电力系统自动化实验指南

电力系统自动化

试验指导书

郑雪娜

电气信息学院

2023年3月28日

试验一直流系统简介

一.试验目的

1.加强理解整个系统直流电源部分详细供电工作原理；

2.掌握实际项目中读佟及识图的措施：

3.学会绘制项目图的详细措施。

二.试验原理

直流系统是电力系统二次部分供电日勺关键部件，为二次设备提供245V（为合闸设

备储能用）及220V（二次设备工作及控制电源）直流电。厂用电通过降压后，送至直

流屏中的整流设备，将交流整流为245V直流电，并通过直流降压设备将其降为220V

直流电后供应二次设备。

三.试验内容和环节

（一）直流系统布置图识图（如图1.1）

（二）直流系统原理图识图（如图1.2）

（三）直流系统接线图识图（如图1.3和1.4）

（四）直流系统端子图识图（如图1.5）

正面布置背后布置

“直流电屏

降压硅链

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1.1直流系统布置图

1.2直流系统原理图

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1.4直流系统接线图2

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1.5直流系统端子图

四.试验汇报规定

1.论述交流接触器KM1和KM2H勺详细接线和工作方式；

2.分析在实际直流系统屏中，FL1W、J详细位置；

3.分析各监控屏之间的通讯方式是什么，怎样实现互相通信？

试验二同步发电机准同期并列试验

一.试验目的

1.加强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日勺使用措施；

3.熟悉同步发电机准同期并列过程；

4.观测、分析有关波形。

二.试验原理

将同步发电机并入电力系统的合闸操作一般采用准同期并列方式。准同期并列规定

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

超前时间原理“，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，这种并列的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统能被迅速拉入同步。根

据并列操作的I自动化程度不一样，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三

种方式。

正弦整步电压是不一样频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。

它能反应两个待并系统间的同步状况，如频率差、相角差以及电压幅值差C线性整步电

压反应的是不一样频率H勺两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。他能反应

两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到短路器的

固有合闸时间，实际发出合闸命令日勺时刻应提前一种对应的时间和角度。

自动准同期并列，一般采用恒定超前时间原理工作，这个超前时间可按短路器的合

闸时间整定。准同期控制器根据给定的容许压差和容许频差，不停地检查准同期条件与

否满足，在不满足规定时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。当所有条件均满足时,

在整定的超前时刻送出合闸脉冲。

三.试验内容和环节

（一）按原理图及接线图进行接线。

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图2.1电压进线图

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断路器分位

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O,断路器合位

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图2.2断路器状态采集图

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图2.3微机继电保护仪控制原理图

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3A153A16合闸输入回路

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图2.4同期合闸输出至35kV/10kV线路保护屏原理图

图2.5断路器输出控制原理图（35kV/10kV线路保护屏）

线路保护控制回路端子

内部配线1CD（右）回路标号电缆标号

O1101

O2

O3控制电源正

C~,O4

1KK-9O5

6

O7103

O8合闸输入

O91LP5-2

10

O11133

分闸输入

O12

13

।n2A07O14137

保护分闸

1LP4-2O15

16

sO17109

合闸出口

O18

19

O20139

分闸出口

O21

22

23永跳输入141

In2A0224闭锁合闸维电器143

ln2A0325禁止掾作监视145

ln2A0426闭锁分闸继电器147

27

O28102

CO29控制电源负

O30

图2.6线路保护控制回路端子图（35kV/10kV线路保护屏）

自动准同期信号、出口端子

自动准同期电压端子

内部归桀4VD《左》回路标号电触标号

内部配战41D（左）网路标号电境标号

O1701

ITQMa接至UD02

机编电压公共掂

2TQMb接至ID。3

3O1

\TQMa'接至U)O5

系统电压

5TQMb'接至UD6预报告警出口703

7保护动作信号705

A找河尖电侑号707

9

10

11

同期合闲瑜出

12

13

二次电压端子排增压出口

14

15

设备标号回路标号UD（左）内部配线减压出口

16

A621屏内转接17

Oi增速出口

0218

19

03减速出口

B621O1屏内转接20

03

06

C62107屏内科接自动准同期升入量端了

母线电乐。;

09内部配级4KD（左）网路标号电缠标号

N620oio屏内转接O*8401

OH02

O12O3开关用输入正

1.621O'3屏内转接O4

OHO5

0156断路备分位8403

N620,O16屏内转接7断路湍合位8105

O178闭银同期输入8407

O'S9外他同期申请8409

1910手动增用8411

2011手动M压8413

的屏内转接12手动增速8415

\机端电压o”13手动破速8117

TQMb\

屏内转接11开入98419

ai15开入108421

TQMa,1g屏内弼接16开入118423

/系统电压

17开入128425

TQMb'/©屏内转接18开入138427

19开入M8429

2920开入158431

3021开入168433

22投检性状态8435

23侑弓复归843742FA-14

24

25

26

27

O288402

。29开关员输入负

。30

图2.7同期合闸接线端子图

（二）打开微机继电保护测试仪中的准同期模块用于测试同期装置的动作电压、动

作频率、动作角度以及进行自动准同期调整试验。

1.界面阐明

（1）使用本程序，测试仪只输出电压值，不输出电流值。一般系统侧选UA,待

并侧选UB,开入量端子1—8任选一种。可选【手动试验】或【自动试验，自动准同

期调整只有【自动试验】方式。

（2）同期装置动作的基本条件

当待并侧与系统侧日勺频率基本相等、电压幅值基本相等以及角度差不不小于一定值,

同步满足这三个条件时，同期装置立即发出合闸信号。

（3）测试项目

a.测试动作电压

系统侧电压UA=100V,相位0。，频率50Hz。系统侧参数是恒定值。设待并侧电压

UB=90V,相位0。，频率50Hz。可以看出只有幅值不等，其他两项满足条件，采用手

动或自动方式递增UB相幅值，当其靠近UA相幅值时，同期装置动作，程序记录此时

的UB幅值为动作电压值。

b.测试动作频率

系统侧电压UA=100V,相位0。，频率50Hz。系统侧参数是恒定值。设待并侧电压

UB=K)0V,相位0。，频率49Hz。可以看出只有频率不等，其他两项满足条件，采用【手

动试验】或【自动试验】方式递增UB相口勺频率，当其靠近UA相的频率时，同期装置

动作，程序记录此时UB的频率值作为动作频率值,

c测试动作相位

系统侧电压UA=100V,相位0。，频率50Hzo系统侧参数是恒定值。设待并侧

电压UB=100V,相位340。，频率50Hz。可以看出只有相位不等，其他两项满足条件，

采用手动或自动方式递增UB的相位，当其靠近UA的相位值时，同期装置动作，程序

记录此时UB的相位值作为动作相位值。

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d.自动准同期调整

如右图所示，两侧只有相位相等，其他

条件不满足同期条件，所不一样日勺是变化频率和变化幅值的命令不是由程序来控制,

而是由同期装置时开出量来控制。通过将其接入测试仪日勺开入量来发出变化频率和幅

值的命令。程序定义测试仪的开入量端子5为增频，开入量端子6为减频，开入量端

子7为增压，开入量端子8为减压。动作接点可选开入量端子1—4中的任意一种，当

满足同期条件时，测试仪记录动作频率和动作电压。

2.接线方式-如图所示：

（三）注意事项

进行同期试验测试时，开始应按下同期装置日勺启动按钮，同期装置才能进入等待同

期状态。试验前，请先杳找装置上的同期启