电力系统设计综合自动化测试报告.docx
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电力系统设计综合自动化测试报告
型号名称
THLWT-3型微机调速装置
测试条件
常温
测试项目
测试结果
微机自动方式
启动到一个较高的转速值，方便快速并网
满足
接受准同期装置的加速和减速命令并屏蔽键盘的加速和减速命令
满足
并网前，显示转速
满足
刚并网时，显示P
满足
并网后，按加速，减速键来增加，减少有功输出
满足
并网后，按确认键自动校准功角0位
满足/
功角校准后，按确认键切换功角与频率显示
满足/
功角校准后，按取消键可以重新校准功角
满足
并网时，屏蔽停止键
满足
微机手动方式
启动到一个较低的转速值，方便手动调节转速
满足
接受键盘的加速和减速命令并屏蔽准同期装置的加速和减速命令
满足
刚并网时，显示P
满足
并网后，按确认键自动校准功角0位
满足
功角校准后，按确认键切换功角与频率显示
满足
功角校准后，按取消键可以重新校准功角
满足
并网时，屏蔽停止键
满足
单机运行方式
屏蔽功能选择键
满足
接受键盘的加速和减速命令并屏蔽准同期装置的加速和减速命令
满足
带负载时，屏蔽停止键
满足
转速测量
非并列运行时测量
偏差小于千分之一
功角测量
与功角指示器上的值比较
偏差小于1刻度
测试记录：
THLWL-3型微机励磁装置测试记录报告
一、技术指标
THLWL-3型微机励磁装置电流调节精度为＜0.5%I；电压调节精度为＜0.5%UF；无功调节精度为＜6.0%Q
二、实验数据
第一章发电机组的起动与运转实验
测试结论：
按实验步骤可顺利完成发电机组的起励建压、并网、解列、停机等相关操作，实验现象与指导书中的描述一致，满足要求。
第二章同步发电机励磁控制实验
实验2不同α角（控制角）对应的励磁电压波形
1.观测三相全控桥的电压输出及其波形
⑴测试记录及数据处理
观测到的波形如下：
0.029A励磁电压波形
0.5A励磁电压波形
0.5A励磁电压波形
1.5A励磁电压波形
2A励磁电压波形
2.5A励磁电压波形
2.5A励磁电压波形
2.68A励磁电压波形
⑵测试结论：
观测到的波形与理论波形基本一致，满足要求。
⒊控制角α的测量
⑴测试记录及数据处理：
观测到的典型波形如下：
α＝60°时Uac和Uk的对应关系
α＝120°时Uac和Uk的对应关系
α＝120°时Uac和Uk的对应关系
表2-2-1
序号
电量
1
2
3
4
5
励磁电流If（A）
0
0.5
1.5
2.5
2.68
励磁电压Ud（V）
0
14.32
38.1
63.4
68.1
输入电压Uac（V）
62.7
62.2
61.4
60.8
60.5
由公式计算的α角
120°
86.6°
62.73°
38.49°
32.78°
示波器读出的α角
120°
84°
66°
42°
36°
计算公式：
Ud=1.35UacCOSα（0≤α≤π/3）
Ud=1.35Uac[1+COS（α+π/3）]（π/3＜α＜2π/3）
⑵测试结论：
由公式计算的α角和由示波器读出的α角相差4°以内，基本相等，满足要求。
实验3典型方式下的同步发电机起励实验
测试结论：
按实验步骤可顺利完成恒UG方式起励、恒Ug方式起励和恒IL方式起励等三种方式的起励建压操作，过程中出现的实验现象与实验指导书中的描述一致，满足要求。
实验4励磁调节器的控制方式及其相互切换
⒈恒UG=400V
⑴测试记录及数据处理：
表2-4-1
序号
发电机频率（Hz）
发电机电压（V）
励磁电流
（A）
励磁电压
（V）
给定电压
（V）
1
45.0
398.2
1.702
40.85
4.44
2
46.0
400.9
1.628
39.82
4.51
3
47.0
401.7
1.512
38.20
4.61
4
48.0
400.0
1.433
36.57
4.70
5
49.0
401.5
1.333
35.47
4.77
6
50.0
400.8
1.250
34.00
4.85
7
51.0
401.3
1.176
32.97
4.92
8
52.0
400.6
1.106
31.7
4.99
9
53.0
400.7
1.057
30.92
5.05
10
54.0
400.6
1.006
30.05
5.11
11
55.0
400.7
0.959
29.37
5.17
⑵测试结论：
由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒UG=400V时，当发电机频率在50±5Hz范围内变化时，励磁调节器可将发电机电压恒定在400±2V的范围内，即实现了恒UG=400V的功能，满足要求。
⒉恒IL=2A
⑴测试记录及数据处理：
表2-4-2
序号
发电机频率（Hz）
发电机电压（V）
励磁电流
（A）
励磁电压
（V）
给定电压
（V）
1
45.0
419.3
1.993
46.22
4.10
2
46.0
428.6
1.992
46.57
4.08
3
47.0
437.5
1.993
46.65
4.07
4
48.0
447.8
2.000
47.02
4.06
5
49.0
456.2
1.994
47.10
4.05
6
50.0
465.7
1.996
47.25
4.05
7
51.0
474.6
1.995
47.27
4.05
8
52.0
484.2
1.998
47.30
4.05
9
53.0
493.1
1.994
47.37
4.04
10
54.0
502.3
2.000
47.45
4.04
11
55.0
512.1
1.999
47.57
4.03
⑵测试结论：
由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒IL=2A后，当发电机频率在50±5Hz范围内变化时，励磁调节器可将励磁电流恒定在2±0.01A的范围内，即实现了恒IL=2A的功能，故认为满足要求。
⒊恒Ug=3V
⑴测试记录及数据处理：
表2-4-3
序号
发电机频率（Hz）
发电机电压（V）
励磁电流
（A）
励磁电压
（V）
给定电压
（V）
1
45.0
461.6
2.696
61.20
2.99
2
46.0
470.3
2.670
61.30
2.99
3
47.0
479.7
2.655
61.37
2.98
4
48.0
489.2
2.646
61.47
2.99
5
49.0
498.8
2.631
61.45
2.99
6
50.0
507.9
2.610
61.25
2.99
7
51.0
518.1
2.617
61.40
2.98
8
52.0
527.3
2.601
61.37
2.99
9
53.0
537.2
2.606
61.52
2.99
10
54.0
547.2
2.603
61.42
2.99
11
55.0
557.3
2.601
61.65
2.99
⑵测试结论：
由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒Ug=3V后，当发电机频率在50±5Hz范围内变化时，励磁调节器可将给定电压恒定在3±0.015V的范围内，即实现了恒Ug=3V的功能，故认为满足要求。
⒋恒Q=0.569Kvar
⑴测试记录及数据处理：
表2-4-4
序号
系统
电压
（V）
发电机
电压
（V）
发电机
电流
（A）
励磁
电流
（A）
给定
电压
（V）
有功
功率
（kW）
无功
功率
（kVar）
1
380
454.0
1.00
2.160
3.85
0.535
0.599
2
370
445.0
1.03
2.052
3.97
0.550
0.600
3
360
434.5
1.06
1.966
4.08
0.574
0.596
4
350
427.3
1.10
1.883
4.16
0.573
0.603
5
390
460.0
0.97
2.231
3.77
0.516
0.586
6
400
465.0
0.93
1.266
3.65
0.507
0.569
7
410
476.0
0.87
2.400
3.42
0.474
0.566
⑵测试结论：
由测试数据可知，整定励磁调节方式为恒Q=0.569Kvar后，当系统电压在350～410V范围内变化时，励磁调节器可将无功功率Q恒定在0.569±0.034KVA的范围内，即实现了恒Q=0.569Kvar的功能，故认为满足要求。
⒌负荷调节（双回线）
⑴测试记录及数据处理：
表2-4-7
发电机状态
励磁电流
励磁电压
控制角α
空载
1.27
34.50
66°
半负载
2.25
52.45
48°
额定负载
2.48
56.77
40.8°
⑵测试结论：
控制回路工作正常，符合设计要求。
实验5跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验
录制励磁电压波形，分析变化规律。
测试结论：
按下灭磁按钮，Ug>9V,可控硅处于逆变状态，满足逆变灭磁原理，故认为满足要求。
实验6伏赫限制实验
⑴测试记录及数据处理：
表2-6-1
发电机频率f
50Hz
49Hz
48Hz
47Hz
46Hz
45Hz
44Hz
43.6Hz
机端电压UF（v）
420
419.4
419.2
419.0
418.8
419.3
418.7
414.8
注：
励磁调节方式整定为恒UG=420V，伏赫限制系数整定为95
⑵测试结论：
恒UG方式下，实际测得的动作频率为f=43.6Hz，同时伏赫限制指示灯亮，发电机电压不再恒定，实验现象与指导书中的描述一致，故认为满足要求。
实验7欠励限制实验
⑴测试记录及数据处理：
欠励限制斜率和截距分别整定为Kd＝34和Kb＝1100，测试记录如下：
表2-7-1
发电机有功功率P
欠励限制动作时的Q值
500W
－968Var
1000W
－830Var
1500W
-701Var
2000W
-568Var
⑵测试结论：
依公式Q=Kd×P/128-Kb,计算得欠励限制曲线的Kd＝34.176，Kb＝1101.5，与整定值基本一致，故认为满足要求。
实验8同步发电机强励实验
⑴测试记录及数据处理：
表2-8-1
方式
电流值
自励
他励
单相接地短路
两相间短路
单相接地短路
两相间短路
励磁电流最大值
2.22A
2.73A
2.22A
2.5A
发电机电流最大值
4.42A
5.15A
4.27A
4.56A
⑵测试结论：
当电力系统由于某种原因出现短时低压时，励磁系统应以足够快的速度提供足够高的励磁电流顶值，借以提高电力系统暂态稳定性和改善电力系统运行条件，在并网时，进行单相接地和两相间短路故障设置，所测得数据满足实验要求。
实验9调差实验
微机他励，双回线
⑴测试记录及数据处理：
表2-9-1
K=0
K=+5%
K=-5%
UF（V）
Q（Kvar）
UF（V）
Q（Kvar）
UF（V）
Q（Kvar）
399.5
0.033
399.3
0.038
399.5
0.081
399.3
0.490
393.4
0.410
405.0
0.496
399.5
0.806
387.6
0.863
410.2
0.864
398.8
1.171
383.4
1.183
415.5
1.246
399.2
1.570
378.0
1.570
420.0
1.600
⑵测试结论：
依测试数据得到的调差特性曲线与指导书中图2-9-1的原理曲线基本一致，故认为满足要求。
实验10过励限制实验
⑴测试记录及数据处理：
1.描绘出励磁限制特性曲线
2.做本实验时需要改变过流整定值
表2-16额定电流整定值IE=1.50A
励磁电流实际值I
过励倍数（I/IE）
延时时间（t）
1.80A
1.2
100S
1.95A
1.3
82S
2.10A
1.4
67S
2.25A
1.5
55S
2.40A
1.6
43S
2.55A
1.7
33S
2.70A
1.8
25S
2.85A
1.9
17S
3.00A
2.0
10S
图2-10-1
⑵测试结论：
过励限制特性曲线满足反时限特性，即检测电流越大，延时越小，动作越快，故认为满足要求。
系统实验测试记录报告：
第四章单机——无穷大系统稳态运行方式实验
1.单、双回路稳态对称运行实验
测试记录及数据处理：
表4-1COSφ=0.8UX=300VP：
kWQ：
kVarU：
VI：
A
参数
线路结构
P1
Q1
P2
Q2
I
UF
UZ
ΔU
ΔP
ΔQ
单回路
0.5
0.32
0.45
0.15
1.00
357.2222
330
57.2
0.01
+
1.0
0.70
0.98
0.06
1.88
383.66
345
83.6
0.02
+
1.5
1.09
1.45
进相
2.79
387.1
324
87.0
0.05
-
双回路
0.5
0.31
0.48
0.22
1.05
338.0
320
38.0
0.02
+
1.0
0.69
0.99
0.30
1.99
361.9
335
61.0
0.01
+
1.5
1.10
1.45
0.32
2.84
381.5
342
81.5
0.05
+
2.0
1.42
1.90
0.40
3.69
392.0
345
82.0
0.10
+
P1，Q1——送端功率P2，Q2——受端功率I——相平均电流UZ——中间站电压
ΔU——电压损耗ΔP——有功损耗ΔQ——无功方向
结论：
在发出同样的有功功率的情况下，双回路比单回路的电压损耗更低，运行更稳定。
2.单回路稳态非全相运行实验
测试记录及数据处理：
表4-2COSφ=0.8UX=300VP：
kWQ：
kVarU：
VI：
A
参数
运行状态
P1
Q1
UA
UB
UC
IA
IB
IC
单回路全相运行
0.5
0.375
200
201
202
1.017
1.011
0.968
1.0
0.746
218
218
218
1.901
1.898
1.834
单回路非全相运行
A相断路
0.5
0.27
205
201
195
0
1.360
1.366
1.0
0.776
230
220
205
0
2.862
2.858
B相断路
0.5
0.276
195
205
294
1.473
0
1.362
1.0
0.864
201
230
220
3.064
0
2.903
C相断路
0.5
0.258
202
195
205
1.378
1.423
0
1.0
0.744
221
200
230
2.864
2.982
0
第五章电力系统功率特性和功率极限实验
1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定
测试记录及数据处理：
表5-1单回线UX=300V无功基本保持0kVar,76°失步
δ
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
P1
0
0.12
0.26
0.38
0.5
0.59
0.66
0.70
ΔQ1
0
+
+
+
+
+
+
+
P2
0
0.11
0.24
0.38
0.49
0.59
0.63
0.68
UF
295.0
295.3
293.3
288.5
279.9
265.3
252.8
237.7
UZ
294.0
293
290.7
286.5
276.9
263.6
251.0
234.8
IA
0.240
0.258
0.518
0.790
1.050
1.310
1.500
1.767
If
0.740
0.741
0.742
0.751
0.751
0.748
0.741
0.748
P1——送端功率ΔQ1——送端无功方向P2——受端功率
UFUZ——发电机侧，中间站线电压IA——发电机相电流If——发电机励磁电流
P：
KWQ：
KVARU：
VI：
A
表5-2双回线UX=300V无功基本保持0kVar,78°失步
δ
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
P1
0
0.156
0.325
0.510
0.665
0.810
0.897
0.935
ΔQ1
0
-
-
-
-
-
-
-
P2
0
0.15
0.31
0.50
0.65
0.79
0.88
0.90
UF
301.7
301.8
299.8
294.2
286.5
274.3
261.4
243.0
UZ
300.3
300.1
297.1
292.0
282.6
271.5
258.3
241.1
IA
0.040
0.335
0.650
1.030
1.380
1.450
2.060
2.330
If
0.790
0.790
0.790
0.790
0.792
0.792
0.790
0.790
结论：
相同电压下，当即将失步时，双回线比单回线的有功功率高。
即功率极限更高，所以双回线比单回线更稳定。
2.输电线为单回线，保证并网前Eq＜Ux，Eq=290V，并网后，不调节发电机的励磁电流，
测试记录及数据处理
表5-3单回线UX=300V并网前Eq=290V＜UX76°失步
δ
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
P1
0.04
0.115
0.252
0.360
0.481
0.579
0.654
0.703
ΔQ1
0
-
-
+
+
+
+
+
P2
0
0.10
0.23
0.35
0.42
0.54
0.60
0.65
UF
296.3
294.7
291.8
287.3
279.4
269.1
254.7
237.2
UZ
297.3
297.0
295
290.3
283.2
273.1
264.4
252.0
IA
0.025
0.184
0.466
0.733
0.996
1.249
1.478
1.703
If
0.75
0.751
0.709
0.748
0.751
0.748
0.749
0.752
3.输电线仍然为单回线，保证并网前Eq＞Ux，Eq=310V，并网后，不调节发电机的励磁电流
测试记录及数据处理
表5-4单回线UX=300V并网前Eq=310V＞UX78°失步
δ
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
P1
0
0.125
0.254
0.391
0.499
0.591
0.662
0.709
ΔQ1
0
+
+
+
+
+
+
+
P2
0
0.11
0.22
0.39
0.49
0.59
0.64
0.7
UF
301.1
300.0
297.0
291
283.0
271.0
256.0
238.0
UZ
298.8
298.0
294.0
289
279.0
269.0
250.0
236.0
IA
0.04
0.219
0.489
0.754
1.016
1.19
1.49
1.70
If
0.774
0.703
0.779
0.778
0.779
0.776
0.771
0.778
结论：
比较实验2和3，相同系统电压和线路电抗的情况下，电势越高，功率极限越大。
4.手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定,逐步增加发电机输出有功功率，调节发电机励磁电流，保持端电压恒定,观察并记录系统中运行参数的变化，
测试记录及数据处理
表5-5单回线UX=300V手动调节励磁
δ
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
P1
0
0.12
0.26
0.38
0.5
0.59
0.66
0.70
ΔQ1
0
+
+
+
+
+
+
+
P2
0
0.11
0.24
0.38
0.49
0.59
0.63
0.68
UF
295.0
295.3
293.3
288.5
279.9
265.3
252.8
237.7
UZ
294.0
293
290.7
286.5
276.9
263.6
251.0
234.8
IA
0.240
0.258
0.518
0.790
1.050
1.310
1.500
1.767
If
0.740
0.741
0.742
0.751
0.751
0.748
0.741
0.748
5.自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定,逐步增加发电机输出有功功率,观察并记录系统中运行参数的变化.
测试记录及数据处理
表5-6单回线UX=300V常规他励130
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