( OA自动化)TDZII电力系统自动化实验培训系统实验指导书
电力系统自动化实验
发电机开 关（即同 期开关） 微机调 速装置
微机准同 期控制器
示波器
微机磁励 调节器
实验系统详细接线图
第二部分 模拟实验步骤 注意：强电实验！！！
1、无穷大电源系统的投入 ①合上设备的“电源开关”； ②合上“系统开关”（即按其红色按钮）； 观察与记录：“系统电压”表的指示值； ③调整“调压器”，将无穷大系统母线电压调为额定值； 通过“电压切换”开关观测三相电压和线电压是否对称合格；
观察与记录：IL、UL、UF、P、Q等变化情况； ④手动方式下，调整“手动励磁”旋钮； 微机方式下，按“增磁”、“减磁”按钮； 即可改变发电机端电压， 观察与记录：IL、UL、UF、f等变化情况。
3、发电机励磁系统的投入 ①励磁方式有手动它励、微机自并励、微机它励等三种可 供选择，（注：在线运行时不可切换方式的选择！！）， ②控制方式有恒UF、恒IL、恒、恒Q等四种可供选择，
观察与记录：发电机转速n的变化。
显示切换
2、原动机与调速系统的投入 ④按下“停机/开机”命令按钮，即为“开机”；
开机指示灯亮，观察与记录发电机转速n和功角δ； ⑤手动方式下，调整“电位器”； 微机方式下，按下“增速、（减速）”命令； 控制量在增加、发电机启动并增速； 继续增加控制量，将转速n调为其额定转速（即频率为50Hz）
观察与记录：发电机转速n的变化。
控制量指可控 硅触发电压
3、发电机励磁系统的投入 ①励磁方式有手动它励、微机自并励、微机它励等三种可 供选择，（注：在线运行时不可切换方式的选择！！）， ②控制方式有恒UF、恒IL、恒、恒Q等四种可供选择，
本实验选择“恒UF”方式， 按下“恒UF”按钮，即选择了此控制方式； ③合上“励磁开关”，(并注意松开“灭磁开关”)，
电力系统自动化实验指导书
电力系统自动化实验指导书(2010-12-22 12:52:10)标签：通道电力系统自动化发电机示波器交流电压教育分类：实用信息电力系统自动化实验指导书——电力系统自动装置电路仿真综合实验——一．实验目的1．本实验指导书主要是在电路仿真软件Multism的环境下进行的虚拟仿真实验，有关真实实验部分可参考“电力系统自动装置综合实验”实验指导书的相关内容。
2．了解并掌握实验电路的工作原理，以及电路调试及分析与设计方法。
使用电子电路设计软件对实验电路电路进行调试和分析。
3．本综合实验内容在技术上具有共享性和开放性的特点，既可以作为开放性试验供同学在实验室中进行，部分内容也可以作为实际试验的补充允许满足一定条件的同学在网上使用。
二．预习要求1．实验前认真预习《电力系统自动化》第六章第1、2、3节以及第四章第1、2、3、４、５节。
2．实验前认真预习《虚拟电子实验室Multisim》，掌握Multisim基本功能及操作。
学习元件调用、绘制电路图、仪器的使用以及电路的测试方法。
3．预习实验内容，分析理论结果，以便与实验结果相比较。
4．完成拟定实验步骤。
三．实验要求1．根据技术要求具备初步选用合适的元器件，组成实验电路和调试的能力。
2．具有分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力。
3．具备应用Multisim软件工具分析和设计简单电路的能力。
4．分析实验结果以及撰写实验报告。
实验一、利用正弦脉动电压检查准同期条件实验(一)．脉动电压Us分析???? 母线电压瞬时值为????????????????????????? ux=Uxmsin(ωxt+φ0x)???? 发电机电压瞬时值为?????????????????????????? uf=Ufmsin(ωft+φ0f)????? 式中?? Ufm、Uxm－相应电压的幅值；?????????? ωx、ωf? －相应Ux、Uf角速度；???????????? φ0x、φ0f－相应电压的初相角。
电力系统自动化实验指导书-南京邮电大学
电力系统自动化实验指导书南京邮电大学自动化学院实验一励磁控制方式及其相互切换实验一、实验目的1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4．了解微机励磁调节器的基本控制方式；二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。
图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。
可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。
当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。
而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。
两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。
微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F（保持机端电压稳定）、恒I L（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。
其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。
同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。
当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。
发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90°，实现逆变灭磁。
三、实验项目和方法（一）不同α角（控制角）对应的励磁电压波形观测（1）合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；（2）励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器面板“它励”指示灯亮；（3）励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面板上的“恒α”指示灯亮；（4）合上励磁开关，合上原动机开关；（5）在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。
电力系统自动化实验
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”。
② 调节励磁，减小无功。多次按下THLWL-3微机励磁 装置面板上的“－”键，逐步减少发电机无功输出，直至 无功接近于0。
备注：在调整过程中，注意不要让发电机进相。
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. 6．发电机组组网运行 该功能是配合THLDK-2电力系统监控实验台而设定的。 ⑴ 将THLZD-2电力系统综合自动化实验台上的“发电机运行方式” 切至“联网”方式。
松开，可以看到控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发 电机励磁电流“表的指针开始摆动，逐渐增大给定，直到 发电机电压达到设定的发电机电压。
4) 励磁电源为“他励”时，无需起励，直接建压。逐渐 增大给定，可调节THLCL-2常规励磁装置面板上的“给
定输入”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压达到设定的发 电机电压。
的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌 点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼” 的声音。
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，开机默认方式为 “自动方式”。
⑷ 按下THLWT-3型微机调速装置面板上的
“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，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。
电力系统自动化实验培训系统实验指导书(DOC 96页)
电力系统自动化实验培训系统实验指导书(DOC 96页)C HANG S HA T ONG Q ING E LECTRICAL AND I NFORMATION C O.LTD TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统实验指导书长沙同庆电气信息有限公司目录第1章概述 (1)1.1 系统简介 (1)1.2 系统特点 (1)1.3 系统构成 (1)1.3.1发电机组及控制屏…………………………………………………. (1)1.3.2电力系统自动化实验培训系统 (8)1.3.3组态接线屏………………………………………………… (13)第2章电力系统自动装置课程实验 (17)2.1 同步发电机准同期并列实验 (17)2.1.3.1机组启动和建压…………………………………………………. (17)2.1.3.1.3恒定越前时间测试………………………………………………… (18)2.1.3.2手动准同期并列实验……………………………………………….… (19)A.按准同期条件手动合闸…………………………………………….… (19)B.偏离准同期并列条件合闸………………………………………….…… (20)2.1.3.5半自动准同期并列…………………………………………………. (21)2.1.3.6全自动准同期并列……………………………………………….… (21)2.1.3.7不同准同期条件对比实验……………………………………….………… (22)2.2 同步发电机励磁控制实验 (24)2.2.3.1不同Α角对应的励磁电压测试 (2)52.2.3.2同步发电机起励 (26)A.恒机端电压方式起励 (26)B.恒励磁电流方式起励 (26)2.2.3.3伏/赫限制实验 (27)2.2.3.4调差特性实验 (28)2.2.3.5强励实验 (30)2.2.3.6欠励限制实验……………………….………………………… (31)2.2.3.7过励限制实验……………………….………………………… (32)第3章电力系统分析课程实验 (34)3.1 电力系统稳定性实验 (35)3.1.3.1负荷调节实验………………………………………………… (35)3.1.3.2单回路与双回路稳态对称运行比较实验 (35)A.单回路稳态对称运行实验……..……………………………………… (35)B.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 (36)3.2 单机带负荷实验 (37)3.2.3.1原动机转速自动方式（自动调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响.373.2.3.2原动机转速手动方式（无调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (38)3.2.3.3励磁系统无调节下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (39)第4章电力系统综合实验 (41)4.1 发电厂自动化综合实验 (41)4.1.3.2各机组依次并网实验………………………………………………… (42)4.1.3.3发电厂机组监控实验………………………………………………… (44)4.1.3.4发电厂机组调节实验…………………………………………………. (44)4.1.3.5并联运行机组间无功功率的分配实验 (44)4.2 电力系统自动化综合实验 (46)4.2.3.1多台机组依次并网实验………………………………………………… (47)4.2.3.2不改变网络结构的潮流分布实验 (48)4.2.3.3 改变网络结构的潮流分布实验……………………………………….……....504.2.3.4 四遥实验……………………………….…............ (51)4.2.3.5 电力系统有功功率平衡和频率调整实验 (51)4.2.3.6 电力系统无功功率平衡和电压调整实验 (51)4.2.3.7 多台机组依次退出实验……................................... (51)4.3 分区调频实验 (52)A. 0AB P ∆=时，分区调频实验……................................... (53)B. 1AB P KW ∆=时，分区调频实验……................................... (53)附录1：自动装置参数设定参考表........................................... (55)附录2：TQTS-III微机型自动调速装置用户手册 (56)附录3：TQTQ-III微机型同期装置用户手册........................................... .63附录4：TQLC-III微机型自动励磁装置用户手册 (79)TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统电力系统自动化部分第1章概述1.1系统简介“TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统”是根据教育部《电力系统分析》、《电力系统自动装置原理》、《电力系统自动化》、《电力系统调度自动化》、《电力系统远动技术》、《电力工程》、《工厂供电》等相关课程实验教学的需求，结合最新的电力系统自动化技术而研发的实验培训系统。
电力系统及自动化实验指导书
高等学校实验课系列教材——电力系统及自动化实验指导书
高等学校实验课系列教材——电力系统及自动化实验指导书
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①微机自并励（恒流或恒压控制方式）： ②微机他励（恒流或恒压控制方式）： （4）实验报告要求 1.3 电力系统暂态稳定实验 （1）实验目的 （2）实验原理
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3）单回路稳态非全相运行实验 （4）实验报告要求 1.2 电力系统功率特性和功率极限实验 （1）实验目的 （2）实验原理
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• （3）实验内容 • 1）无调节励磁时，功率特性和功率极限的 测定 • 2）手动调节励磁时，功率特性和功率极限 的测定 • 3）自动调节励磁时，功率特性和功率极限 的测定
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高等学校实验课系列教材——电力系统及自动化实验指导书
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图2.1 DL系列电流继电器
高等学校实验课系列教材——电力系统及自动化实验指导书
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• （3）实验内容 • 1）电流继电器特性实验 • 2）电压继电器特性实验
图2.2 电流继电器动作电流值测试实验原理图
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• 2）根据负荷大小不同时的不同转速，绘出 转速和有功功率的关系曲线（见图1.3）， 计算出原动机的调差系数。 • 3）分析、比较在负荷相同而调速器在不同 的运行方式时，转速有什么不同？为什么？
电力系统及其自动化实验指导书(2012)
电力系统及其自动化专业实验指导书林蓉华中科技大学电气于电子工程学院电气工程实验中心2010年9月目录第一章电力系统继电保护实验一、电压、电流继电器特性实验二、三段式电流保护实验三、功率方向继电器特性实验第二章电力系统自动化实验一、同步发电机准同期并列实验二、同步发电机励磁控制实验第三章电力系统分析实验一、电力系统功率特性和功率极限实验二、电力系统暂态稳定实验附录第一章电力系统继电保护实验一、电压、电流继电器特性实验（一）实验目的1、了解继电器基本分类方法及其结构；2、熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等；3、学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和返回系数；4、测量电磁型继电器的时间特性；5、了解多种继电器配合实验。
（二）继电器的类型与认识继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。
1、继电器的分类继电器按所反应的物理量的不同可分为电量与非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器等，反应电量的种类比较多，一般分类如下：（1）按动作原理可分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、微机型等；（2）按继电器所反应的电量性质可分为电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器、频率继电器等；（3）按继电器的作用可分为起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。
近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型，电磁型继电器使用量已有减少。
2、几种常用继电器的构成原理继电保护中常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、阻抗继电器、功率方向继电器等。
下面仅就教材中未说明的几种继电器的构成及原理作简要介绍。
（1）时间继电器特性时间继电器是用来在继电保护和自动装置中建立所需要的延时。
对时间继电器的要求是时间的准确性，而且动作时间不应随操作电压在运行中可能的波动而改变。
电磁型时间继电器由电磁机构带动一钟表延时机构组成。
电力系统及自动化综合实验指导书1
第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
电力系统自动化装置实验指导书
实验一自动准同期条件测试一、实验目的1．掌握实验设备和仪器的使用方法，深入理解准同期条件。
2．掌握准同期条件的测试方法。
二、预习与思考1．为什么准同期装置都是利用滑差（脉动）电压这一特性进行工作的？2．准同期的条件有哪些？如何掌握标准？3．什么叫导前时间？导前时间恒定的条件是什么？三、原理说明1．滑差电压及其变化轨迹目前几乎所有的准同期装置都是利用滑差电压这一特性进行工作的。
所谓滑差电压是指待并发电机的电压U F和系统电压U x之间的电压差，通常用U s来表示。
发电机电压和系统电压的瞬时值，可用下式表示：u F=U F sin(ωF t+δ1) （1-1）u x=U x sin(ωx t+δ2) （1-2）U F、U x为发电机和系统电压的幅值，δ1 、δ2为发电机电压和系统电压的初相。
设U F=U x=U m，从式（1-1）和（1-2）可得滑差电压为：u s=u F-u x=2U m sin[(ωF t+δ1)/2-(ωx t+δ2)/2]×cos[(ωF t+δ1)/2+(ωx t+δ2)/2] （1-3）若初始相角δ1=δ2=0，则式(1-3)可简化为：u s=2U m sin[(ωF-ωx)t/2]cos[(ωF+ωx)t/2] （1-4）滑差电压U s随时间变化的轨迹示于图1-1。
由图1-1可以看出，u s中含有两种频率不同的分量，我们感兴趣的是U s的低频包络线。
用u sm表示滑差电压U s包迹的瞬时值，就得到u sm=2U m sin[(ωF-ωx)t/2] （1-5）令ωs= ωf-ωx式中ωs——滑差角速度。
则u sm=2U m sin（ωs t/2）（1-6）u图1-1 滑差电压变化轨迹关于滑差电压的概念还可以用相量来描述。
图1-2是滑差电压相量图。
xxU....xF.x.U.（a）（b）（c）（d）图1-2 滑差电压相量图（a）δ=ωs t；（b）δ=0；（c）δ=π/2；（d）δ=π图中用U F和U x表示发电机和系统电压的相量，当ωs不等于零时，U F和U x之间的相角差δ=ωs t，将随时间t不断改变。
电力系统自动化实验指导书
电力系统自动化实验指导书第一章同步发电机准同期并列实验（一）同步发电机准同期并列实验1、手动准同期2、半自动准同期3、全自动准同期4、准同期条件整定一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程。
二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
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，当满足电压幅值和频率条件后，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。
本实验台采用手动准同期方式。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)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。
三、实验项目和方法（一）机组启动与建压1．检查原动机调速上自耦调压器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；3．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；4．把实验台上“同期方式”开关置“OFF”位置；5．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；6．合上原动机开关，调节自耦调压器的输出，电动机将慢慢启动到额定转速；7．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。
（二）观察与分析1．操作原动机调速旋钮调整机组转速，记录微机励磁调节器显示的发电机频率。
观察并记录不同频差方向，不同频差大小时的模拟式整步表的指针旋转方向及旋转速度、频率平衡表指针的偏转方向及偏转角度的大小的对应关系；2．操作励磁调节器上的增磁或减磁按钮调节发电机端电压，观察并记录不同电压差方向、不同电压差大小时的模拟式电压平衡表指针的偏转方向和偏转角度的大小的对应关系。
电力系统自动化实验报告含数据
电力系统自动化实验报告概述电力系统自动化是指通过使用先进的控制、监测和保护技术，实现电力系统的自主运行和管理。
本实验旨在探究电力系统自动化的原理和实际应用，通过采集数据并进行分析，评估电力系统运行的稳定性和可靠性。
实验目标和步骤本次实验的主要目标是通过对电力系统自动化设备的配置和实际操作，了解电力系统的运行原理，包括负荷管理、设备监测和故障保护等方面。
具体步骤如下：1. 确定实验需求和方案：根据实验要求和设备配置，制定实验方案，包括电力系统的拓扑结构、测试点的选择和数据采集与分析方法等。
2. 连接实验设备：根据实验拓扑结构图，连接电力系统自动化设备，包括主变压器、发电机、负荷和保护设备等。
3. 采集数据：通过电力系统自动化设备，实时采集电力系统的运行数据，包括电流、电压、频率等。
4. 数据分析与评估：利用采集到的数据，对电力系统运行的稳定性和可靠性进行分析和评估，包括负荷管理、设备监测和故障保护等方面。
实验结果与讨论通过对采集的数据进行分析和评估，可以得出以下结论：1. 负荷管理：根据所采集的负荷数据，可以确定电力系统的负荷特性和负荷变化趋势，进而优化电力系统的负荷调度，提高电力系统的效率和稳定性。
2. 设备监测：通过监测电力系统中各个设备的运行状态和参数，可以实时掌握设备的工作情况和性能指标，避免设备故障和损坏，提高设备的可靠性和寿命。
3. 故障保护：根据电力系统中各个设备的数据和故障保护策略，可以实现快速故障检测和隔离，并及时采取应对措施，保障电力系统的安全运行。
结论通过本次实验，我们深入了解了电力系统自动化的原理和实际应用，通过采集和分析数据，评估了电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统自动化技术的运用，能够提高电力系统的效率、稳定性和可靠性，对于现代电网的发展具有重要意义。
电力系统自动化实验报告(含数据)
实验一励磁控制方式及其相互切换实验一、实验目的1 ．加深理解同步发机电励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3 ．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位挪移；4 ．了解微机励磁调节器的基本控制方式。
二、原理与说明同步发机电的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部份组成，它们和同步发机电结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。
实验用的励磁控制系统示意图如图1 所示。
可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。
图1 励磁控制系统示意图三、实验项目和方法(一)不同 α 角(控制角)对应的励磁电压波形观测计算公式： Ud=1.35UacCOS α (0≤α ≤π /3) (二)控制方式及其相互切换选择它励恒 I 方式，开机建压不并网，改变机组转速45Hz ~55Hz ，记录频 内，即实现了恒 U =400V 的功能，满足要求。
G率在 50±5Hz 范围内变化时， 励磁调节器可将发电机电压恒定在 400±2V 的范围发机电频率发电机电压 (V )励磁电流(A )励磁电压(V )给定电压(V )45Hz 398.2 1.702 40.85 4.44 46Hz 400.9 1.628 39.82 4.51 47Hz 401.7 1.512 38.20 4.61 48Hz 400.0 1.433 36.57 4.70 49Hz 401.5 1.333 35.47 4.77 50Hz 400.8 1.250 34.00 4.85 51Hz 401.3 1.176 32.97 4.92 52Hz 400.6 1.106 31.7 4.99 53Hz 400.7 1.057 30.92 5.05 54Hz 400.61.00630.055.1155Hz400.70.95929.375.17励磁电流 Ifd 显示控制角 α励磁电压 Ufd交流输入电压 U AC 由公式计算的 α示波器读出的 α2.5A 38.49°63.460.838.49°42°1.5A62.73°38.161.462.73°66°0.5A86.6°14.3262.286.6°84° 0.0A120°62.7120°120° LG测试结论：由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒U =400V 时，当发机电频率与发电机电压、励磁电流、控制角 α的关系数据。
电力系统自动化实验指导书
低压1轮动作
85
U≤U1，Du1≤-Du/dt＜Du2
t≥Tua12
1轮动作、加速切2轮
30
U≤U1，Du2≤—Du/dt＜Du3
t≥Tua123
1轮动作、加速切2、3轮
60
U≤U2
t≥Tu2
低压2轮动作
80
U≤U3
t≥Tu3
低压3轮动作
75
U≤U4
t≥Tu4
低压4轮动作
70
U≤U5
t≥Tu5
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。它能反映两个待并系统间的同步情况,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。他能反映两个待并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（同相点）时合闸，考虑到短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和角度。
自动低频减载装置是针对事故情况的一种反故障措施，并不要求系统频率恢复至额定值，一般希望它的恢复频率fh低于额定值，约为49.5～50HZ之间，所以接到低频减载装置最大可能的断开功率△PLmax可小于最大功率缺额△Phmax。设正常允许时候系统负荷为PLe,额定频率与恢复频率fh之差△fh，则有：
其中：△P*――功率缺额；
将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式.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,当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定超前时间原理”，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，这种并列的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统能被迅速拉入同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式.
电力系统自动装置实验指导书
· ·1 电力系统自动装置实验实验一、自动准同期装置实验一、实验目的了解并掌握准同期装置的工作原理和使用方法。
二、实验要求熟悉实验接线，观测各主要电路工作波形，作好实验记录，根据思考题和实验记录曲线，写出实验报告。
三、实验仪器及实验设备 1、准同期实验装置。
2、TFZY —1同期仿真测试仪。
3、双踪示波器。
四、实验内容及步骤（一）滑差电压波形测量实验1、按图1接线，并检查接线是否正确。
图1、同期仿真仪接线原理图2、接通同期仿真仪电源开关，分别调节Ux 和UF 旋钮，使其输出的电压为70V ，频率为50Hz （仿真仪上电时的初始值为50Hz ）。
3、用示波器观察正弦脉动电压的波形，分析当电压幅值及频率变化时，对脉动电压波形的影响。
注意：Y1、Y2输入端分别接Ux 和UF ，Y 轴工作模式置于Y1+Y2档。
示波器量程输入幅值在100V 档,即Y 轴的Y1、Y2置于10V/cm 档。
①记录：当发电机电压和系统电压Ux=UF=90V 时，滑差电压Us 的波形。
②记录：改变同期仿真仪中发电机的频率，即fF 变化时，记录滑差电压Us 的波形（注意观察滑差信号灯的变化）。
③记录：Ux=90V ，UF=60V 时，滑差电压Us 的波形。
把上面波形曲线记录在图2上。
同期仿真测试仪U x 0 U G 示波器 Y1 G Y 2· ·2Us图2（二）准同期装置与电网并列操作（演示）演示准同期装置与电网并列的实际操作过程。
思考题：1、 准同期装置与电网并列操作必须满足哪三个并列条件？2、 根据上面实验结果，分析正弦脉动电压与准同期三个条件的关系，并与理论分析进行对照。
tU F ＝U xU F ≠U x tf F ≠f x t实验二、同步发电机励磁控制系统实验一、实验目的了解并掌握准同步发电机励磁控制系统的工作原理和使用方法。
二、实验要求观测主要电路工作波形，作好实验记录，根据思考题和实验记录，写出实验报告。
{管理信息化OA自动化}EAL电力系统综合自动化实验指导书
{管理信息化OA自动化}EAL电力系统综合自动化实验指导书目录实验一电机启动、建压和停机实验1实验二自动准同期条件测试实验4实验三线性整步电压测试实验11实验四导前时间整定及测量实验14实验五压差闭锁和整定实验17实验六频差方向及频差闭锁与整定实验21实验七相差闭锁与整定实验26实验八调频脉宽整定实验31实验九手动准同期并列实验34实验十半自动准同期并列实验37实验十一全自动准同期并列实验40实验十二同步发电机励磁控制实验44（一）同步发电机励磁起励控制实验47（二）控制方式相互切换实验51（三）可控励磁系统主电路负荷调节实验54（四）伏赫限制实验56（五）调差实验58实验十三同步发电机的解列、灭磁与停机实验61实验十四一机—无穷大系统稳态运行方式实验64实验十五电力系统功率特性和功率极限实验68（一）无调节励磁时功率特性和功率极限的测定69（二）手动调节励磁时功率特性和功率极限的测定74（三）自动调节励磁时功率特性和功率极限的测定76实验十六电力系统暂态稳定实验79（一）短路对电力系统暂态稳定的影响80（二）研究提高暂态稳定的措施83实验十七单机带负荷实验87实验十八微机线路保护实验92实验一电机启动、建压和停机实验一、实验目的1、掌握实验设备的正确使用方法。
二、预习与思考1、本实验系统由几部分组成？各部分的功能是什么？2、在实验中需要注意什么？三、原理说明实验台由三相交流电源、双回路、准同期控制器、微机线路保护、发电机励磁系统、原动机调速系统和发电机组几部分组成。
四、实验设备序号,型号,使用仪器名称,数量,备注1,EAL-01,电源输出,1,2,EAL-02,双回路输出电路,1,3,EAL-06,准同期控制器,1,4,EAL-07,线路保护装置,1,5,EAL-16,发电机励磁系统,1,6,EAL-17,原动机调速系统,1,五、实验内容与步骤1、电机启动和建压实验1）、打开电脑；2）、合上实验台左侧的断路器；3）、打开LIBVIEW7.0软件，运行实验届面7.7点击如下图标；检查实验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯亮（绿灯），合闸指示灯熄灭。
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（OA自动化）TDZII电力系统自动化实验培训系统实验指导书C HANG S HA T ONG Q ING E LECTRICALAND I NFORMATION C O.LTDTQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统实验指导书长沙同庆电气信息有限公司目录1.3.1发电机组及控制屏 (1)1.3.2电力系统自动化实验培训系统 (8)1.3.3组态接线屏 (13)2.1.3.1机组启动和建压 (17)2.1.3.1.3恒定越前时间测试 (18)2.1.3.2手动准同期并列实验 (19)A.按准同期条件手动合闸 (19)B.偏离准同期并列条件合闸 (20)2.1.3.5半自动准同期并列 (21)2.1.3.6全自动准同期并列 (21)2.1.3.7不同准同期条件对比实验 (22)2.2.3.1不同Α角对应的励磁电压测试 (25)2.2.3.2同步发电机起励 (26)A.恒机端电压方式起励 (26)B.恒励磁电流方式起励 (26)2.2.3.3伏/赫限制实验 (27)2.2.3.4调差特性实验 (28)2.2.3.5强励实验 (30)2.2.3.6欠励限制实验 (31)2.2.3.7过励限制实验 (32)3.1.3.1负荷调节实验 (35)3.1.3.2单回路与双回路稳态对称运行比较实验 (35)A.单回路稳态对称运行实验 (35)B.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 (36)3.2.3.1原动机转速自动方式（自动调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响.37 3.2.3.2原动机转速手动方式（无调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (38)3.2.3.3励磁系统无调节下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (39)第4章电力系统综合实验414.1发电厂自动化综合实验414.1.3.2各机组依次并网实验 (42)4.1.3.3发电厂机组监控实验 (44)4.1.3.4发电厂机组调节实验 (44)4.1.3.5并联运行机组间无功功率的分配实验 (44)4.2电力系统自动化综合实验464.2.3.1多台机组依次并网实验 (47)4.2.3.2不改变网络结构的潮流分布实验 (48)4.2.3.3改变网络结构的潮流分布实验 (50)4.2.3.4四遥实验 (51)4.2.3.5电力系统有功功率平衡和频率调整实验 (51)4.2.3.6电力系统无功功率平衡和电压调整实验 (51)4.2.3.7多台机组依次退出实验 (51)4.3分区调频实验52A.时，分区调频实验 (53)B.时，分区调频实验 (53)附录1：自动装置参数设定参考表 (55)附录2：TQTS-III微机型自动调速装置用户手册 (56)附录3：TQTQ-III微机型同期装置用户手册 (63)附录4：TQLC-III微机型自动励磁装置用户手册 (79)第1章概述1.1系统简介“TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统”是根据教育部《电力系统分析》、《电力系统自动装置原理》、《电力系统自动化》、《电力系统调度自动化》、《电力系统远动技术》、《电力工程》、《工厂供电》等相关课程实验教学的需求，结合最新的电力系统自动化技术而研发的实验培训系统。
既适用于相关课程的实验教学、培养学生的实践技能，也可作为学生课程设计和毕业设计的开放平台，还可作为专业技术人员上岗培训平台。
1.2系统特点（1）多功能：一套实验系统可完成包括同期、励磁调节、静态稳定、暂态稳定、功率特性、继电保护等多种实验功能，且提供手动、自动等不同的实验方法，供学生比较。
（2）可视化界面：每台自动装置本身都有液晶显示屏，可以方便的观察数据、设置参数。
（3）实验系统配置PC机，可将实验中的各种数据及波形上传到PC机，可以实时地观察各种实验波形和数据，还可以存储，以供分析，在PC机上也可以对自动装置进行控制调节。
（4）贴近现场实际：实验系统是一个完整的电力系统典型模型，与电力系统的实际情况基本相符。
1.3系统构成TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统由发电机组及控制屏、电力系统自动化实验培训系统和组态接线屏组成。
具体结构及面板示意图详见下文：1.3.1发电机组及控制屏1.3.1.1结构与外形三相同步发电机组长118CM，宽50CM，高48CM。
TQPFK-II发电机组控制屏长75CM，宽65CM，高175CM。
发电机组控制屏面板上包括指示仪表、一次电路示意图、微机调速、微机同期、微机励磁装置、二次电路以及电源控制几个部分，如图1-1所示。
图1-1发电机组控制屏面板示意图注：个别型号产品第6区已经并到第2区示意图上，视具体情况而定。
发电机组控制屏左侧面插座有励磁出线、电动机出线、发电机出线；右侧面插座有发电机出线、380V电源、220V电源、通讯线等。
如图1-2所示。
“励磁出线”与应发电机组的发电机励磁端子F+，F-相连；“电动机出线”与发电机组的电动机控制电压相连；“发电机进线”与发电机组发电机电压输出端子的U、V、W、N相连；“发电机出线”应与系统电源相连；“380V电源”接市电三相交流380V电源。
220V电源接市电220V单相交流电源，TV与实验台TV相连。
图1-2发电机组控制屏侧面示意图1.3.1.2技术参数发电机组及控制屏容量2.8K VA。
1.3.1.2.1发电机组（1）三相同步发电机(S N=2.5KVA，U N=400，N N=1500R.P.M)（2）直流电动机(P N=2.2KW，U N=220V)，用来模拟原动机，配有测速装置1.3.1.2.2TQTS-III微机型自动调速装置（1）测量发电机转速精度：≤0.2%（2）可自动调节/手动调节（3）工作环境条件环境温度：-10℃－40℃相对湿度：5%－95%（4）交流电源额定电压：AC220V允许偏差：-15%－+15%频率：50H Z±0.5H Z波形：正弦波，波形畸变<5%（5）开关量输入输出路数12路光电隔离输入5路光电隔离输出（6）网络接口1路RS485接口，带光电隔离（9）指标参数*速度采用光电脉冲输入，每转1000个脉冲*控制计算周期10MS*调速范围20%~120%，可控硅移相范围10~150度*在空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为±10%时，发电机电压超调量小于阶跃量的30%，振荡次数小于2次，调节小于5秒（此参数与调节器参数有关）1.3.1.2.3TQLC-III微机型自动励磁装置（1）工作环境条件环境温度：-10℃－40℃；相对湿度：5%－95%；（2）交流电源额定电压：AC220V；允许偏差：-15%－+15%；频率：50H Z±0.5H Z；波形：正弦波，波形畸变<5%；（3）模拟量输入参数定子电流（三相）：额定值5A；机端电压（三相）：额定值相电压57.7V（二次）；励磁电压：额定值220V；励磁电流：额定值3.60A；频率：额定值50H Z；（4）开关量输入输出路数12路光电隔离输入；5路光电隔离输出；（5）网络接口1路RS485接口，带光电隔离（6）指标参数*调压范围20%~120%。
可控硅移相范围10~150度；*起励超调≤10%，甩负荷超调≤15%；*调差率±15%可调；*频率特性：频率每变化1%，发电机机端电压变化不大于额定值的0.25%；*电流测量精度：0.5%，电压精度：0.5%。
*在空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为±10%时，发电机电压超调量小于阶跃量的30%，振荡次数小于2次，调节小于5秒（此参数与调节器参数有关）1.3.1.2.4TQTQ-III微机型自动同期装置（1）工作环境条件环境温度：-10℃－40℃；相对湿度：5%－95%；（2）交流电源额定电压：AC220V；允许偏差：-15%－+15%；频率：50H Z±0.5H Z；波形：正弦波，波形畸变<5%；（3）模拟量输入参数机端电压（三相）：额定值相电压57.7V（二次）；机端电留（三相）：额定值10A（二次）；频率：额定值50H Z；（4）开关量输入输出路数12路光电隔离输入；10路继电器触点输出；（5）测量系统频率、机端电压、系统电压精度优于0.5%（6）全自动准同期合闸（7）半自动准同期合闸（8）断路器合闸时间测定（9）多种参数的修改，可在装置上通过液晶屏修改，也可通过PC机修改（10）通讯功能，可在PC机上实时观测多种波形、并可以保存数据注：通讯功能视具体型号而定，部分产品未加载通讯功能。
此注释适用于同期装置。
1.3.1.2.5互感器（1）电压互感器：变比为380V/100V。
（2）电流互感器：变比为10A/5A。
1.3.1.2.6励磁整流模块（1）最大输出电流：30A（2）额定工作电压：380V（3）控制电源电压：12V直流（4）控制信号：0~10V1.3.1.2.7调速整流模块（1）最大输出电流：30A（2）额定工作电压：450V（3）控制电源电压：12V直流（4）控制信号：0~10V1.3.1.3发电机组控制屏构成发电机组控制屏由以下几部分构成：1)台体2)测量表计：励磁电流表、励磁电压表、机端电压表、系统电压表、有功表、无功表、机端频率表。
3)一次接线图：发电机组与系统之间的连接示意图。
4)三相模拟断路器：用三相交流接触器模拟实现。
5)电压互感器：用来采集发电机机端电压和系统电压。
6)电流互感器：用来采集发电机电流。
7)TQTS-III微机型自动调速装置：用来调节电动机转速。
8)TQTQ-III微机型自动同期装置：实现发电机组与无穷大系统并网操作。
9)TQLC-III微机型自动励磁装置：用来调节发电机励磁。
10)励磁整流模块：受自动励磁装置控制输出发电机励磁电流。
11)调速整流模块：受自动调速装置控制输出调速控制电流。
1.3.1.4发电机组控制屏面板介绍发电机组控制屏面板如图2-1，分6个区分别介绍。
注：个别型号产品第6区已经并到第2区示意图上，视具体情况而定。
1.3.1.4.1发电机组控制屏1区发电机组控制屏1区为指示仪表，包含励磁电流表、励磁电压表、机端电压表、系统电压表、有功表、无功表、机端频率表、系统频率表，如图1-3所示。
各表对应的测量点均与名称符合，机端表测量点为经过T1变压器之后的数据。
图1-3发电机组控制屏1区示意图1.3.1.4.2发电机组控制屏2区发电机组控制屏2区为发电机组与系统连接的一次电路示意图，如图1-4所示。
断路器1QF 即为并网开关，1QF处安装有带灯操作按键，按红灯按键可对断路器进行合闸，按绿灯按键可进行跳闸。
当断路器处于合位时，红灯亮，绿灯灭；处于跳位时，绿灯亮，红灯灭。
用红绿带灯按键模拟，红灯亮模拟断路器合闸，绿灯亮模拟断路器跳闸；G表示发电机组，T1为380V/380V变压器，1TA、1TV、2TV分别为电流互感器、机端电压互感器、系统电压互感器。