发电机励磁控制系统综合实验实验报告.docx
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1、发电机含双馈机励磁掌握系统综合试验试验报告专业班级:姓 名 :学 号 : 试验地点 : 指导教师 :概述励磁掌握系统试验接线图如图1 可供选择的励磁方式有两种:自并励和他励。当三相全半控桥的沟通输入电源取自发电机机端时,构成自并励励磁系统。 而当沟通输入电源取自 380v 市电时,构成他励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调整 器掌握的,全控时的触发脉冲为双脉冲,具有最大最小中的发电机掌握系统试验平台而言。a 限制。以下试验操作均针对附录A图 1 励磁掌握系统试验接线图综合试验台中,微机励磁调整器的掌握方式有四种:恒U G 保持机端电压为定值、恒lL 保持励磁电流为定值、恒
2、Q 保持发电机无功功率为定值和恒 a 保持掌握角恒定。其中,恒 a 方式是一种开环掌握方式,只限于他励方式下使用。同步发电机并入电力系统之前,励磁调整装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调整器的增、减磁按钮, 可以上升或降低发电机电压;当发电机并网运行时,操作励磁调整 器的增、减按钮,可以增加或削减发电机的无功输出,其机端电压按调差特性曲线变化。发电机正常运行时,三相全半控桥处于整流状态,掌握角a 小于 90;当正常停机或事故停机时,调整器的掌握角a 大于 90,实现逆变灭磁。电力系统稳定器一一 PSS 是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一,已成为励磁调整器的根本配置; 励磁系统的
3、强励,有助于提高电力系统暂态稳定性; 励磁限制器是保 障励磁掌握系统安全牢靠运行的重要环节。二试验及思考试验一 不同a 角掌握角对应的励磁电压波形观测试验在不起动机组的状态下,操作“增磁”按钮或“减磁”按钮即可渐渐减小或增加掌握角a,从而转变三相全控桥的电压输出及其波形。试验时,调整励磁电流为 表 2-1 规定的假设干值,通过接在Ud、Ud 之间的示波器观测全控桥输出电压波形,并由电压波形估算出 a 角,另外利用数字万用表测出全控桥的直流输出电压U fd 和沟通输入电压U AC,将以上数据计入表, 通过U fd , U AC 和数学计算公式也可 计算出一个a 角来;完成此表后,比较两种途径得出
4、的a 角有无不同,分析其缘由。1) 调整掌握角大于 90但小于 120 ,观看全控桥输出电压波形,与抱负波形比照。2) 调整掌握角大于 120 ,观看全控桥输出电压波形,与抱负波形比照。励磁电流 1 fd / A掌握角励磁电压U fd /V沟通输入电压UAC/V示波器读出的a/ 46.8/7227/91.866/113.4表 2-1 掌握角 a 的比照数据0.00.51.5100 806015.523.031.540.741.342.0思考题:1. 励磁电压波形观测试验的目的是什么?答:了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点;生疏三相全控桥整流、逆变的工作波形; 观看触发脉冲及其相位移动; 观
5、看强励现象及其对稳定的影响。2 本试验通过 倒网压”的方式进展,操作时需要留意那些问题?答:留意操作挨次,在操作“增磁”按钮或“减磁”按钮减小或增加掌握角时,要留意掌握 角调整范围。试验二同步发电机起励试验同步发电机的起励方式有两种:恒U G U F方式起励、恒a 方式起励。其中,恒a 方式起励只能在他励方式下有效外。恒U F 方式起励,现代励磁调整器通常有“设定电压起励”和“跟踪网压起励”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
6、统电压一样的电压水 平上,有效跟踪范围为 85%-115%额定电压;“跟踪系统电压起励”方式是当励磁掌握器检 测到装设了电网电压测量变送器且电网电压在85%- 115%额定电压的有效范围内,默认的起 励方式,可以为准同期并列操作制造电压条件。恒 a 方式起励只适用于他励励磁方式, 可以做到从零电压或残压开头有人工调整渐渐增 加励磁而升压,完成起励建压任务。通常这种励磁方式应用于发电机的特性测试测试试验, 正常运行时很少承受。1. 恒UF 方式起励步骤1 ) 按显示屏提示将掌握方式选择为“恒电压”。2) 在“常规参数”页面设置“起励PT 电压”,105V 对应额定电压。3) 合上灭磁开关。4)
7、按下“起励”按钮,发电机随机按设定的电压起励建压。5) 将“开机跟踪电网电压”设置为“翻开”。然后重起励,发电机按“跟踪网压” 起励建压。留意: 观看在起励时励磁电流和励磁电压的变化看励磁电流表和电压表。对起励过程进展录波、观看起励曲线、测定起励时间、上升速度、超调、振荡次数、稳定时间等 指标,记录起励后的稳态电压和系统电压。转变系统电压,重复起励无需停机、开机,只需灭磁操作,观看记录发电机电压的 跟踪精度和有效跟踪范围以及在有效跟踪范围外起励的稳定电压。2. 恒 a 方式起励步骤1) 将励磁掌握柜上“他励 / 自励”转换开关切换至“他励”位置,系统选择他励励磁方 式。2) 操作励磁调整器触摸
8、屏切到“恒掌握角”方式。3) 合上灭磁开关5) 起动机组。6) 当转速接近额定时频率 47Hz,通过减励按钮将角度减小,直到发电机起励建压所需要的电压。F7) 留意比较恒a 方式起励与恒U 起励方式有何不同。思考题:1、 安装、大修过后的发电机为何要做参数测定试验他励空载、短路试验?答:他励空载、短路试验都属于发电机的特性和参数试验,是为了了解发电机的运行性能、 根本量之间的关系的特性曲线以及被发电机构造确定了的参数。空载特性是指发电机以额定转速空载运行时, 其定子电压与励磁电流之间的关系。 利用特性曲线, 可以断定转子线圈有 无匝间短路, 也可推断定子铁芯有无局部短路, 如有短路, 该处的涡
9、流去磁作用也将使励磁 电流因升至额定电压而增大。 此外, 利用空载特性还可以计算发电机的电压变化率、 未饱和 的同步电抗, 分析电压变动时发电机的运行状况及整定磁场电阻等。 而短路特性是指在额定 转速下,定子绕组三相短路时, 这个短路电流与励磁电流之间的关系。 利用短路特性, 可以 推断转子线圈有无匝间短路, 由于当转子线圈存在匝间短路时, 由于安培匝数削减, 同样大 的励磁电流,短路电流也会削减。2、 为何要在频率47Hz 后才投入励磁起励建压?答:防止机组解列后在低速运行时, 过多的增加励磁。致使设备因铁芯密度过大而损坏,也 是主变压器的过磁通后备保护。其限制原理是在低速区间 4547hz
10、Hz时使电压和频率的比值肯定,即:V/H=常数,这样当机组转速降低时,发电机端电压也降低。该保护在 上不起限制作用。试验三不同掌握方式运行调整及甩负荷试验47Hz 以该微机励磁调整器具有恒 UF、恒a、三种掌握方式,分别具有各自特点,请通过以下 试验自行体会和总结。1 恒U F 方式选择自励恒UF 方式,开机建压不并网,转变机组转速使频率在记录频率与发电机电压、励磁电流、掌握角 a 的关系数据与 表 2-2 中。45-55HZ 范围内变化,发电机频率/Hz 发电机电压/V励磁电流/A469047904890499050905190529053905490559046.241.537.133.8
11、30.027.424.620.919.2102.6103.1表 2-2 转速变化时恒 U F 方式试验数据22.5掌握电压91.694.296.698.099.5100.3101.3101.92 恒励流方式用恒UF 起励后,切换至恒励流方式,给定一恒定励磁电流,记录频率与发电机电压、 励磁电流、掌握角 a 的关系数据与表 2-3 中。这是一种开环掌握的运行方式表 2-3 转速变化时恒励流方式试验数据发电机频率/Hz46474849505152535455发电机电压/V82.684.486.187.889.691.192.894.796.398.1励磁电流/A31.031.431.431.431
12、.431.431.431.431.431.4掌握角电压97.497.898.498.798.999.299.399.499.599.7StopiV”PosO.C mWk JI L estodMP0E2,Tms CURSJH光标I光标I13,074 f 类型MI.Mh2S-Det- 1T02M1.M2S-0ec.-lb T(J; 53CURSOR奘型iLflur思考题:1 自励恒U F 方式,开机建压并网后,增加给定电压,为何在机端电压不变的状况下,机组还能稳定运行?请从调差的概念入手分析之答:当发电厂中几台发电机并联运行时,母线电压水平和无功功率在机组间的安排打算于各台机组的自动励磁装置的特性
13、,即打算于各台发电机的电压调整特性。机组间无功负荷的分配比例是确定的,并且是可以调整的。2、甩负荷时为何电压会突然往上升?答:发电机突然甩负荷导致电枢反响变化而引起的工频电压上升, 荷为感性,感性负荷的电流对发电机的电枢反响起去磁作用。其缘由是由于通常电网负当突然甩负荷后这一去磁电枢反响也随之消逝,但依据磁链守恒原理, 穿过励磁绕组的磁通来不及变化,使发电机端电压上升。试验四逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁试验灭磁是励磁系统保护不行或缺的局部。由于发电机转子是一个大电感,当正常或故障停机时,转子中储存的能量必需泄放, 该能量泄放的过程就是灭磁过程。机非并网运行状态下进展发电机并网状态灭磁将会导致失去同
14、步,灭磁只能在同步发电造成转子异步运行,产生感应过电压,危及转子绝缘。三相全控桥当触发掌握角大于90时,将工作在逆变状态下。本试验的逆变灭磁就是利用全控桥的这个特点来完成的。1. 逆变灭磁步骤1) 通过触摸屏选择“微机”通道工作。2) 起动机组,投入励磁并起励建压、增磁,使同步发电机进入空载额定运行。3) 触摸屏上的 “灭磁”按钮,留意观看励磁电流表和励磁电压表的变化以及励磁电 压波形的变化。2. 跳灭磁开关灭磁试验步骤1) 通过触摸屏选择“微机”通道工作。2) 起动机组,投入励磁并起励建压,同步发电机进入空载额定运行。3) 直接跳开励磁开关,留意观看励磁电流表和励磁电压表的变化。思考题:1、
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