目录
设计求…………………………………………………………………………3
1硬件条件………………………………………………………………………3
2设计目………………………………………………………………………3
3设计容………………………………………………………………………3
4设计求………………………………………………………………………3
二电力系统…………………………………………………………………………4
1电力系统组成作…………………………………………………………4
2电力系统动化………………………………………………………………5
三发电机组介绍…………………………………………………………………6
1发电机简介……………………………………………………………………6
11结构 …………………………………………………………………6
12发电机工作原理 …………………………………………………………6
2发电机组实验概述……………………………………………………………6
3发电机组网………………………………………………………………8
31发电机组网条件………………………………………………………8
32网运行优势……………………………………………………………8
33发电机期网操作………………………………………………………9
4发电机组动化控制原理…………………………………………………10
四发电机组PLC控制流程…………………………………………………………13
1发电机组程……………………………………………………………13
2发电机组程流程……………………………………………………14
21动开机流程……………………………………………………………14
22发电机组网流程………………………………………………………14
23发电机组正常停机流程…………………………………………………15
24 事紧急停机流程……………………………………………………16
25事停机流程流程图…………………………………………………16
3发电机组网流程…………………………………………………………18
31发电机组网系统图……………………………………………………18
32发电机组网流程图……………………………………………………18
五结………………………………………………………………………………20六参考文献…………………………………………………………………………21
设计求
1硬件条件
交流发电机实验机组S7200 PLC 单元（CPU226EM235）通讯电缆通电脑彩色 LCD 触摸屏模拟辅机蝶阀控制
2设计目
培养学生参阅国家行业标准掌握发电机组启停车控制基求系统构成工作原理初步学会PLC控制方法高级HMI应组学应分选择实现机组开机准备 开机网正常停机事停机事紧急停机等逻辑控制功初步熟悉HMI应方法
3设计容
1发电机组构成系统工作原理工作程
2基 PLC 系统总原理图部分工作原理工作程
3分机组开机准备开机网正常停机事停机事紧急停机等程侧重点简单编制 PLC 程序框图
4调速系统励磁系统期装置协调控制
4设计求
1通设计原理图掌握实验装置接线方法完成述功
2设计验收时必须现场示提交课程设计报告（电子版）
二电力系统
1电力系统组成作
图电力系统组成
图电力系统动力系统区
电力系统发电厂输电网配电网电力户组成整体次源转换成电输送分配户统系统（图示）输电网配电网统称电网电力系统重组成部分发电厂次源转换成电电网电输送分配电力户电设备完成电生产整程电力系统包括保证安全运行继电保护装置安全动装置调度动化系统电力通信等相应辅助系统(般称二次系统)
2电力系统动化
电力系统世界复杂工系统安全稳定济运行产业正常发展社会稳定基础精确效电力系统进行控制十分重保持电力系统正常运行稳定性频率电压正常水系统应足够静态稳定储备功功备容量必调节手段正常负荷波动调节功功潮流时均应发生发振荡
电力系统动化目采取种措施系统运行正常运行状态正常运行状态通制定运行计划运计算机监控系统实时进行电力系统运行信息收集处理线安全监视安全分析等系统处优正常运行状态 时正常运行时确定项预防性控制出现紧急状态提高处理力
电力系统旦出现障进入紧急状态系统够动（手动）做出反应采取控制措施控制措施包括继电保护装置正确快速动作种稳定控制装置通紧急控制系统恢复正常状态事状态系统处事状态时系统采取恢复措施重新进入正常运行状态
现代化电力系统中着计算机技术网络通信技术快速发展电力系统动化建设发展越加完善尤电力系统监控电力调度动化系统中广泛采新计算机技术通讯技术图处理等技术助计算机强快速综合处理力实施电网运行理计算机监控实现投入系统运行发电厂（火力水力等形式发电厂）进行遥测遥控遥信遥调（四遥技术）进行统调度理密切监视电网运行电力系统够安全济稳定运行 八十年代国电网调度动化系统发展非常迅速整体功设备水程度提高特九十年代开始电力调度动化系统电力监控系统已80年代封闭式集中式系统开放式分布式集散式集成系统发展保证电网安全济运行方面发挥重作已成国级调度部门指挥电网稳定长久运行缺少重方法必手段时国电力系统提供稳定解决方案
三发电机组介绍
1发电机简介
发电机形式源转换成电机械设备水轮机汽轮机柴油机动力机械驱动水流气流燃料燃烧原子核裂变产生量转化机械传发电机发电机转换电发电机工农业生产国防科技日常生活中广泛途
发电机形式工作原理基电磁感应定律电磁力定律构造般原：适导磁导电材料构成互相进行电磁感应磁路电路产生电磁功率达量转换目
11结构
发电机通常定子转子端盖轴承等部件构成定子定子铁芯线包绕组机座固定部分结构件组成转子转子铁芯（磁极磁扼）绕组护环中心环滑环风扇转轴等部件组成
轴承端盖发电机定子转子连接组装起转子定子中旋转做切割磁力线运动产生感应电势通接线端子引出接回路中便产生电流
12发电机工作原理
电动机样定子铁芯槽放ABC三相线圈匝数相等线圈转子铁芯槽线圈分N极S极外面直流电电刷滑环通入转子线圈转子线圈会产生磁力线磁力线方N极S极发电机转子汽轮机转子带动n1(3000转分钟)速旋转时相该转子磁力线n1速度旋转程定子线圈切割定子线圈中产生感应电动势（感应电压）发电机外面线路负载连接输出发电基原理
2发电机组实验概述
电力系统动模动化综合实验台动化电力系统综合试验装置该装置功集成发电机运行动态实验发电机运行保护实验线路保护实验变压器保护数字继电器保护曲线实验等发电机动模实验装置体电动机（作该实验装置原动机）步发电机调速器励磁器PLC触摸屏组成结构工作效果说型发电厂该装置够反映现代电生产传输全程体现现代电力系统动化信息化数字化特点实现电力系统检测控制监视保护动化
装置基结构图示
* 励方式
励控硅励磁
* 励方式
副励磁机励控硅励磁
3发电机组网
台发电机组未入系统运行前电压列母线电压状态量等须发电机组进行适操作符合条件允许断路器合闸作网运行系列操作称网
31发电机组网条件
①发电机频率系统频率相
②发电机出口电压系统电压相误差应5
③发电机相序系统相序相
④发电机电压相位系统电压相位致
满足四条件时合网开关发电机组入系统运行条件中满足开关K两端会出现差额电压 果闭合K发电机电网组成回路中必然会出现瞬态击电流
述条件中相序致绝条件外条件相通常电机承受击电流
网准备工作检查网条件确定合闸时刻通常电压表测量电网电压 调节发电机励磁电流发电机输出电压UU1助步指示器检查调整频率相位确定合闸时刻
图三相发电机整步
32网运行优势
电网供电单机供电许优点：
①提高供电性台电机发生障定期检修会引起停电事
②提高供电济性灵活性例水电厂火电厂联时枯水期旺水期两种电厂调配发电水资源合理电高峰期低谷期灵活决定投入电网发电机数量提高发电效率供电灵活性
③提高供电质量电网容量巨(相单台发电机者负载视穷)单台发电机投入停机负载变化电网影响甚微衡量供电质量电压频率视恒定变常数 电网单台发电机说视穷电网穷汇流排步发电机联电网运行情况受电网制约说电压频率电网致单独变化
33发电机期网操作
发电机准期列基原理：
设列断路器两侧电压分列断路器触头闭合瞬间出现击电流值进入步运行暂态程决定合闸时电压差滑差角频率准期列脉动电压滑差角频率进行检测控制选择合适时间发出合闸信号合闸瞬间值允许值检测信息取断路器两侧电压进行检测提取信息
（1） 发电机动期网：
通常采恒定越前时间原理工作越前时间断路器合闸时间整定准期控制器根定允许压差允许频差断检查准期条件否满足满足求时闭锁合闸发出均压均频控制脉条件均满足时整定越前时刻送出合闸脉
恒定越前时间：理想合闸瞬间两电压相量重合瞬间考虑断路器操动机构合闸回路控制电器固动作时间必须两电压相量重合前发出合闸信号取提前量段时间般称越前时间越前时间需断路器合闸时间（准期装置动作时间忽略）进行整定整定值滑差压差关称恒定越前时间
恒定越前列装置组成：滑差检测电压检测合闸信号控制逻辑频差控制压差控制
中滑差检测压差检测获取信息合闸信号控制逻辑滑差压差允许范围时越前信号测瞬间发出合闸控制操作频差控制单元务发电机频率调整接电网频率频率差趋列条件允许范围促成列实现频率差控制单元频率差方测量环节频率调整执行环节两部分组成前者判间频率高低作发升速降速脉者例调节求调整发电机组转速电压控制单元务列操作程中动调节发电机电压电压差条件符合列求电压差方测量环节脉展宽电路两部分组成
发电机动期网流程：
①期调整开关切细调位置期开关切投入位置期闭锁装置闭锁位置观察组合期表开始转动
②动期：动准期转换开关切试验位置动准期装置启动钮钮方红灯亮动准期转换开关切投入位置观察期表停12点位置观察功功率表指示显示网成功
③期开关切退出位置退出期表动准期开关切退出位置红灯灭
④期闭锁装置切解位期调整切断开位
⑤发电机出口开关合位置（竖直位置）开关方红灯亮
（2）发电机手动期网
①期调整开关切细调位置期开关切投入位置期闭锁装置闭锁位置观察组合期表开始转动
②手动期发电机出口开关预合位置（竖直位置）观察左侧组合期表转12点位置手动合开关红灯亮网成功
4发电机组动化控制原理
首先原动机直流电机采励励磁方式进行励磁励磁独立受控制转子电枢绕组改变感应电动势通改变感应电势改变转速电枢绕组独立加三相交流电整流变接SCR电流互感器整流变电流采集出然整流滤波变成矩形脉AD口进入PLC电动机转速通转速传感器变送器变脉送入PLC准期装置发出加速减速脉调速器作AD进电流通电流环DA发出加速减速脉改变SCR触发角构成双闭环控制系统改变改变直流电机转速发电机电动机轴相连发电机转速改变发电机转速公式改变频率频率改变利网通手动进行改变直流电机转速采耗制动启动耗制动时电枢绕组SCR断开耗电阻构成回路消耗电阻转速改变
发电机电动机轴相连步发电机原理面已讲次采两种励磁方式：励方式励方式励磁发电机身作励磁电源方法接发电机出口变压器作励磁电源整流硅供发电机励磁励处接电压变压器面部分励相步发电机励磁系统般励磁功率单元励磁控制器两部分组成图：
励磁系统动控制框图
励磁功率单元步发电机转子提供直流电流励磁电流励磁控制器根输入信号定调节准控制励磁功率单元输出整励磁动控制系统励磁控制器励磁功率单元发电机构成反馈控制系统次控制器PLC功率单元SCR励励交流电励磁变进行降压然接SCR励磁变出电流电流互感器采集出整流滤波输入PLC准期装置发出增磁减磁断路器发电机侧检测电压电流脉时进入励磁控制器励磁控制器计算发出控制脉作SCR控制励磁电流
电力系统正常运行时负荷常波动步发电机功率相应变化需励磁电流进行调节机端电压励磁动控制系统维持电压稳定通断调节励磁电流维持电压符合网求发电机功功率受调速器控制励磁电流关调节励磁电流改变发电机功功率数值励磁电流仅电压功功率关系统稳定性关
通手动减励磁电流采灭磁装置转子磁场建立起果某种原（发电机部障等）需强迫发电机立退出工作时断开发电机断路器时必须转子绕组部磁场快消失否发电机会励磁产生电压者会定子绕组部障继续扩需采灭磁装置灭磁发电机转子励磁绕组磁场快减弱程度般励磁回路断开励磁绕组电感转子励磁绕组接入放电电阻灭磁
控制保护模块准期装置合闸仅满足检测电压电流相角差关系统保护关控制合闸机构发电机起励电动机停机电动机转速否正常控制保护
机接口模块PLC触摸屏通通讯接口连接通触摸屏进行参数显示参数整定开停机控制查趋势曲线PLC监控机相连监视整系统运行果发电机系统建区通远程控制监视整系统运行发电机动化控制原理图：
四发电机组PLC控制流程
系统发电机组工艺流程设定工作流程通完成机组动开机停机紧急事停机等功保证发电机组正常运行
1发电机组程
（1）开机程
开机条件具备时（断路器跳位电气障等）开机指令启动调速器（果调速器启动失败跳出开机程）调速器升速95额定转速灭磁开关合闸励磁装置合起励开关（起励程般5s20s起励失败励磁装置跳起励开关）机端电压40额定电压时跳起励开关机端电压95额定电压时进行网调节直网条件满足合网断路器网调速器励磁器进入负载运行状态开机程结束
（2）网程
发电机组进行适操作符合相位相序频率电压相等条件允许断路器合闸作网运行发电机组入系统运行程网准备工作检查网条件确定合闸时刻通常电压表测量电网电压 调节发电机励磁电流发电机输出电压UU1助步指示器检查调整频率相位确定合闸时刻
（3）停机程
发停机指令调速器调速器动卸掉负载进入空载状态断路器跳闸机组解列转速降80额定值时励磁逆变灭磁（3％转速灭磁结束否动跳灭磁开关设障标志阻止次开机）转速降35额定值时机组制动装置启动制动直转速降5额定值解制动机组完全停机复制动回路正常停机程结束
机组转速115额定值调速器启动失败励磁器障电气事时启动事停机时断路器跳闸跳灭磁开关发出事停机信号（信号保持应手动解）进入停机程
（4）事停机程
机组转速115额定值调速器启动失败励磁器障电气事时启动事停机时断路器跳闸跳灭磁开关发出事停机信号（信号保持应手动解）进入停机程
（5）紧急停机程
机组转速达140额定值紧急停机钮时启动紧急停机程时断路器跳闸跳灭磁开关发出紧急停机信号（信号保持应手动解）进入停机程
2发电机组程流程
21动开机流程
工作员发出开机命令PLC检查机组否具备条件：
（1）机组事
（2）制动系统接点开
（3）发电机断路器处跳闸位置
（4）开机准备灯亮
述开机条件表明机组目前状态中满足坚决开机否会造成重机组事开机条件具备开机准备灯亮PLC流程投入原动机电源触摸屏显示调速器参数设定延时10s默认参数投调速器PLC检测机组95额定转速信号投入励磁回路交流电源开关灭磁开关起励建压检测励磁屏95额定电压信号时检查机组期转换开关位置判定否投入动准期装置机端电压频率接系统频率时适时间合发电机断路器机组系统列规定时间PLC没检测断路器合位信号取消次开机切动准期停励磁调速器延时10秒弹出网失败画面检测合位信号延时20秒切动准期装置弹出网成功画面调速器检测机组网信号输出加10额定功机组带负荷开机流程结束
1开机检：需检查障信号事信号断路器跳位信号避免非期列损坏发电机
2开启蝶阀：检测蝶阀开启信号发出报警信号取消开机操作
3开启调速器：果调速器启动失败跳出开机程
4检测机组转速：调速器升速95额定转速灭磁开关合闸励磁装置合起励磁开关（起励程般5s20s起励失败励磁装置跳起励开关）
5期操作：机端电压40额定电压时跳起励开关机端电压95额定电压时进行网调节直网条件满足
6网：合网断路器
7结束
开机程流程图：
22发电机组网流程
KQK1开关已合KQK2开关已合Q7开关已合投入励磁电压95转子正极绝缘良转子负极绝缘良定子绝缘良DEH允许TK投入微机期已投入网完成
机组网初负荷产生程图：
网程中DEH动准期装置励磁调节器三者关系作图：
23发电机组正常停机流程
机组正常停机条件卸掉负荷进入空载状态
1调速器卸载：调速器动卸掉负载进入空载状态
2解列操作：断路器跳闸停励磁
3灭磁：转速降80额定值时励磁逆变灭磁（3％转速灭磁结束否动跳灭磁开关设障标志阻止次开机）
4转速降35额定值时机组制动装置启动制动
5直转速降5额定值关闭蝶阀解制动机组完全停机复制动回路
6结束
24事紧急停机流程
机组出现轴承（包括定子）温度高调速器油压低电气事风机障（实验台面板相关模拟开关）等事直接跳发电机断路器灭磁开关调速器发停机令原动机迅速关闭需先卸负荷停机动作程序加快停机程免事扩机组飞逸（140）重保护动作时立紧急停机关闭原动机
1机组转速达140额定值紧急停机钮时启动紧急停机程
2解列操作：断路器跳闸
3灭磁：灭磁开关跳开
4发出紧急停机信号（信号保持应手动解）
5检测转速：制动关闭蝶阀
6手动解制动
7结束
25事停机流程
1信号检测：机组转速115额定值调速器启动失败励磁器障电气事时启动事停机
2解列操作：断路器跳闸
3灭磁：灭磁开关跳开
4发出事停机信号（信号保持应手动解）
5检测转速：制动关闭蝶阀
6手动解制动
7结束
3发电机组网流程
31发电机组网系统图
32发电机组网流程图
着电力系统规模日益扩系统运行变化越越频繁电网期列操作成变电站综合动化系统中项重功减击提高系统稳定性具重作目前现场运行部分期装置电厂期概念具备调整发电机机端电压频率相角功确保网时会出现击变电站期带期检定性质通判断断路器两端电压否满足期条件然决定否合闸网操作
发电机组网流程图：
开始
测量电压
电压否合格
测量频率
测量相位
测量相序
频率否合格
相位否合格
合闸网
结束
调节电压
调节频率
调节相位
调节相序
相序否合格
否
否
否
否
结
接两周努力次课程设计完成课程设计电气工程专业学程中次综合实践通课程设计复巩固课知识相关容实践力培养实践技训练意义进行毕业设计事电气工程专业关技术工程科学研究定基础
次设计前电气系统发电机具体知识甚解电力系统组成部分原理结构清楚更深入学解发电机组原理图工作流程详细解发电机组部分控制思想清楚理解根获信息画出网程控制流程图网流程熟练掌握
进行设计程中通查找资料分析总结仅弥补知识许漏洞学更专业相关东西明白前发电机组已实现动化控制相关技术断发展具广阔前景更重学会遇困难时放弃通种媒介进行查询老师学学长寻求帮助事情认真负责心态加努力定会中收获
参考文献
电力系统动化实验指导书 中南学
电力系统动化 孙莹 中国电力出版社
电机原理拖动 彭鸿 机械工业出版社
现代电气控制PLC应教程 王仁祥 机械工业出版社
现代电气控制PLC应技术 王永华 北京航天航空学出版社
电机电气控制 谭维瑜 机械工业出版社
电气控制PLC应技术 范国伟 民邮电出版社
电气运行技术 杨娟 中国电力出版社
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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目录
设计求…………………………………………………………………………3
1硬件条件………………………………………………………………………3
2设计目………………………………………………………………………3
3设计容………………………………………………………………………3
4设计求………………………………………………………………………3
二电力系统…………………………………………………………………………4
1电力系统组成作…………………………………………………………4
2电力系统动化………………………………………………………………5
三发电机组介绍…………………………………………………………………6
1发电机简介……………………………………………………………………6
11结构 …………………………………………………………………6
12发电机工作原理 …………………………………………………………6
2发电机组实验概述……………………………………………………………6
3发电机组网………………………………………………………………8
31发电机组网条件………………………………………………………8
32网运行优势……………………………………………………………8
33发电机期网操作………………………………………………………9
4发电机组动化控制原理…………………………………………………10
四发电机组PLC控制流程…………………………………………………………13
1发电机组程……………………………………………………………13
2发电机组程流程……………………………………………………14
21动开机流程……………………………………………………………14
22发电机组网流程………………………………………………………14
23发电机组正常停机流程…………………………………………………15
24 事紧急停机流程……………………………………………………16
25事停机流程流程图…………………………………………………16
3发电机组网流程…………………………………………………………18
31发电机组网系统图……………………………………………………18
32发电机组网流程图……………………………………………………18
五结………………………………………………………………………………20六参考文献…………………………………………………………………………21
设计求
1硬件条件
交流发电机实验机组S7200 PLC 单元（CPU226EM235）通讯电缆通电脑彩色 LCD 触摸屏模拟辅机蝶阀控制
2设计目
培养学生参阅国家行业标准掌握发电机组启停车控制基求系统构成工作原理初步学会PLC控制方法高级HMI应组学应分选择实现机组开机准备 开机网正常停机事停机事紧急停机等逻辑控制功初步熟悉HMI应方法
3设计容
1发电机组构成系统工作原理工作程
2基 PLC 系统总原理图部分工作原理工作程
3分机组开机准备开机网正常停机事停机事紧急停机等程侧重点简单编制 PLC 程序框图
4调速系统励磁系统期装置协调控制
4设计求
1通设计原理图掌握实验装置接线方法完成述功
2设计验收时必须现场示提交课程设计报告（电子版）
二电力系统
1电力系统组成作
图电力系统组成
图电力系统动力系统区
电力系统发电厂输电网配电网电力户组成整体次源转换成电输送分配户统系统（图示）输电网配电网统称电网电力系统重组成部分发电厂次源转换成电电网电输送分配电力户电设备完成电生产整程电力系统包括保证安全运行继电保护装置安全动装置调度动化系统电力通信等相应辅助系统(般称二次系统)
2电力系统动化
电力系统世界复杂工系统安全稳定济运行产业正常发展社会稳定基础精确效电力系统进行控制十分重保持电力系统正常运行稳定性频率电压正常水系统应足够静态稳定储备功功备容量必调节手段正常负荷波动调节功功潮流时均应发生发振荡
电力系统动化目采取种措施系统运行正常运行状态正常运行状态通制定运行计划运计算机监控系统实时进行电力系统运行信息收集处理线安全监视安全分析等系统处优正常运行状态 时正常运行时确定项预防性控制出现紧急状态提高处理力
电力系统旦出现障进入紧急状态系统够动（手动）做出反应采取控制措施控制措施包括继电保护装置正确快速动作种稳定控制装置通紧急控制系统恢复正常状态事状态系统处事状态时系统采取恢复措施重新进入正常运行状态
现代化电力系统中着计算机技术网络通信技术快速发展电力系统动化建设发展越加完善尤电力系统监控电力调度动化系统中广泛采新计算机技术通讯技术图处理等技术助计算机强快速综合处理力实施电网运行理计算机监控实现投入系统运行发电厂（火力水力等形式发电厂）进行遥测遥控遥信遥调（四遥技术）进行统调度理密切监视电网运行电力系统够安全济稳定运行 八十年代国电网调度动化系统发展非常迅速整体功设备水程度提高特九十年代开始电力调度动化系统电力监控系统已80年代封闭式集中式系统开放式分布式集散式集成系统发展保证电网安全济运行方面发挥重作已成国级调度部门指挥电网稳定长久运行缺少重方法必手段时国电力系统提供稳定解决方案
三发电机组介绍
1发电机简介
发电机形式源转换成电机械设备水轮机汽轮机柴油机动力机械驱动水流气流燃料燃烧原子核裂变产生量转化机械传发电机发电机转换电发电机工农业生产国防科技日常生活中广泛途
发电机形式工作原理基电磁感应定律电磁力定律构造般原：适导磁导电材料构成互相进行电磁感应磁路电路产生电磁功率达量转换目
11结构
发电机通常定子转子端盖轴承等部件构成定子定子铁芯线包绕组机座固定部分结构件组成转子转子铁芯（磁极磁扼）绕组护环中心环滑环风扇转轴等部件组成
轴承端盖发电机定子转子连接组装起转子定子中旋转做切割磁力线运动产生感应电势通接线端子引出接回路中便产生电流
12发电机工作原理
电动机样定子铁芯槽放ABC三相线圈匝数相等线圈转子铁芯槽线圈分N极S极外面直流电电刷滑环通入转子线圈转子线圈会产生磁力线磁力线方N极S极发电机转子汽轮机转子带动n1(3000转分钟)速旋转时相该转子磁力线n1速度旋转程定子线圈切割定子线圈中产生感应电动势（感应电压）发电机外面线路负载连接输出发电基原理
2发电机组实验概述
电力系统动模动化综合实验台动化电力系统综合试验装置该装置功集成发电机运行动态实验发电机运行保护实验线路保护实验变压器保护数字继电器保护曲线实验等发电机动模实验装置体电动机（作该实验装置原动机）步发电机调速器励磁器PLC触摸屏组成结构工作效果说型发电厂该装置够反映现代电生产传输全程体现现代电力系统动化信息化数字化特点实现电力系统检测控制监视保护动化
装置基结构图示
* 励方式
励控硅励磁
* 励方式
副励磁机励控硅励磁
3发电机组网
台发电机组未入系统运行前电压列母线电压状态量等须发电机组进行适操作符合条件允许断路器合闸作网运行系列操作称网
31发电机组网条件
①发电机频率系统频率相
②发电机出口电压系统电压相误差应5
③发电机相序系统相序相
④发电机电压相位系统电压相位致
满足四条件时合网开关发电机组入系统运行条件中满足开关K两端会出现差额电压 果闭合K发电机电网组成回路中必然会出现瞬态击电流
述条件中相序致绝条件外条件相通常电机承受击电流
网准备工作检查网条件确定合闸时刻通常电压表测量电网电压 调节发电机励磁电流发电机输出电压UU1助步指示器检查调整频率相位确定合闸时刻
图三相发电机整步
32网运行优势
电网供电单机供电许优点：
①提高供电性台电机发生障定期检修会引起停电事
②提高供电济性灵活性例水电厂火电厂联时枯水期旺水期两种电厂调配发电水资源合理电高峰期低谷期灵活决定投入电网发电机数量提高发电效率供电灵活性
③提高供电质量电网容量巨(相单台发电机者负载视穷)单台发电机投入停机负载变化电网影响甚微衡量供电质量电压频率视恒定变常数 电网单台发电机说视穷电网穷汇流排步发电机联电网运行情况受电网制约说电压频率电网致单独变化
33发电机期网操作
发电机准期列基原理：
设列断路器两侧电压分列断路器触头闭合瞬间出现击电流值进入步运行暂态程决定合闸时电压差滑差角频率准期列脉动电压滑差角频率进行检测控制选择合适时间发出合闸信号合闸瞬间值允许值检测信息取断路器两侧电压进行检测提取信息
（1） 发电机动期网：
通常采恒定越前时间原理工作越前时间断路器合闸时间整定准期控制器根定允许压差允许频差断检查准期条件否满足满足求时闭锁合闸发出均压均频控制脉条件均满足时整定越前时刻送出合闸脉
恒定越前时间：理想合闸瞬间两电压相量重合瞬间考虑断路器操动机构合闸回路控制电器固动作时间必须两电压相量重合前发出合闸信号取提前量段时间般称越前时间越前时间需断路器合闸时间（准期装置动作时间忽略）进行整定整定值滑差压差关称恒定越前时间
恒定越前列装置组成：滑差检测电压检测合闸信号控制逻辑频差控制压差控制
中滑差检测压差检测获取信息合闸信号控制逻辑滑差压差允许范围时越前信号测瞬间发出合闸控制操作频差控制单元务发电机频率调整接电网频率频率差趋列条件允许范围促成列实现频率差控制单元频率差方测量环节频率调整执行环节两部分组成前者判间频率高低作发升速降速脉者例调节求调整发电机组转速电压控制单元务列操作程中动调节发电机电压电压差条件符合列求电压差方测量环节脉展宽电路两部分组成
发电机动期网流程：
①期调整开关切细调位置期开关切投入位置期闭锁装置闭锁位置观察组合期表开始转动
②动期：动准期转换开关切试验位置动准期装置启动钮钮方红灯亮动准期转换开关切投入位置观察期表停12点位置观察功功率表指示显示网成功
③期开关切退出位置退出期表动准期开关切退出位置红灯灭
④期闭锁装置切解位期调整切断开位
⑤发电机出口开关合位置（竖直位置）开关方红灯亮
（2）发电机手动期网
①期调整开关切细调位置期开关切投入位置期闭锁装置闭锁位置观察组合期表开始转动
②手动期发电机出口开关预合位置（竖直位置）观察左侧组合期表转12点位置手动合开关红灯亮网成功
4发电机组动化控制原理
首先原动机直流电机采励励磁方式进行励磁励磁独立受控制转子电枢绕组改变感应电动势通改变感应电势改变转速电枢绕组独立加三相交流电整流变接SCR电流互感器整流变电流采集出然整流滤波变成矩形脉AD口进入PLC电动机转速通转速传感器变送器变脉送入PLC准期装置发出加速减速脉调速器作AD进电流通电流环DA发出加速减速脉改变SCR触发角构成双闭环控制系统改变改变直流电机转速发电机电动机轴相连发电机转速改变发电机转速公式改变频率频率改变利网通手动进行改变直流电机转速采耗制动启动耗制动时电枢绕组SCR断开耗电阻构成回路消耗电阻转速改变
发电机电动机轴相连步发电机原理面已讲次采两种励磁方式：励方式励方式励磁发电机身作励磁电源方法接发电机出口变压器作励磁电源整流硅供发电机励磁励处接电压变压器面部分励相步发电机励磁系统般励磁功率单元励磁控制器两部分组成图：
励磁系统动控制框图
励磁功率单元步发电机转子提供直流电流励磁电流励磁控制器根输入信号定调节准控制励磁功率单元输出整励磁动控制系统励磁控制器励磁功率单元发电机构成反馈控制系统次控制器PLC功率单元SCR励励交流电励磁变进行降压然接SCR励磁变出电流电流互感器采集出整流滤波输入PLC准期装置发出增磁减磁断路器发电机侧检测电压电流脉时进入励磁控制器励磁控制器计算发出控制脉作SCR控制励磁电流
电力系统正常运行时负荷常波动步发电机功率相应变化需励磁电流进行调节机端电压励磁动控制系统维持电压稳定通断调节励磁电流维持电压符合网求发电机功功率受调速器控制励磁电流关调节励磁电流改变发电机功功率数值励磁电流仅电压功功率关系统稳定性关
通手动减励磁电流采灭磁装置转子磁场建立起果某种原（发电机部障等）需强迫发电机立退出工作时断开发电机断路器时必须转子绕组部磁场快消失否发电机会励磁产生电压者会定子绕组部障继续扩需采灭磁装置灭磁发电机转子励磁绕组磁场快减弱程度般励磁回路断开励磁绕组电感转子励磁绕组接入放电电阻灭磁
控制保护模块准期装置合闸仅满足检测电压电流相角差关系统保护关控制合闸机构发电机起励电动机停机电动机转速否正常控制保护
机接口模块PLC触摸屏通通讯接口连接通触摸屏进行参数显示参数整定开停机控制查趋势曲线PLC监控机相连监视整系统运行果发电机系统建区通远程控制监视整系统运行发电机动化控制原理图：
四发电机组PLC控制流程
系统发电机组工艺流程设定工作流程通完成机组动开机停机紧急事停机等功保证发电机组正常运行
1发电机组程
（1）开机程
开机条件具备时（断路器跳位电气障等）开机指令启动调速器（果调速器启动失败跳出开机程）调速器升速95额定转速灭磁开关合闸励磁装置合起励开关（起励程般5s20s起励失败励磁装置跳起励开关）机端电压40额定电压时跳起励开关机端电压95额定电压时进行网调节直网条件满足合网断路器网调速器励磁器进入负载运行状态开机程结束
（2）网程
发电机组进行适操作符合相位相序频率电压相等条件允许断路器合闸作网运行发电机组入系统运行程网准备工作检查网条件确定合闸时刻通常电压表测量电网电压 调节发电机励磁电流发电机输出电压UU1助步指示器检查调整频率相位确定合闸时刻
（3）停机程
发停机指令调速器调速器动卸掉负载进入空载状态断路器跳闸机组解列转速降80额定值时励磁逆变灭磁（3％转速灭磁结束否动跳灭磁开关设障标志阻止次开机）转速降35额定值时机组制动装置启动制动直转速降5额定值解制动机组完全停机复制动回路正常停机程结束
机组转速115额定值调速器启动失败励磁器障电气事时启动事停机时断路器跳闸跳灭磁开关发出事停机信号（信号保持应手动解）进入停机程
（4）事停机程
机组转速115额定值调速器启动失败励磁器障电气事时启动事停机时断路器跳闸跳灭磁开关发出事停机信号（信号保持应手动解）进入停机程
（5）紧急停机程
机组转速达140额定值紧急停机钮时启动紧急停机程时断路器跳闸跳灭磁开关发出紧急停机信号（信号保持应手动解）进入停机程
2发电机组程流程
21动开机流程
工作员发出开机命令PLC检查机组否具备条件：
（1）机组事
（2）制动系统接点开
（3）发电机断路器处跳闸位置
（4）开机准备灯亮
述开机条件表明机组目前状态中满足坚决开机否会造成重机组事开机条件具备开机准备灯亮PLC流程投入原动机电源触摸屏显示调速器参数设定延时10s默认参数投调速器PLC检测机组95额定转速信号投入励磁回路交流电源开关灭磁开关起励建压检测励磁屏95额定电压信号时检查机组期转换开关位置判定否投入动准期装置机端电压频率接系统频率时适时间合发电机断路器机组系统列规定时间PLC没检测断路器合位信号取消次开机切动准期停励磁调速器延时10秒弹出网失败画面检测合位信号延时20秒切动准期装置弹出网成功画面调速器检测机组网信号输出加10额定功机组带负荷开机流程结束
1开机检：需检查障信号事信号断路器跳位信号避免非期列损坏发电机
2开启蝶阀：检测蝶阀开启信号发出报警信号取消开机操作
3开启调速器：果调速器启动失败跳出开机程
4检测机组转速：调速器升速95额定转速灭磁开关合闸励磁装置合起励磁开关（起励程般5s20s起励失败励磁装置跳起励开关）
5期操作：机端电压40额定电压时跳起励开关机端电压95额定电压时进行网调节直网条件满足
6网：合网断路器
7结束
开机程流程图：
22发电机组网流程
KQK1开关已合KQK2开关已合Q7开关已合投入励磁电压95转子正极绝缘良转子负极绝缘良定子绝缘良DEH允许TK投入微机期已投入网完成
机组网初负荷产生程图：
网程中DEH动准期装置励磁调节器三者关系作图：
23发电机组正常停机流程
机组正常停机条件卸掉负荷进入空载状态
1调速器卸载：调速器动卸掉负载进入空载状态
2解列操作：断路器跳闸停励磁
3灭磁：转速降80额定值时励磁逆变灭磁（3％转速灭磁结束否动跳灭磁开关设障标志阻止次开机）
4转速降35额定值时机组制动装置启动制动
5直转速降5额定值关闭蝶阀解制动机组完全停机复制动回路
6结束
24事紧急停机流程
机组出现轴承（包括定子）温度高调速器油压低电气事风机障（实验台面板相关模拟开关）等事直接跳发电机断路器灭磁开关调速器发停机令原动机迅速关闭需先卸负荷停机动作程序加快停机程免事扩机组飞逸（140）重保护动作时立紧急停机关闭原动机
1机组转速达140额定值紧急停机钮时启动紧急停机程
2解列操作：断路器跳闸
3灭磁：灭磁开关跳开
4发出紧急停机信号（信号保持应手动解）
5检测转速：制动关闭蝶阀
6手动解制动
7结束
25事停机流程
1信号检测：机组转速115额定值调速器启动失败励磁器障电气事时启动事停机
2解列操作：断路器跳闸
3灭磁：灭磁开关跳开
4发出事停机信号（信号保持应手动解）
5检测转速：制动关闭蝶阀
6手动解制动
7结束
3发电机组网流程
31发电机组网系统图
32发电机组网流程图
着电力系统规模日益扩系统运行变化越越频繁电网期列操作成变电站综合动化系统中项重功减击提高系统稳定性具重作目前现场运行部分期装置电厂期概念具备调整发电机机端电压频率相角功确保网时会出现击变电站期带期检定性质通判断断路器两端电压否满足期条件然决定否合闸网操作
发电机组网流程图：
开始
测量电压
电压否合格
测量频率
测量相位
测量相序
频率否合格
相位否合格
合闸网
结束
调节电压
调节频率
调节相位
调节相序
相序否合格
否
否
否
否
结
接两周努力次课程设计完成课程设计电气工程专业学程中次综合实践通课程设计复巩固课知识相关容实践力培养实践技训练意义进行毕业设计事电气工程专业关技术工程科学研究定基础
次设计前电气系统发电机具体知识甚解电力系统组成部分原理结构清楚更深入学解发电机组原理图工作流程详细解发电机组部分控制思想清楚理解根获信息画出网程控制流程图网流程熟练掌握
进行设计程中通查找资料分析总结仅弥补知识许漏洞学更专业相关东西明白前发电机组已实现动化控制相关技术断发展具广阔前景更重学会遇困难时放弃通种媒介进行查询老师学学长寻求帮助事情认真负责心态加努力定会中收获
参考文献
电力系统动化实验指导书 中南学
电力系统动化 孙莹 中国电力出版社
电机原理拖动 彭鸿 机械工业出版社
现代电气控制PLC应教程 王仁祥 机械工业出版社
现代电气控制PLC应技术 王永华 北京航天航空学出版社
电机电气控制 谭维瑜 机械工业出版社
电气控制PLC应技术 范国伟 民邮电出版社
电气运行技术 杨娟 中国电力出版社
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