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201206050303 饶宏罗耀耀本科生实验报告实验课程电力系统控制技术学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名饶宏学生学号 201206050303 指导教师罗耀耀实验地点 6c903 实验成绩二〇一五年四月二〇一五年六月 1 实验一、典型方式下的同步发电机起励实验一、实验目的⒈了解同步发电机的几种起励方式,并比较它们之间的不同之处。⒉分析不同起励方式下同步发电机起励建压的条件。二、原理说明同步发电机的起励方式有三种: 恒发电机电压 Ug 方式起励、恒励磁电流 Ie 方式起励和恒给定电压 UR 方式起励。其中,除了恒 UR 方式起励只能在他励方式下有效外,其余两种方式起励都可以分别在他励和自并励两种励磁方式下进行。恒 Ug 方式起励, 现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”两种起励方式。设定电压起励,是指电压设定值由运行人员手动设定, 起励后的发电机电压稳定在手动设定的给定电压水平上; 跟踪系统电压起励,是指电压设定值自动跟踪系统电压,人工不能干预, 起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上, 有效跟踪范围为 85% ~ 115% 额定电压;“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式,可以为准同期并列操作创造电压条件,而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。恒 Ie 方式起励,也是一种用于试验的起励方式,其设定值由程序自动设定, 人工不能干预, 起励后的发电机电压一般为 20% 额定电压左右。恒 UR( 控制电压) 方式只适用于他励励磁方式, 可以做到从零电压或残压开始人工调节逐渐增加励磁而升压,完成起励建压任务。三、实验内容与步骤⒈选定实验台上的“励磁方式”为“微机控制”“励磁电源”为“他励”,, 微机励磁装置菜单里的“励磁调节方式”为“恒 Ug ”和“恒 Ug 预定值”为 400V 。⑴“发电机组起励建压”⑵观测控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流”表的指针摆动。⒉选定“微机控制”“自励”,“恒, Ug ”和“恒 Ug 预定值”为 400V 。⒊选定“微机控制”“他励”,“恒, Ie”和“恒 Ie 预定值”为 1400mA 。⒋选定“微机控制”“自励”,“恒, Ie”和“恒 Ie 预定值”为 1400mA 。⒌选定“微机控制”“他励”,“恒, UR ”和“恒 UR 预定值”为 5000mV 。实验二伏赫限制实验一、实验目的 1 .了解伏赫限制的意义。 2 .熟悉伏赫限制的工作原理。二、原理说明 V/Hz (伏/赫) 限制就是限制发电机的端电压与频率的比值, 其目的是防止发电机在空 2载、甩负荷和机组启动期间, 由于电压升高或频率降低使发电机励磁电流增大,导致发电机铁芯饱和而引起发电机转子过热。已知公式: U= 式中: U -发电机的相电势; N -每相绕组的串联匝数; KN1 -绕组系数; B -发电机的磁感应强度; S -发电机铁芯截面积对于给定的发电机, N和S 是常数,令 K= ,则 U/f =BK 根据整定的最大允许伏赫比 Bmax 和当前频率 f, 计算出当前允许的最高电压 Umax=Bmax · f, 将其与当前发电机端电压 Ug 比较, 取两者中间的最小值作为 Uref 进行调节 Uref=min{ Uref ,Umax} 调节的结果必然是发电机端电压 Ug=Uref ,即满足 U/f ≤ Bmax, 达到伏赫限制的目的。考虑到机组并网运行时,比值 U/f 一般不会越限,故伏赫限制器解列运行时投入,并网后退出。三、实验内容与步骤以下内容均由 THLWL-3 微机励磁装置完成,励磁采用“他励”。⑴合上控制柜上的所有电源开关;然后合上实验台上的所有电源开关。合闸顺序:先总开关,后三相开关,再单相开关。⑵选定 THLZD-2 电力系统综合自动化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“微机控制”位置;将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置。⑶发电机组起励建压,使原动机转速为 1500rmp ,发电机电压为 420V 。⑷设置 THLWL-3 微机励磁装置的“伏赫限制系数”为“ 85~95 ”。⑸按下 THLWL-3 微机调速装置上的“+”键或“-”键, 调节发电机组频率下降至 45 Hz, 每间隔 1Hz 记录发电机电压,直到伏赫限制灯亮(伏赫限制动作), 记录此时的发电机电压和频率。记录相关数据在表 3-2-5-1 中。实验三、励磁调节器控制方式及其相互切换实验一、实验目的⒈了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点。⒉通过实验理解励磁调节器无扰动切换的重要性。二、原理说明励磁调节器具有四种控制方式:恒发电机电压 Ug ,恒励磁电流 Ie, 恒给定电压 UR 和恒