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1、THFMDZ-1型 电力系统综合自动化仿真实训装置模拟实操任务书任务一、发电机组的起动与运转调试与运行 (20分)通过发电机组的起动与运转实训,可以了解对发电机的起动特性,掌握发电机组起励建压、并网、解列和停机的操作。(一)发电机组起励建压(5分)1先将实验台的电源插头插入控制柜左侧的大四芯插座(两个大四芯插座可通用)。接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关;再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。2将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”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。3按下THLWT-3型
2、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”。4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。5 当发电机转速接近或略超过1500rpm时,可手动调整使转速为1500rpm,即:按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键,选定“手动”方式,此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“”键或“”键即可调整发电机转速。6发电机起励建压有三种方式,可根据实验要求选定。一是手动
3、起励建压;一是常规起励建压;一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置,此处设定为发电机额定电压400V,具体操作如下:(1)手动起励建压1)选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动调压”,“励磁电源”旋钮旋到 “他励”。2)打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。3)建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮,逐渐增大,直到发电机电压(线电压)达到设定的发电机电压。(2)常规励磁起励建压1)选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“常规控制”,“励磁电源”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。2)重复手动起励建压步骤。3)励磁电源为
4、“自并励”时,需起励才能使发电机建压。先逐渐增大给定,可调节THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮,逐渐增大到3.5V左右,按下THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“起励”按钮然后松开,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。(3)微机励磁起励建压1)选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“微机控制”,“
5、励磁电源”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。2)检查THLWL-3微机励磁装置显示菜单的“系统设置”的相关参数和设置。具体如下:“励磁调节方式”设置为实验要求的方式,此处为“恒Ug”。“恒Ug预定值”设置为设定的发电机电压,此处为发电机额定电压。“无功调差系数”设置为“+0”。具体操作见THLWL微机励磁装置使用说明。3)按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“启动”键,发电机开始起励建压,直至THLWL-3微机励磁装置面板上的“增磁”指示灯熄灭,表示起励建压完成。(二)发电机组停机(3分)1减小发电机励磁至0。2按下THLWT-3微机调速器装置面板上的“停止”键。3当发电机转速减为0时,将TH
6、FMDZ-1电力系统综合自动化控制柜面板上的“励磁电源”打到“关”,“原动机电源”打到“关”。(三)发电机组并网(5分)1首先投入无穷大系统,具体操作参见使用说明书,第一部分“无穷大系统”,将实验台上的“发电机运行方式”切至“并网”方式。打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关;再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。2发电机与系统间的线路有“单回”和“双回”可选。根据实验要求选定一种,此处选“单回”。单回:断路器QF1和QF3(或者QF2、QF4和QF6)处于“合闸”状态,其他处断路器处于“分闸”状态;双回:断路器QF1、QF2、QF3、QF4和QF6处于“合闸”状
7、态,其他处断路器处于“分闸”状态。3合上断路器QF7,调节自耦调压器的手柄,逐渐增大输出电压,直到接近发电机电压。4投入同期表。将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。5发电机组并网有三种方式,可根据实验要求选定。一是手动并网;一是半自动并网;一是自动并网。为了保证发电机在并网后不进相运行,并网前应使发电机的频率和电压略大于系统的频率和电压。(1)手动并网所谓“手动并网”,就是手动调整频差和压差,满足条件后,手动操作并网断路器实现并网。1)选定“同期方式”。将实验台上的“同期方式”旋钮旋到“手动”状态。2)观测同期表的指针旋转。同期时,以系统为基准,fgfs时同期表的相角指针顺时针旋转
8、,频率指针转到“+”的部分;UgUs 时压差指针转到“+”。反之相反。fg和Ug表示发电机频率和电压;fs和Us表示系统频率和电压。根据同期表指针的位置,手动调整发电机的频率和电压,直至频率指针和压差指针指向“0”位置。表示频率差和压差接近于“0”,此时相角指针转动缓慢,当相角指针转至中央刻度时,表示相角差为“0”,此时按下断路器QF0的“合闸”按钮。完成手动并网。(2)半自动并网所谓“半自动并网”,就是手动调整频差和压差至满足条件后,系统自动操作并网断路器实现并网。1)选定“同期方式”。将THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台上的“同期方式”旋钮旋到“半自动”状态。2)检查THLWZ-2微
9、机准同期装置的系统设置菜单的“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“退出”“自动调压”设置为“退出”“自动合闸”设置为“投入”上述的设置操作可参见实验指导书的附录八,同时,还需设置合闸时间,即设定THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台上的“QF0合闸时间设定”为0.11s0.12s(考虑控制回路继电器的动作时间),该时间继电器的显示格式为00.00s。如实验中对上述参数没有要求,为了延长设备的寿命,一律按上述设置设定。3)投入微机准同期。按下THLWZ-2微机准同期装置面板上的“投入”键。4)根
10、据THLWZ-2微机准同期显示的值,手动调整频差和压差,满足条件后,自动并网。(3)自动并网所谓“自动并网”,就是自动调整频差和压差,满足条件后,自动操作并网断路器,实现并网。1)选定“同期方式”。将THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台上的“同期方式”旋钮旋到“自动”状态。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”上述设置的操作可参见附录八,同时,还需设置合闸时间,即设定THFMD
11、Z-1电力系统综合自动化实验台上的“QF0合闸时间设定”为0.11 s0.12s(考虑控制回路继电器的动作时间),该时间继电器的显示格式为00.00s。如实验中对上述参数没有要求,为了延长设备的寿命,一律按上述设置设定。3)投入微机准同期。按下THLWZ-2微机准同期装置面板上的“投入”键。4)检查THLWT-3微机调速装置和THLWL-3微机励磁装置是否处于“自动”状态,如果不是,调整到“自动”状态,操作可参见THLWT微机调速装置使用说明书和THLWL微机励磁装置使用说明书。5)满足条件后,并网完成。6)退出同期表。将THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台上的“同期表控制”旋钮打到“退出
12、”状态。(四)机组发出有功和无功功率(3分)1调节励磁装置,调整发电机组发出的无功,使Q=0.75kVar,PF=0.8。具体操作:(1)手动励磁:调节THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台上的“手动调压”旋钮,逐步增大励磁,直到达到要求的无功值。(2)常规励磁:调节THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮,逐步增大给定,直至达到要求的无功值(3)微机励磁:多次按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“”键,逐步增大励磁,直至达到要求的无功值。2调节调速器,调整发电机组发出的有功,具体操作:多次按下THLWT-3微机调速装置“+”键,逐步增大发电机有功输出,使P=1kW。(五)发
13、电机组解列(2分)1将发电机组输出的有功和无功减为0。具体操作:(1)多次按下THLWT-3微机调速装置“”键,逐步减少发电机有功输出,直至有功接近0。(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。2按下THFMDZ-1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,具体参照实验内容“(二)发电机组停机”。(六)发电机组组网运行 (2分)该功能是配合THLDK-2电力系统监控实验台而设定的。1将THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台上
14、的“发电机运行方式”切至“联网”方式。2将THFMDZ-1电力系统综合自动化实验台左侧的电缆插头接入THLDK-2电力系统监控实验台。3重复实验1发电机组起励建压步骤。4采用手动并网方式,将发电机组并入THLDK-2电力系统监控实验台上的电力网。具体操作参见THLDK-2电力系统监控实验指导书。任务二、跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验设置、调试与运行(10分)通过跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实训,可以加深理解灭磁的作用、原理和方式,还可以对三相整流电路有源逆变工作状态有一定的了解。1跳灭磁开关灭磁实验(5分)(1)将实验台面板上的“励磁方式”旋钮旋至“常规控制”,“励磁电源”切至“他励”方式。 (2)
15、发电机组的起励建压,具体操作参照任务一。(3)按下THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“灭磁”按钮,记录励磁电流和励磁电压的变化(观察控制柜上的励磁电流表和电压表)。并通过示波器观测励磁电压Ue(对应面板上的Ud)波形。(4)发电机组停机,具体操作参照任务一。2逆变灭磁实验(5分)(1)将实验台面板上的“励磁方式”旋钮旋至“微机控制”,“励磁电源”切至“他励”方式。 (2)发电机组的起励建压,具体操作参照任务一。(3)按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“灭磁”键,记录励磁电流和励磁电压的变化(观察控制柜上的励磁电流表和电压表)。并录制励磁电压波形,分析变化规律。(4)发电机组停机,具体操作参照任务一。任务三、手动、半自动、自动准同期并网实验设置、调试与运行(20分)通过手动、半自动、自动准同期并网实验的设置、调试与运行,可以了深入理解不同的方式来进行并网操作,对各种并网操作有更为深入认识。(一)手动准同期实验(8分)选定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“微机励磁”位置;将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置;将“同期方式”旋钮开关打到“手动”位置。微机励磁装置设置为“恒Ug”控制方式。1发电机组起励建压,使n=1485 rpm;Ug390V。(操作步骤见任务