（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1EAL-01电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-06准同期控制器14EAL-07线路保护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-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。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF（绿色）状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按钮，再点击运行按停止钮）。4)、在EAL-17中将励磁开关打开；5）、在微机控制器中的原动机调速器中，“开机方式”自动选择为“微机自动”方式（调速器中），微机自动指示灯亮；6）将EAL-01的合闸按钮按下,把电压调至220V。7）、进入“双回路输出电路”界面，点击合上EAL-02上的系统电压开关“QFS”；合上EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。8）、进入“原动机调速系统”界面，合上“KM1”。9）、进入“发电机励磁系统”励磁方式选择微机他励“KM5”（合上“KM5”）,然后合上“KM3”，进入“微机控制器”，控制方式选择“恒”运行方式（励磁调节器中按下“恒”按钮），“恒”指示灯亮。然后点击最左下方的“停机”10）、在调速器中将发电机频率调到49.8HZ，在励磁调节器中将发电机电压幅值调到220V；2、停机实验1）、行灭磁操作。在本装置中采用的是自动励磁开关灭磁，点击右下方的“灭磁”按钮，自动灭磁。然后进入“发电机励磁系统”界面，直接断开继电器“KM3”，此时“KM3”的ON灯灭，OFF灯亮,再断开“KM5”，此时“KM5”的ON灯灭，OFF灯亮，表示发电机的励磁开关已断开。2）、同步发电机组的停机操。进入“微机控制器”界面，按下调速器中的“停机/开机”按钮，“停机”指示灯亮，控制参数递减至零，发电机减速，逐渐停止转动。然后进入“原动机调速系统”界面，断开“KM1”，ON灯灭，OFF灯亮。进入“双回路输出电路”界面，断开上EAL-02上的系统电压开关“QFS”；断开EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。3）、断开EAL-01电源，即按下EAL-01上的“断开”按钮，此时，表示已经关机，等待下一次开机。六、注意事项1、当在作实验的过程中电机的声音出现强烈非常态噪音时，请立即断开空开。2、当EAL-01、EAL-16或EAL-17过流指示灯亮时，不能进行其他操作，要进行相应的复位后，重新启动。七、实验报告1、简述实验台各部分的功能2、概述动启动和建压过程实验二自动准同期条件测试实验一、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？3、什么叫导前时间？什么叫恒定导前时间准同期并列？三、原理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发电机组的电压和转速，当满足电压幅值差和频率条件后，根据“恒定导前时间”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的时机发出合闸命令，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。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（正弦整步电压或脉动电压）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和系统电压之间的电压差，通常用来表示。发电机电压和系统电压的瞬时值，可用下式表示：（1-1）（1-2）、为发电机和系统电压的幅值，、为发电机电压和系统电压的初相。设，从式（1-1）和（1-2）可得滑差电压为：（1-3）若初始相角，则式（1-3）可简化为：（1-4）滑差电压随着时间变化的轨迹于图1-1，它能反映两个待并系统的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。图1-1由图1-1可以看出，中含有两种频率不同的分量，我们感兴趣的是的低频包络线。用表示滑差电压包迹的瞬时值，就得到（1-5）令式中滑差角速度。则（1-6）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。图1-2滑差电压向量图（a）；（b）；(c)；(d)图中用和表示发电机和系统电压的相量，当不等于零时，和之间的相角差，将随时间不断改变。假定以为参考相量保持不动，则将以角速度作逆时针旋转。因而滑差电压的瞬时值也在不断变化。2、同期和导前时间准同期的三个条件之一，就是要求用于并网的断路器在合闸瞬间发电机电压的相位与系统电压的相位相同。实际上对于两个频率不同的电压是无法比较它们之间的绝对相位差的。为此，所谓发电机电压与系统电压同步（即通常所说的相位相同）是指发电机电压与系统电压的瞬时值与同时过零或同时达到最大值的瞬间。在此瞬间。由式（1-6）可知，满足时也必须同时满足这一条件（K=0，1N）。为此，如图1-1所示，相邻两同步点a、b之间的时间间隔。通常称为频差周期或滑差周期，显然频差。为了使断路器的触头在时闭合，必须要求准同期装置能提前发出合闸脉冲。所需提前的时间，取决于并列装置合闸出口继电器动作时间和断路器的合闸时间之和，从准同期装置发出合闸脉冲到发电机电压和系统电压同步之间的时间间隔称为导前时间。由于发电机不可能在不同的频差下并入系统，这就要求导前时间不应随滑差角速度的变化而变化。具有这种特性的准同期装置就称为恒定导前时间型的准同期装置。3、恒定导前时间准同期并列和合闸相角的误差目前，准同期并列装置合闸采用的提前量由恒定导前相角和恒定导前时间两种，在与两相量重合之前的恒定角度发出合闸信号的，称为恒定导前相角并列装置；在与两相量重合之前的恒定时间发出合闸信号的，称为恒定导前时间并列装置。一般并列合闸回路都具有固定动作时间，因此恒定导前时间并列装置得到广泛采用。本实验装置也是恒定越前时间并列装置。恒定导前时间并列采用的提前量为恒定的时间信号，即两电压相量与（）重合之前发出合闸信号，一般取等于并列装置合闸出口继电器动作时间和断路器的合闸时间之和。在之前的恒定时间对应的导前相角的值是随而变化的，其变化规律如图1-3所示。、图1-3恒定导前时间原理从准同期的要求来说，希望在合闸时相角的误差越小越好，但实际上由于种种原因不可能没有误差。这一误差的产生主要是由以下几个方面造成的：1）、装置的导前信号时间；2）、出口继电器的动作时间；3）、断路器的和闸时间。四、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-01电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-06准同期控制器14EAL-07线路保护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与步骤根据发电机信号和系统信号测试准同期条件，当电压幅值和频率有变化时，观测对滑差电压Us波形的影响。在我们的实验中，系统电压固定采用220V，50HZ的电压！1、实验准备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。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF（绿色）状态。；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按钮，再点击运行按停止钮。）4）、点击实验界面的微机控制器；在准同期控制器中点击“允许参数设置”按钮使“参数设置”指示灯亮，这时可以进行参数设置；通过“+”、“-”键选择允许压差，通过“参数设置”修改参数，将允许压差设定为10V（参数设定范围为1%5%额定电压）；再将允许频差设定为0.3HZ（参数设定范围为00.4HZ），设置完毕后再次点击“允许参数设置”按钮，这时，参数设置指示灯熄灭，不允许参数设置；关闭控制器；5)、在EAL-17中将励磁开关打开；6）、在微机控制器中的原动机调速器中，“开机方式”自动选择为“微机自动”方式（调速器中），微机自动指示灯亮；7）、将EAL-01的合闸按钮按下，将电压调至220V。8）、进入“双回路输出电路”界面，点击合上EAL-02上的系统电压开关“QFS”；合上EAL-02上的线路开关QF2、QF6、QF4。9）、进入“原动机调速系统”界面，合上“KM1”。10）、进入“发电机励磁系统”励磁方式选择微机他励“KM5”（合上“KM5”）,然后合上“KM3”，进入“微机控制器”，控制方式选择“恒”运行方式（励磁调节器中按下“恒”按钮），“恒”指示灯亮。然后点击最左下方的“停机”11）、在调速器中将发电机频率调到49.8HZ，在励磁调节器中将发电机电压幅值调到220V；2、操作步骤1）、在微机控制器中，找到准同期控制器2）、在原动机控制器中，点击数字示波器。在虚拟示波器中，在点击仪器选择中选择“准同期”在通道一中选择“滑差电压”按钮，显示滑差电压波形；3）、改变速度、点击实验界微机控制器中原动机调速器；、调速器上，通过“加速”或“减速”按钮