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自动装置实验报告 学 院：电气信息学院 专 业：电气工程及其自动化 班 级：?109 学 号：?2012141232024 姓 名：王明阳 老 师： 肖先勇实验一 同步发电机励磁控制实验一、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；5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响；6．了解几种常用励磁限制器的作用；7．掌握励磁调节器的基本使用方法。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。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UF（保持机端电压稳定）、恒IL（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。电力系统稳定器――PSS是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。三、实验过程 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。注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需要调节，则松开按钮，重新按下。四、实验波形图像记录及分析1、A相双触发脉冲：波形分析： 采用双触发的形式进行触发，每个周期有两次双触发脉冲。双窄脉冲的效果与单宽脉冲是一样的，但是能节约更多的能量，并减少元件损耗，提高元件的使用寿命。2、三相双触发脉冲综合显示图：波形分析： 各相均使用双触发，将三相触发波形连在一起就形成了上述的波形3、励磁Ud（相角60°）4、励磁Ud（相角90°）5、励磁Ud（相角120°）6、励磁Ud（相角150°）五、实验心得体会 励磁装置的功能是提供励磁电流，稳定极端电压。励磁方式有自励和它励两种。自励是指励磁能量来自发电机本身，它励是指励磁能量不来自发电机，而来自于外部电网等。 判断稳定的电压信号是通过机端电压互感器得到的，通过信号来判断所需的励磁情况。 当相角为0～90°时，正输出；当相角为90°～180°时，负输出；当相角恰为90°时，输出为0。试验中观察了60°、90°、120°、150°时的情况。由于未知原因，相角调整过程中，无法低于60°。而实际的要求是，不能接近极限的0°和180°，会发生翻转。 在本次实验中，对于励磁系统的运用有了更深入的了解，今后的学习和工作有着很大的意义。实验二 同步发电机并车实验一、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．掌握微机准同期控制器及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；4．观察、分析有关波形。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，根据“恒定越前时间原理”，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，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后