此表后,比较三种途径得出的α角有无不同,分析其原因。 表2-1
励磁电流Ifd 显示控制角α 励磁电压Ufd 交流输入电压UAC 由公式计算的α 示波器读出的α 0.0A / 0.5A 1.5A 2.5A (6)调节控制角大于90度但小于120度,观察全控桥输出电压波形,与课本所画波形有何不同?为什么?
(7)调节控制角大于120度,观察全控桥输出电压波形,与课本所画波形有何不同?为什么? (二)同步发电机起励实验
同步发电机的起励有三种:恒UF方式起励,恒α方式起励和恒IL方式起励。其中,除了恒α方式起励只能在它励方式下有效外,其余两种方式起励都可以分别在它励和自并励两种励磁方式下进行。
恒UF方式起励,现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”的两种起励方式。设定电压起励,是指电压设定值由运行人员手动设定,起励后的发电机电压稳定在手动设定的电压水平上;跟踪系统电压起励,是指电压设定值自动跟踪系统电压,人工不能干预,起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上,有效跟踪范围为85%~115%额定电压;“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式,而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。
恒IL方式起励,也是一种用于试验的起励方式,其设定值由程序自动设定,人工不能干预,起励后的发电机电压一般为20%额定电压左右;恒α方式起励只适用于它励励磁方式,可以做到从零电压或残压开始由人工调节逐渐增加励磁,完成起励建压任务。
1.恒UF方式起励步骤
(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式,投入“励磁开关”; (2)按下“恒UF”按钮选择恒UF控制方式,此时恒UF指示灯亮; (3)将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下,此时灭磁指示灯亮,表示处于灭磁位置;
(4)启动机组;
(5)当转速接近额定时,将“灭磁”按钮松开,发电机起励建压。此时,发电机组的转速会降低,应相应的调整原动机调速旋钮,保持转速为额定值(以
下同此)。注意观察在起励时励磁电流和励磁电压的变化(看励磁电流表和电压表)。录波,观察起励曲线,测定起励时间,上升速度,超调,振荡次数,稳定时间等指标,记录起励后的稳态电压和系统电压。
上述的这种起励方式是通过手动解除“灭磁”状态完成的,实际上还可以让发电机自动完成起励,其操作步骤如下:
(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式,投入“励磁开关”; (2)按下“恒UF”按钮选择恒UF控制方式,此时恒UF指示灯亮; (3)使调节器操作面板上的“灭磁”按钮为弹起松开状态(注意,此时灭磁指示灯仍然是亮的);
(4)启动机组;
(5)注意观察,当发电机转速接近额定时,灭磁灯自动熄灭,机组自动起励建压,整个起励过程由机组转速控制,无需人工干预,这就是发电厂机组的正常起励方式。同理,发电机停机时,也可由转速控制逆变灭磁。
改变系统电压,重复起励(无需停机、开机,只需灭磁、解除灭磁),观察记录发电机电压的跟踪精度和有效跟踪范围以及在有效跟踪范围外起励的稳定电压。
按下灭磁按钮并断开励磁开关,将“励磁方式开关”改切到“微机它励”位置,恢复投入“励磁开关”(注意:若改换励磁方式时,必须首先按下灭磁按钮并断开励磁开关!否则将可能引起转子过电压,危及励磁系统安全。)本励磁调节器将它励恒UF运行方式下的起励模式设计成“设定电压起励”方式(这里只是为了试验方便,实际励磁调节器不论何种励磁方式均可有两种恒UF起励方式),起励前允许运行人员手动借助增减磁按钮设定电压給定值,选择范围为0~110%额定电压。用灭磁和解除灭磁的方法,重复进行不同设定值的起励试验,观察起励过程,记录设定值和起励后的稳定值。
2.恒IL方式起励步骤
(1)将“励磁方式开关”切到“微机自励”方式或者“微机它励”方式,投入“励磁开关”;
(2)按下“恒IL”按钮选择恒IL控制方式,此时恒IL指示灯亮; (3)将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下,此时灭磁指示灯亮,表示处于灭磁位置;
(4)启动机组;
(5)当转速接近额定时,将“灭磁”按钮松开,发电机自动起励建压,记录起励后的稳定电压。起励完成后,操作增减磁按钮可以自由调整发电机电压。
3.恒α方式起励步骤
(1)将“励磁方式开关”切到“微机它励”方式,投入“励磁开关”;
(2)按下恒α按钮选择恒α控制方式,此时恒α指示灯亮;
(3)将调节器操作面板上的“灭磁”按钮按下,此时灭磁指示灯亮,表示处于灭磁位置;
(4)启动机组;
(5)当转速接近额定时,将“灭磁”按钮松开,然后手动增磁,直到发电机起励建压;
(6)注意比较恒α方式起励与前两种起励方式有何不同。 (三)控制方式及其相互切换
本型微机励磁调节器具有恒UF、恒IL、恒Q、恒α等四种控制方式,分别具有各自特点,请通过以下试验自行体会和总结。
1.恒UF方式
选择它励恒UF方式,开机建压不并网,改变机组转速45Hz~55Hz,记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角α的关系数据。 表2-2
发电机频率 45Hz 46Hz 47Hz 48Hz 49Hz 50Hz 51Hz 52Hz 53Hz 54Hz 55Hz 发电机电压 励磁电流 励磁电压 控制角? 2.恒IL方式
选择它励恒IL方式,开机建压不并网,改变机组转速45Hz~55Hz,记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角α的关系数据。 表2-3
发电机频率 45Hz 46Hz 47Hz 发电机电压 励磁电流 励磁电压 控制角? 48Hz 49Hz 50Hz 51Hz 52Hz 53Hz 54Hz 55Hz 3.恒α方式
选择它励恒α方式,开机建压不并网,改变机组转速45Hz~55Hz,记录频率与发电机电压、励磁电流、控制角α的关系数据。 表2-4
发电机频率 45Hz 46Hz 47Hz 48Hz 49Hz 50Hz 51Hz 52Hz 53Hz 54Hz 55Hz 发电机电压 励磁电流 励磁电压 控制角? 4.恒Q方式
选择它励恒UF方式,开机建压,并网后选择恒Q方式(并网前恒Q方式非法,调节器拒绝接受恒Q命令),带一定的有功、无功负荷后,记录下系统电压为380V时发电机的初始状态,注意方式切换时,要在此状态下进行。改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据。 表2-5
系统电压 380V 370V 360V 350V 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角? 有功功率 无功功率 390V 400V 410V 将系统电压恢复到380V,励磁调节器控制方式选择为恒UF方式,改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据。 表2-6
系统电压 380V 370V 360V 350V 390V 400V 410V 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角α 有功功率 无功功率 将系统电压恢复到380V,励磁调节器控制方式选择为恒IL方式,改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据。 表2-7
系统电压 380V 370V 360V 350V 390V 400V 410V 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角α 有功功率 无功功率 将系统电压恢复到380V,励磁调节器控制方式选择为恒α方式,改变系统电压,记录系统电压与发电机电压、励磁电流、控制角α,无功功率的关系数据。 表2-8
系统电压 380V 370V 360V 发电机电压 发电机电流 励磁电流 控制角α 有功功率 无功功率