燕超群实验报告Word格式文档下载.docx

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作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。

与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。

随着我国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。

早期的电力系统调度，主要依靠调度中心和各厂站之间的联系电话，这种调度手段，信息传递的速度慢，且调度员对信息的汇总、分析、费时、费工，它与电力系统中正常工作的快速性和出现故障的瞬时性相比，调度实时性差。

电力系统采用远动技术后，厂站端的远动装置实时地向调度中心的装置传送遥测和遥信信息，这些信息能直观地显示在调度中心的屏幕显示器上和调度模拟屏上，使调度员随时看到系统的实时运行参数和系统运行方式，实现对系统运行状态的有效监视。

在需要的时候，调度员可以在调度中心操作，完成向厂站中的装置传送遥控或遥调命令。

由于远动装置中信息的生成，传输和处理速度非常快，适应了电力系统对调度工作的实时性要求，使电力系统的调度管理工作进入了自动化阶段。

THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台

一、简介

THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台是一套集多种功能于一体的综合型实验装置，展示了现代电能发出和输送全过程的工作原理。

这套实验装置由THLZD-2电力系统综合自动化实验台（简称“实验台”）、THLZD-2电力系统综合自动化控制柜（简称“控制柜”）、无穷大系统和发电机组和三相可调负载箱等组成。

一、THLZD-2型电力系统综合自动化实验台

实验台包括以下单元：

1．输电线路单元：

采用双回路输电线路，每回输电线路分两段，并设置有中间开关站，可以构成四种不同的联络阻抗。

输电线路的具体结构如下图所示：

图1-1单机－无穷大系统电力网络结构图

输电线路分“可控线路”和“不可控线路”，在线路XL4上可设置故障，该线路为“可控线路”，其他线路不能设置故障，为“不可控线路”。

⑴“不可控线路”的操作

操作“不可控线路”上的断路器的“合闸”或“分闸”按钮，可投入或切除线路。

按下“合闸”按钮，红色按钮指示灯亮，表示线路接通；

按下“分闸”按钮，绿色按钮指示灯亮，表示线路断开。

⑵“可控线路”的操作

在“可控线路”上预设有短路点，并在该线路上装有“微机线路保护装置”，可实现过流保护，并具备自动重合闸，通过控制QF4和QF6来实现。

QF4和QF6上的两组指示灯亮或灭分别代表QF4和QF6的A相、B相和C相的三个单相开关的合或分状态。

为了实现非全相运行和分相切除故障，QF4和QF6的分、合控制与“不可控线路”上断路器操作不同，区别如下：

正常工作时，按下QF4合闸按钮，三个单相指示灯亮，而QF4红色合闸按钮灯不亮，手动分闸或微机线路保护装置动作三相全跳时，绿色分闸指示灯亮，三个单相指示灯全灭；

当保护装置跳开故障相时，故障相的指示灯灭。

⑶中间开关站的操作

中间开关站是为了提高暂态稳定性而设计的。

不设中间开关站时，如果双回路中有一回路发生严重故障，则整条线路将被切除，线路的总阻抗将增大一倍，这对暂态稳定是很不利的。

设置了中间开关站，即通过开关QF5的投入，在距离发电机侧线路全长的1/3处，将双回路并联起来，XL4上发生短路，保护将QF4和QF6切除，线路总阻抗也只增大2/3，与无中间开关站相比，这将提高暂态稳定性。

中间开关站线路的操作同“不可控线路”。

⑷短路故障的设置

实验台面板右下方有短路类型设置模块，由短路类型设置按钮，设置短路持续时间用的数显时间继电器（量程为0～99.99s）和短路投入按钮组成。

可以设置单相对地、两相对地、相间短路和三相短路故障。

同时，通过实验台面板左下方有两组波形观测孔，可以观测故障时的线路电压和电流波形。

以下举例说明其使用。

A相接地短路故障：

按下Sba和Sbo，设置A相接地短路故障；

在时间继电器（“短路持续时间设定”）上设置实验所需的短路持续时间；

然后按下S1（即合上短路投入接触器），使短路故障投入运行，同时短路持续时间继电器开始计时，如果微机线路保护装置没有投入工作或保护动作的延时时间比短路持续时间长，则短路运行经过设定的短路持续时间后，短路投入接触器断开，使短路故障退出运行。

短路持续时间继电器下的清零按钮作用：

短路持续时间继电器动作后，故障切除，如果此时按下此按钮，计时值清零，故障再次投入。

S1弹起时，按下该按钮无效。

2．微机线路保护单元：

采用TSL-300/01微机线路保护装置，主要实现线路保护和自动重合闸等功能，配合输电线路完成稳态非全相运行和暂态稳定等相关实验项目，使用说明见附录四。

3．控制方式选择单元：

包括发电机组的运行方式、同期方式和励磁方式的选择，可通过调节实验台面板上的凸轮开关旋钮来实现不同的控制方式。

6．设置单元：

包括合闸时间设置、短路故障类型设置及短路时间设置。

⑴合闸时间设置

采用数显时间继电器延时来模拟断路器的合闸时间。

延时时间范围：

0～99.99s。

配合微机准同期装置使用。

⑵短路故障类型设置

。

二、THLZD-2型电力系统综合自动化控制柜

控制柜包括以下单元：

1．测量仪表单元：

采用指针式测量仪表，包括2只直流电压表、2只直流电流表和1只交流电压表。

可测量如下电量参数：

原动机电枢电压，原动机电枢电流，发电机励磁电压，发电机励磁电流和单相电源电压（该电源为隔离电源）。

各测量仪表的量程和精度等级见表1-4所示。

表1-4

注：

未标注的仪表，测量信号为直流信号。

各仪表请不要超量程使用，以免损坏设备。

2．原动机控制单元：

包括原动机电源，ZKS-15型调速器和THLWT-3型微机调速装置。

具体功能如下：

⑴原动机电源：

为ZKS-15型调速器提供电源。

⑵ZKS-15型调速器：

为原动机提供电枢电压和励磁电压，具有过流保护功能。

⑶THLWT-3型微机调速装置：

并网前，测量并调节原动机转速；

并网后，调节原动机的有功功率输出，同时测量功角。

3．发电机励磁单元：

包括励磁电源、THLCL-1型常规励磁装置、THLWL-3型微机励磁装置和波形观测孔。

⑴励磁电源：

为THLCL-1型常规励磁装置和THLWL-3型微机励磁装置功率部分提供电源。

⑵THLCL-1型常规励磁装置：

采用PI调节；

具有恒Ug（发电机电压），恒压精度为0.5%UgN（发电机额定电压）；

具有最小、最大励磁电流值的限制。

⑶THLWL-3型微机励磁装置：

能够测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、励磁电压和励磁电流等电量参数；

具有恒给定电压UR、恒励磁电流Ie、恒发电机电压Ug、恒无功Q四种自动调节功能；

具有定子过电压保护、过励限制、欠励限制、伏赫限制和强励功能；

采用液晶中文菜单操作；

具有在线修改控制参数的功能。

⑷波形观测孔：

用于观测发电机励磁回路同步信号波形、6路触发脉冲波形和整流输出波形。

4．准同期单元：

包括THLWZ-2型微机准同期装置。

该装置能实时显示发电机和系统的压差和频差；

具有在线整定和修改频差、压差允许值和导前时间等参数的功能；

具有波形观测孔，可观察合闸脉冲相对于三角波的位置、发电机电压波形、系统电压波形和矩形波波形等。

6．电源单元：

具有三个微型断路器：

⑴总电源：

三相电源（额定电流为40A），实验台的电源受其控制；

⑵三相电源（额定电流为16A）；

⑶单相电源（额定电流为10A）。

操作顺序：

首先控制柜上电，上电顺序：

先总电源，之后三相电源，最后单相电源；

其次实验台上电，上电顺序：

先三相电源，再单相电源。

三、无穷大系统

所谓无穷大系统可以看作是内阻抗为零，频率、电压及其相位都恒定不变的一台同步发电机。

在本实验系统中，由于15kVA自耦调压器的容量远大于单台发电机组的容量，故由15kVA自耦调压器模拟无穷大系统。

1．无穷大系统的投入操作：

⑴将控制柜“总电源”打到“OFF”位置。

⑵将自耦调压器原边电缆插头插入控制柜大四芯插座上。

⑶将自耦调压器副边电缆插头插入实验台系统电源接入口（右侧大四芯插座1）上。

⑷将自耦调压器的旋钮逆时针旋至最小。

⑸控制柜上电：

先总电源，再三相电源，最后单相电源；

其次实验台上电：

⑹按下QF7“合闸”按钮，顺时针旋至实验的要求值后，切换显示系统电压，如果三相对称，即完成无穷大电源的投入工作，否则，按下QF7分闸按钮，检查自耦调压器原边和副边电压是否正常。

遥控、遥测、遥信、遥调四遥实验

一、实验目的

1、熟悉远动技术在电力系统中的应用。

2、理解遥控、遥测、遥信、遥调的具体意义，及实现方法。

二、原理说明

早期的电力系统调度，主要依靠调度中心和各厂站之间的联系电话，这种调度手段，信息传递的速度慢，且调度员对信息的汇总、分析、费时、费工，它与电力系统中正常工作的快速性和出现故障的瞬时性相比，调度实时性差。

调度自动化系统中的远动系统由远动主站、远方终端RTU和通道组成。

远动终端（RTU）与主站配合可以实现四遥功能：

1）遥测：

采集并传送电力系统运行的实时参数

2）遥信：

采集并传送电力系统中继电保护的动作信息、断路器的状态信息

3）遥控：

从调度中心发出改变运行设备状况的命令

4）遥调：

从调度中心发出命令实现远方调整发电厂或变电站的运行参数

本实验平台上，可完成的四遥功能见表13-1。

远动类型

信息名称

遥测

线路有功、无功功率或电流

变压器有功、无功功率

发电机有功、无功功率

母线电压（电压控制点）

频率（每一个可解列部分）

发电机组功率角

遥信

断路器分、合闸状态

变压器分接头位置

发电机并、解列运行状态

遥控

断路器分、合闸

发电机开、停机控制

遥调

发电机组功率调整

发电机组电压调整

变压器分接头位置选择

1、遥信、遥测与电力系统远程监视

电力系统的遥信遥测是由安装在发电厂和变电站的远动终端（RTU）负责采集电力系统运行的实时参数，并借助远动信道将其传送到调度中心的。

电力系统运行的实时参数有：

发电机出力，母线电压，线路有功和无功负荷，断路器的状态信息等。

在本实验中，RTU的信息采集功能由微机励磁调节器、微机调速器和智能电力监测仪承担远动信道用有线通信信道来模拟，通信方式采用问答式（Polling）方式，调度中心的计算机负责管理调度自动化功能。

采用面向对象的人机交互界面，通过鼠标点击查询远方厂站实时参数并自动检测和报告断路器变位和模拟量越限。