许继电气股份有限公司目录一、概述系统总图二、意义三、发电机模型电力系统稳定器（PSS）、PID调节及励磁系统稳定器等功能，但可以通过手动调整模拟励磁控制系统的过励、欠励、强励等环节，在负荷变动情况下可以通过手动调压演示调整励磁稳定发电机出口端电压的过程，这些演示通过在发电机定子绕组出线端配置的电压、有功功率、无功功率等表计进行显示，为了减小整流桥提供的脉动励磁电流的脉动程度，可在励磁回路中串联一铁心电抗器加以限制。在同步发电机的励磁回路中通过接触器触点开关串接一氧化锌压敏电阻，用于同步发电机灭磁实验演示，由于采用手动调压励磁，不需要再配置专用的启励电路。同步发电机励磁系统的模拟电路如图示：图中，灭磁开关的控制采用220V交流接触器实现，灭磁电阻的投切采用接触器的辅助触点实现，主触点用于开、断主励磁回路。灭磁回路的控制电路如图：2、发电机调速系统调速方式采用市电（三相380V，交流）经三相可控硅全控桥整流，再通过平波电抗器平波，通过改变其电枢电压的方式来改变发电机出力进行调速的。采用三相电源及平波电抗器的作用在于减小直流脉动分量，从而减小直流电动机的震动、噪音、损耗，同时改变直流电动机的换向性能。直流电动机的电枢直流电压的改变是通过一个手动控制模块，通过改变晶闸管的触发角来调节其输出电压的，通过操作平台上的发电机的转速仪表可以显示速度调整情况。同步发电机励磁电压采用恒定直流励磁方式，由市电经过调压器后再经二极管整流桥整流后由平波电抗器平波而得到，同步发电机调速系统的模拟电路如图示：3、发电机准同期系统同步发电机同期系统的模拟采用手动准同期与自动准同期两种方式，自动准同期装置采用微机自动准同期控制器实现，手动准同期通过手动调节励磁改变发电机输出电压，手动调节加在原动机（直流电动机）电枢上的脉动直流电压调节电动机转速从而调节发电机输出电压频率，通过监测控制屏上的发电机输出电压表与电网电压表之间的电压差值，监测控制屏上的发电机输出电压信号频率（通过装在连轴器上的测速装置及转速表检测）与电网电压频率之差值，当两个差值很小时，选择在系统电压与发电机输出电压的相位角接近相等时刻（通过装设在控制屏上的同期表来判断），通过手动控制开关进行并列，手动准同期与自动准同期两种同期方式之间设置有同期方式切换开关。自动准同期装置的微机自动准同期控制器具有对两侧电压的频差、电压差进行自动检测控制的功能，但由于本模拟实验系统中的同步发电机的励磁与调速装置采用手动进行调节，因此这两项自动调节功能失去作用，微机自动准同期控制器只有合闸控制功能，相当于半自动准同期并列装置。微机自动准同期控制器可采用恒定越前相角准同期并列和恒定越前时间准同期并列两种并联方式中的一种，控制器显示面板上能够显示同步发电机的输出电压及频率，同时具有同期参数选择及设置功能，能够进行一些主要参数的测定（如断路器开关时间、合闸误差角等）。自动准同期控制器面板上也设有手动合闸同期按钮开关，以备控制器故障时进行手动同期合闸，控制器具有通信接口，用于远方通信。同步发电机的并列操作是在原动机启动操作，发电机励磁启动操作，无穷大电源投入操作以及输电线路开关投入操作等完成之后进行的，手动并列时也可以通过控制面板上的同期表来进行，根据同期表中反映两侧电压差的电压表的正负偏转以及反映两侧频率差的频率表的正负偏转通过手动调整发电机的励磁与转速，在观察到两侧相位角差接近于零的时提前一个时间间隔进行手动合闸。同步发电机并列操作的控制电路如下图发电机准同期装置模拟的主电路如下图4、发电机继电保护模拟本模拟系统的发电机继电保护装置采用许继电气公司生产的微机型发电机继电保护装置实现。由于故障类型比运行现场加以简化，所以模拟系统的发电机微机保护装置的保护配置也进行了简化，主要配置的保护类型有：比率制动式差动保护、定子接地保护、失磁保护、转子接地保护、复合电压启动过流保护、过流保护、反时限过负荷保护。为了使学生对发电机微机保护的保护动作特性有更加直观的理解，各种保护采用软件投退的方法进行实验，保护动作后会有相应的保护动作情况显示，发电机微机保护装置具有友好的人机接口界面，可以在操作界面上进行参数整定、运行状态显示等功能。同步发电机继电保护的模拟实验系统的电路如图所示：发电机特性实验空载实验调压实验带负载实验同期并网实验过励、欠励实验发电部分保护实验内容及实现方法失磁保护：手动调节发电机励磁电压使其达到失磁保护的动作范围，或者切除励磁电压差动保护：当发电机发生相间短路故障时，通过比较发电机两侧的差流来完成保护功能。定子一点接地保护：通过在机端口增设元器件和开关模拟单相接地故障，实现定子一点接地保护。复合电压启动（方向）过流保护：通过增设的阻抗元器件模拟相间故障产生低电压或复序电压实现复合电