùn)行則是將發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)的合閘操作，

即在合閘前將發(fā)電機(jī)與待并機(jī)組的電壓和轉(zhuǎn)速調(diào)整到滿足電壓幅值與頻率條件的一

定范圍時(shí)，由運(yùn)行操作人員手動(dòng)或由準(zhǔn)同期控制器自動(dòng)選擇合適時(shí)期發(fā)出合閘指令。

2.恒IL方式起勵(lì)步驟

恒IL方式起勵(lì)，是一種用于試驗(yàn)的起勵(lì)方式，其設(shè)定值由程序自動(dòng)設(shè)定，人工

不能干預(yù)，起勵(lì)后的發(fā)電機(jī)電壓一般為20%額定電壓左右，起勵(lì)完成后需手動(dòng)調(diào)節(jié)

勵(lì)磁將發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整至額定電壓。

（1）將“勵(lì)磁方式開關(guān)”切到“微機(jī)自勵(lì)”方式或者“微機(jī)它勵(lì)”方式，合上

“勵(lì)磁開關(guān)”；

（2）將“恒IL”按鈕打到投入狀態(tài)，此時(shí)顯示屏顯示為“恒IL”；

（3）將勵(lì)磁屏上上的“滅磁”按鈕打到投入狀態(tài)，此時(shí)滅磁指示為1,表示處

于滅磁位置：

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（4）啟動(dòng)機(jī)組；

（5）當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定時(shí)（頻率＞=47Hz）,將“滅磁”按鈕打到退出狀態(tài)，發(fā)電

機(jī)自動(dòng)起勵(lì)建壓，記錄起勵(lì)后的穩(wěn)定電壓。起勵(lì)完成后，操作增減磁按鈕可以自由

調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓。

3.恒a方式起勵(lì)步驟

（1）在勵(lì)磁系統(tǒng)處于滅磁狀態(tài)下將“勵(lì)磁方式開關(guān)”切到“微機(jī)它勵(lì)”方式，

然后合上“勵(lì)磁開關(guān)”；

（2）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器選擇恒a運(yùn)行方式：將裝置系統(tǒng)參數(shù)中的“繼電器動(dòng)作模式字”

設(shè)為5,顯示屏顯示控制模式為恒UUK模式；

（3）將勵(lì)磁屏上上的“滅磁”按鈕打到投入狀態(tài)，此時(shí)滅磁指示為1,表示處

于滅堿位置；

（4）啟動(dòng)機(jī)組；

（5）當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定時(shí)（頻率＞=47Hz），將“滅磁”按鈕打到退出狀態(tài)，然后

手動(dòng)增磁，直到發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓：

（6）注意比較恒a方式起勵(lì)與前兩種起勵(lì)方式有何不同；

（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將系統(tǒng)恢復(fù)至初始狀態(tài)。

思考：

1.為什么在恒a方式下，必須手動(dòng)“增磁”才能起勵(lì)建壓？

答:恒a方式是一種開環(huán)控制方式，沒有閉環(huán)反饋，只限于他勵(lì)方式下使用。

2.比較恒UF方式起勵(lì)、恒IL方式起勵(lì)和恒a方式起勵(lì)有何不同？

答:恒UF方式為保持機(jī)端電壓穩(wěn)定，恒IL方式為保掙勵(lì)磁電流穩(wěn)定，恒a方式

為保持控制角穩(wěn)定。其中，恒a方式是一種開環(huán)控制方式，只限于他勵(lì)方式下使用。

4.逆變滅磁與跳勵(lì)磁開關(guān)滅磁有什么區(qū)別？

答:若發(fā)電機(jī)利用全控橋進(jìn)行逆變滅磁，必須使最小逆變角大于換流角及晶閘管

關(guān)斷角之和，而跳勵(lì)磁開關(guān)是由相應(yīng)的繼保裝置檢測(cè)到某種值超過負(fù)荷整定值范圍

時(shí)，迅速關(guān)斷。

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四：準(zhǔn)同期并列運(yùn)行

同期并列操作是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的一項(xiàng)重要的操作，在發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列需要

發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的電壓差、頻差、相角差均在允許的范圍內(nèi)，且并列時(shí)間長(zhǎng)，所以常

常出現(xiàn)不可避免的沖擊功率和沖擊電流，這些沖擊會(huì)引起系統(tǒng)電壓瞬間下降。如果

操作不當(dāng)，沖擊電流過大，可能引起發(fā)電機(jī)組大軸發(fā)生機(jī)械損傷，引起機(jī)組繞組電

氣損傷。在某些情況下，為滿足用戶用電量增長(zhǎng)的需求，要求備用機(jī)組迅速投入系

統(tǒng)，甚至需要將己被解列為兩部分的電力系統(tǒng)恢復(fù)并列運(yùn)行。所以發(fā)電機(jī)組要安全

可靠、且快速地投入系統(tǒng)，并確保系統(tǒng)的可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和發(fā)電機(jī)的安全。

發(fā)電機(jī)并網(wǎng)四個(gè)條件：

（1）發(fā)電機(jī)的頻率與系統(tǒng)頻率相同。

（2）發(fā)電機(jī)出口電壓與系統(tǒng)電壓相同，其最大誤差應(yīng)在5%以內(nèi)。

（3）發(fā)電機(jī)相序與系統(tǒng)相序相同。

（4）發(fā)電機(jī)電壓相位與系統(tǒng)電壓相位一致。當(dāng)滿足以上四個(gè)條件時(shí)，可以合上

并網(wǎng)開關(guān)，使發(fā)電機(jī)組并入系統(tǒng)運(yùn)行

發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式：

（1）自動(dòng)并網(wǎng)就是在系統(tǒng)上選擇與之相匹配的同期方式按下合閘自動(dòng)并網(wǎng)。

（2）手動(dòng)并網(wǎng)”就是手動(dòng)調(diào)整頻差和壓差滿足條件后，手動(dòng)操作并網(wǎng)斷路器實(shí)

現(xiàn)并網(wǎng)。選定“同期方式”。將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“同期方式”旋鈕旋到“手動(dòng)”狀態(tài)。

觀測(cè)同期表的指針旋轉(zhuǎn)。同期時(shí)以系統(tǒng)為基準(zhǔn)fg>fs時(shí)同期表的相角指針順時(shí)

針旋轉(zhuǎn)頻率指針轉(zhuǎn)到“+”的部分Ug〉Us時(shí)壓差指針轉(zhuǎn)到“+”。反之相反。fg和

Ug表示發(fā)電機(jī)頻率和電壓fs和Us表示系統(tǒng)頻率和電壓。根據(jù)同期表指針的位置手

動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的頻率和電壓直至頻率指針和壓差指針指向“0”位置。表示頻率差和

壓差接近于“0”此時(shí)相角指針轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢當(dāng)相角指針轉(zhuǎn)至中央刻度時(shí)，表示相角差為

“0”此時(shí)按下斷路器QF0的“合閘”按鈕。完成手動(dòng)并網(wǎng)。

并網(wǎng)操作步驟：

（1）將發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷開關(guān)合上，將電壓送至母線上，而無窮大系統(tǒng)組處在待

并狀態(tài)。

（2）合上同期開關(guān)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，使它等于或接近同步轉(zhuǎn)速（與無窮

13

大系統(tǒng)的頻率相差在半個(gè)周波以內(nèi)），調(diào)節(jié)待開發(fā)電機(jī)組的電壓，使其與無窮大系

統(tǒng)的電壓接近，在頻率與電壓均相近時(shí)，同期表的旋轉(zhuǎn)速度是越來越慢的，同期指

示燈也時(shí)亮?xí)r暗；

（3）當(dāng)待并機(jī)組與無力大系統(tǒng)相位相同時(shí)，同期表指示燈處于同相燈位置，當(dāng)

同期表指示燈按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，這說明待并發(fā)電機(jī)的頻率比無窮大系統(tǒng)的頻率

高，應(yīng)降低待并發(fā)電機(jī)組佗轉(zhuǎn)速，反之當(dāng)同期表指示燈接逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí).，應(yīng)增

加待并發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速；

（4）當(dāng)同期表指示燈順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)，指針接近同期點(diǎn)時(shí)，立即將待并機(jī)

組的斷路器合閘，使兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組并列。并列后切除同期表開關(guān)和相關(guān)的同期開關(guān)。

同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)調(diào)速、調(diào)勵(lì)磁

（1）按照操作說明，將無窮大開關(guān)09QF合閘，啟動(dòng)微機(jī)準(zhǔn)同期裝置，將發(fā)電

機(jī)同期并網(wǎng)；

（2）將勵(lì)磁裝置設(shè)置為恒機(jī)端電壓“恒UF”方式，并將同步發(fā)電機(jī)有功、無

功輸出調(diào)為0；

（3）通過調(diào)速旋鈕對(duì)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行增速、減速操伐，記錄調(diào)節(jié)過程中的發(fā)電

機(jī)機(jī)端電壓U、定子電流I、勵(lì)磁電流IL、有功功率P、無功功率Q及功角6,填入

表4-1,比較與空載時(shí)數(shù)據(jù)變化的區(qū)別，并進(jìn)行分析；

（4）通過增、減磁按鈕對(duì)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行增磁、減磁操作，記錄調(diào)節(jié)過程中的

發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓U、定子電流I、勵(lì)磁電流IL、有功功率P、無功功率Q及功角5,

填入表4-1,比較與空載時(shí)數(shù)據(jù)變化的區(qū)別，并進(jìn)行分析；

I(AIIP(Q(kv6

記錄狀態(tài)U(V)

).(A)kW)ar)(°)

增磁226.531.54-0.81.1

減磁217.541.00-0.80.0

增速231.822.184.01.1

減速238.302.190.02.0

表4-1

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同期并網(wǎng)操作臺(tái)

并網(wǎng)運(yùn)行圖

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數(shù)據(jù)分析:

準(zhǔn)同期并列運(yùn)行實(shí)驗(yàn)相對(duì)于發(fā)電機(jī)的啟停區(qū)別是：準(zhǔn)同期并列運(yùn)行是將發(fā)電機(jī)

同期并網(wǎng)而發(fā)電機(jī)的啟停沒有并網(wǎng)這一操作，所以準(zhǔn)同期并列運(yùn)行并網(wǎng)相當(dāng)于接入

線路和負(fù)載，所以電網(wǎng)上的有功功率和無功功率是有參數(shù)的。發(fā)電機(jī)的啟停是在空

載的情況下穩(wěn)定系統(tǒng)頻率進(jìn)行增、減速，增、減磁操作來觀察對(duì)應(yīng)的參數(shù)變化。有

功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量,

無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立

和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。電?dòng)機(jī)需要建

立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從

電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈

產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變

壓器也不能變壓。

一般情況下，電能表的功率設(shè)計(jì)是由電網(wǎng)向用戶傳送為正。若出現(xiàn)有功功率為

負(fù)，就說明有功功率出現(xiàn)向外傳送的情況.

有功功率為負(fù)的原因：

(1)該用戶是電廠，在電廠發(fā)電時(shí)，有功功率向外傳送。

(2)用戶內(nèi)部有發(fā)電設(shè)備，在某一瞬間，發(fā)電功率大于其用電功率，有功功率

向外傳送。

(3)在停電的瞬間，有些大設(shè)備一時(shí)停不下來，變成了發(fā)電機(jī)，有功功率向外

傳送。

(4)電能表接線錯(cuò)誤。因?yàn)殡娏魇怯蟹较虻?，電壓無方向。如果用電方有功功

率出現(xiàn)負(fù)值時(shí)，若排除其它特殊情況，?般是接線有誤，可直接檢查二次回路糾正

錯(cuò)誤接線即可。電廠發(fā)電機(jī)組的功率因數(shù)?般在設(shè)計(jì)的時(shí)候己經(jīng)確定，它主要是表

征機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行和遲相運(yùn)。在實(shí)際運(yùn)行中往往是經(jīng)常變化的，-一般會(huì)產(chǎn)生無功功率。

從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功率，一般滿足不r負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中

要設(shè)置一曲無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率，以保證用戶對(duì)無功功率的需要，這樣用

電設(shè)備才能在額定電壓下工作。

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無功功率為負(fù)的主要原因：

(1)大量的電感性設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功

率的主要消耗者。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)，在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中，異步電動(dòng)

機(jī)的無功消耗占了60%?73%；而在異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)所消耗的無功又占到電動(dòng)機(jī)

總無功消耗的60%?70%。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空

載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。

(2)變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%?15%,它的空載無功

功率約為滿載時(shí)的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)

空載運(yùn)行或長(zhǎng)期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。

(3)供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響。當(dāng)供也電壓高于額

定值的10%時(shí)，由丁磁路飽和的影響，無功功率將增長(zhǎng)得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，

當(dāng)供電電壓為額定值的110%時(shí)，一般無功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定

值時(shí)，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響

電氣設(shè)備的正常工作.所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

將同步發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)的合閘操作分為準(zhǔn)同期和自同期。

準(zhǔn)同期并網(wǎng)：在待并發(fā)電機(jī)加勵(lì)磁，調(diào)節(jié)其參數(shù)使之符合并網(wǎng)并網(wǎng)條件后并入

電網(wǎng)。準(zhǔn)同期并網(wǎng)沖擊電流小，合閘后機(jī)組能迅速同步運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)影響最小。

自同期并網(wǎng)：不在待并電機(jī)加勵(lì)磁，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，并列斷路器合閘，

之后加勵(lì)磁，由系統(tǒng)拉入同步。自同期并網(wǎng)速度快，控制操作簡(jiǎn)單但沖擊電流大，

從系統(tǒng)吸收無功，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓短時(shí)下降。

五：控制方式及相互切換

17

I可步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩部分組成，它們和問步

發(fā)電機(jī)結(jié)合在一起就構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，稱為勵(lì)磁控制系統(tǒng)。勵(lì)磁控制系

統(tǒng)的三大基本任務(wù)是:穩(wěn)定電壓，合理分配無功功率和提廟電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

閉環(huán)反饋控制是基于反饋原理建立的自動(dòng)控制。通過比較系統(tǒng)行為（輸出）與期

望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。閉環(huán)反饋控制由控制器、

受控對(duì)象和反饋通路組成可供選擇的勵(lì)磁方式有兩種：自并勵(lì)和它勵(lì)。調(diào)節(jié)調(diào)速器的

增速減速按鈕，可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出有功功率，調(diào)節(jié)勵(lì)碳調(diào)節(jié)器的增磁減磁按鈕，

可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出無功功率。

型微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有恒UF,恒IL,恒一等三種控制方式，分別具有各自特

點(diǎn)。

1.恒UF控制方式

選擇它勵(lì)恒UF方式，開機(jī)建壓不并網(wǎng)，通過調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)改變機(jī)組轉(zhuǎn)速45Hz?

55HZ,記錄頻率與發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流、控制角。的關(guān)系數(shù)據(jù)；（恒UF）

發(fā)電機(jī)頻率發(fā)電機(jī)電壓勵(lì)磁電流勵(lì)做電壓控制角一'

47.06Hz96.00.5480.40267.8

47.92Hz96.00.5160.37767.4

49.03Hz96.00.4800.34966.5

49.93Hz95.90.4570.33066.3

49.96Hz96.10.5470.33266.2

50.02Hz96.00.4560.33466.1

50.97Hz95.90.4320.31466.0

51.09Hz96.00.4310.31365.8

51.87Hz96.00.4140.30065.7

52.81Hz96.00.3980.28965.0

52.85Hz96.00.3970.28664.9

表1恒UF月式數(shù)據(jù)

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數(shù)據(jù)分析：在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)頻率增加時(shí)，勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流隨著減小，而發(fā)電機(jī)端

電壓和控制角基本不變。

2.恒IL控制方式

選擇它勵(lì)恒IF方式，開機(jī)建壓不并網(wǎng)，通過調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)改變機(jī)組轉(zhuǎn)速45Hz?

55HZ,記錄頻率與發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流、控制角。的關(guān)系數(shù)據(jù)；（恒IF）

發(fā)電機(jī)頻率發(fā)電機(jī)電壓勵(lì)磁電流勵(lì)磁電壓控制角

47.03Hz85.20.4050.29368.9

47.99Hz86.70.4030.29268.1

48.04Hz86.90.4030.29368.0

49.01Hz88.770.4030.29267.6

50.01Hz90.00.4040.29367.0

51.01Hz92.40.4020.29166.2

51.89Hz94.00.4030.29265.6

52.79Hz95.60.4020.29265.1

52.90Hz95.80.4020.29165.0

表2恒IL控制方式數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)分析：隨著發(fā)電機(jī)頻率的增加，機(jī)端電壓也增加，而勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓和控

制角基本不變。

3.恒a控制方式

選擇它勵(lì)恒UK方式，開機(jī)建壓不并網(wǎng)，通過調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)改變機(jī)組轉(zhuǎn)速45Hz?

55HZ,記錄頻率與發(fā)電機(jī)電壓、勵(lì)磁電流、控制角a的關(guān)系數(shù)據(jù)；（由于試驗(yàn)臺(tái)不

能顯示a所以用恒UK代替）

發(fā)電機(jī)頻率發(fā)電機(jī)電壓勵(lì)磁電流勵(lì)磁電壓控制角―

46.98Hz94.10.5230.38269.9

47.01Hz94.10.5230.38368.9

47.90Hz96.20.5230.38468.3

19

48.11Hz96.50.5230.38368.2

49.04Hz98.40.5230.38367.7

49.17Hz98.80.5230.38467.5

50.02Hz100.50.5220.38266.9

51.07Hz