（OA自动化）TDZII电力系统自动化实验培训系统实验指导书C HANG S HA T ONG Q ING E LECTRICALAND I NFORMATION C O.LTDTQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统实验指导书长沙同庆电气信息有限公司目录1.3.1发电机组及控制屏 (1)1.3.2电力系统自动化实验培训系统 (8)1.3.3组态接线屏 (13)2.1.3.1机组启动和建压 (17)2.1.3.1.3恒定越前时间测试 (18)2.1.3.2手动准同期并列实验 (19)A.按准同期条件手动合闸 (19)B.偏离准同期并列条件合闸 (20)2.1.3.5半自动准同期并列 (21)2.1.3.6全自动准同期并列 (21)2.1.3.7不同准同期条件对比实验 (22)2.2.3.1不同Α角对应的励磁电压测试 (25)2.2.3.2同步发电机起励 (26)A.恒机端电压方式起励 (26)B.恒励磁电流方式起励 (26)2.2.3.3伏/赫限制实验 (27)2.2.3.4调差特性实验 (28)2.2.3.5强励实验 (30)2.2.3.6欠励限制实验 (31)2.2.3.7过励限制实验 (32)3.1.3.1负荷调节实验 (35)3.1.3.2单回路与双回路稳态对称运行比较实验 (35)A.单回路稳态对称运行实验 (35)B.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 (36)3.2.3.1原动机转速自动方式（自动调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响.37 3.2.3.2原动机转速手动方式（无调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (38)3.2.3.3励磁系统无调节下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (39)第4章电力系统综合实验414.1发电厂自动化综合实验414.1.3.2各机组依次并网实验 (42)4.1.3.3发电厂机组监控实验 (44)4.1.3.4发电厂机组调节实验 (44)4.1.3.5并联运行机组间无功功率的分配实验 (44)4.2电力系统自动化综合实验464.2.3.1多台机组依次并网实验 (47)4.2.3.2不改变网络结构的潮流分布实验 (48)4.2.3.3改变网络结构的潮流分布实验 (50)4.2.3.4四遥实验 (51)4.2.3.5电力系统有功功率平衡和频率调整实验 (51)4.2.3.6电力系统无功功率平衡和电压调整实验 (51)4.2.3.7多台机组依次退出实验 (51)4.3分区调频实验52A.时，分区调频实验 (53)B.时，分区调频实验 (53)附录1：自动装置参数设定参考表 (55)附录2：TQTS-III微机型自动调速装置用户手册 (56)附录3：TQTQ-III微机型同期装置用户手册 (63)附录4：TQLC-III微机型自动励磁装置用户手册 (79)第1章概述1.1系统简介“TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统”是根据教育部《电力系统分析》、《电力系统自动装置原理》、《电力系统自动化》、《电力系统调度自动化》、《电力系统远动技术》、《电力工程》、《工厂供电》等相关课程实验教学的需求，结合最新的电力系统自动化技术而研发的实验培训系统。
既适用于相关课程的实验教学、培养学生的实践技能，也可作为学生课程设计和毕业设计的开放平台，还可作为专业技术人员上岗培训平台。
1.2系统特点（1）多功能：一套实验系统可完成包括同期、励磁调节、静态稳定、暂态稳定、功率特性、继电保护等多种实验功能，且提供手动、自动等不同的实验方法，供学生比较。
（2）可视化界面：每台自动装置本身都有液晶显示屏，可以方便的观察数据、设置参数。
（3）实验系统配置PC机，可将实验中的各种数据及波形上传到PC机，可以实时地观察各种实验波形和数据，还可以存储，以供分析，在PC机上也可以对自动装置进行控制调节。
（4）贴近现场实际：实验系统是一个完整的电力系统典型模型，与电力系统的实际情况基本相符。
1.3系统构成TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统由发电机组及控制屏、电力系统自动化实验培训系统和组态接线屏组成。
具体结构及面板示意图详见下文：1.3.1发电机组及控制屏1.3.1.1结构与外形三相同步发电机组长118CM，宽50CM，高48CM。
TQPFK-II发电机组控制屏长75CM，宽65CM，高175CM。
发电机组控制屏面板上包括指示仪表、一次电路示意图、微机调速、微机同期、微机励磁装置、二次电路以及电源控制几个部分，如图1-1所示。
图1-1发电机组控制屏面板示意图注：个别型号产品第6区已经并到第2区示意图上，视具体情况而定。
发电机组控制屏左侧面插座有励磁出线、电动机出线、发电机出线；右侧面插座有发电机出线、380V电源、220V电源、通讯线等。
如图1-2所示。
“励磁出线”与应发电机组的发电机励磁端子F+，F-相连；“电动机出线”与发电机组的电动机控制电压相连；“发电机进线”与发电机组发电机电压输出端子的U、V、W、N相连；“发电机出线”应与系统电源相连；“380V电源”接市电三相交流380V电源。
220V电源接市电220V单相交流电源，TV与实验台TV相连。
图1-2发电机组控制屏侧面示意图1.3.1.2技术参数发电机组及控制屏容量2.8K VA。
1.3.1.2.1发电机组（1）三相同步发电机(S N=2.5KVA，U N=400，N N=1500R.P.M)（2）直流电动机(P N=2.2KW，U N=220V)，用来模拟原动机，配有测速装置1.3.1.2.2TQTS-III微机型自动调速装置（1）测量发电机转速精度：≤0.2%（2）可自动调节/手动调节（3）工作环境条件环境温度：-10℃－40℃相对湿度：5%－95%（4）交流电源额定电压：AC220V允许偏差：-15%－+15%频率：50H Z±0.5H Z波形：正弦波，波形畸变<5%（5）开关量输入输出路数12路光电隔离输入5路光电隔离输出（6）网络接口1路RS485接口，带光电隔离（9）指标参数*速度采用光电脉冲输入，每转1000个脉冲*控制计算周期10MS*调速范围20%~120%，可控硅移相范围10~150度*在空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为±10%时，发电机电压超调量小于阶跃量的30%，振荡次数小于2次，调节小于5秒（此参数与调节器参数有关）1.3.1.2.3TQLC-III微机型自动励磁装置（1）工作环境条件环境温度：-10℃－40℃；相对湿度：5%－95%；（2）交流电源额定电压：AC220V；允许偏差：-15%－+15%；频率：50H Z±0.5H Z；波形：正弦波，波形畸变<5%；（3）模拟量输入参数定子电流（三相）：额定值5A；机端电压（三相）：额定值相电压57.7V（二次）；励磁电压：额定值220V；励磁电流：额定值3.60A；频率：额定值50H Z；（4）开关量输入输出路数12路光电隔离输入；5路光电隔离输出；（5）网络接口1路RS485接口，带光电隔离（6）指标参数*调压范围20%~120%。
可控硅移相范围10~150度；*起励超调≤10%，甩负荷超调≤15%；*调差率±15%可调；*频率特性：频率每变化1%，发电机机端电压变化不大于额定值的0.25%；*电流测量精度：0.5%，电压精度：0.5%。
*在空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为±10%时，发电机电压超调量小于阶跃量的30%，振荡次数小于2次，调节小于5秒（此参数与调节器参数有关）1.3.1.2.4TQTQ-III微机型自动同期装置（1）工作环境条件环境温度：-10℃－40℃；相对湿度：5%－95%；（2）交流电源额定电压：AC220V；允许偏差：-15%－+15%；频率：50H Z±0.5H Z；波形：正弦波，波形畸变<5%；（3）模拟量输入参数机端电压（三相）：额定值相电压57.7V（二次）；机端电留（三相）：额定值10A（二次）；频率：额定值50H Z；（4）开关量输入输出路数12路光电隔离输入；10路继电器触点输出；（5）测量系统频率、机端电压、系统电压精度优于0.5%（6）全自动准同期合闸（7）半自动准同期合闸（8）断路器合闸时间测定（9）多种参数的修改，可在装置上通过液晶屏修改，也可通过PC机修改（10）通讯功能，可在PC机上实时观测多种波形、并可以保存数据注：通讯功能视具体型号而定，部分产品未加载通讯功能。
此注释适用于同期装置。
1.3.1.2.5互感器（1）电压互感器：变比为380V/100V。
（2）电流互感器：变比为10A/5A。
1.3.1.2.6励磁整流模块（1）最大输出电流：30A（2）额定工作电压：380V（3）控制电源电压：12V直流（4）控制信号：0~10V1.3.1.2.7调速整流模块（1）最大输出电流：30A（2）额定工作电压：450V（3）控制电源电压：12V直流（4）控制信号：0~10V1.3.1.3发电机组控制屏构成发电机组控制屏由以下几部分构成：1)台体2)测量表计：励磁电流表、励磁电压表、机端电压表、系统电压表、有功表、无功表、机端频率表。
3)一次接线图：发电机组与系统之间的连接示意图。
4)三相模拟断路器：用三相交流接触器模拟实现。
5)电压互感器：用来采集发电机机端电压和系统电压。
6)电流互感器：用来采集发电机电流。
7)TQTS-III微机型自动调速装置：用来调节电动机转速。
8)TQTQ-III微机型自动同期装置：实现发电机组与无穷大系统并网操作。
9)TQLC-III微机型自动励磁装置：用来调节发电机励磁。
10)励磁整流模块：受自动励磁装置控制输出发电机励磁电流。
11)调速整流模块：受自动调速装置控制输出调速控制电流。
1.3.1.4发电机组控制屏面板介绍发电机组控制屏面板如图2-1，分6个区分别介绍。
注：个别型号产品第6区已经并到第2区示意图上，视具体情况而定。
1.3.1.4.1发电机组控制屏1区发电机组控制屏1区为指示仪表，包含励磁电流表、励磁电压表、机端电压表、系统电压表、有功表、无功表、机端频率表、系统频率表，如图1-3所示。
各表对应的测量点均与名称符合，机端表测量点为经过T1变压器之后的数据。
图1-3发电机组控制屏1区示意图1.3.1.4.2发电机组控制屏2区发电机组控制屏2区为发电机组与系统连接的一次电路示意图，如图1-4所示。
断路器1QF 即为并网开关，1QF处安装有带灯操作按键，按红灯按键可对断路器进行合闸，按绿灯按键可进行跳闸。
当断路器处于合位时，红灯亮，绿灯灭；处于跳位时，绿灯亮，红灯灭。
用红绿带灯按键模拟，红灯亮模拟断路器合闸，绿灯亮模拟断路器跳闸；G表示发电机组，T1为380V/380V变压器，1TA、1TV、2TV分别为电流互感器、机端电压互感器、系统电压互感器。