用继电保护信号源综合控制完整系统进行电力完整系统简单潮流计算和短路故障分析.docx

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用继电保护信号源综合控制完整系统进行电力完整系统简单潮流计算和短路故障分析

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电力系统分析实验报告

用继电保护信号源综合控制系统进行电力系统简单潮流计算和短路故障分析

指导老师：

江宁强

实验一电力系统电气接线图

一、实验目的

1、掌握建立电力系统电气接线图的基本步骤。

2、掌握元件参数的设置方法。

二、实验内容

1、建立一个电力系统的电气接线图。

系统见教材298页题图7-20。

2、设置元件参数，其中负荷功率因数为0.8。

3、通过断路器参数设置建立元件间的连接。

电气接线图如下：

各元件参数为：

发电机参数：

母线1参数：

新乡变＃1变压器参数：

母线2参数：

线路L1、L2参数：

母线3参数：

新乡变＃2变压器参数：

母线4参数：

实验二电力系统潮流计算

一、实验目的

1、掌握电力系统潮流计算的基本步骤。

2、熟悉元件参数对潮流的影响。

二、实验内容

1、计算一个电力系统的潮流。

系统见教材298页题图7-20。

按题目中要求Sld＝280MVA，功率因数＝0.8PLD=224MWQLD＝168MVar

计算结果：

2、保持负荷有功功率不变，改变无功负荷，观察记录各母线电压。

保持PLD=224MW不变

（1）QLD＝50MVar时：

（2）QLD＝100MVar时：

（3）QLD＝150MVar时：

（4）QLD＝200MVar时：

分析：

母线1是平衡结点，所以电压不变，其他各母线电压随着无功负载的增加均有所下降。

根据无功平衡与电压水平曲线，随着负荷无功功率的增加，系统的无功电源已不能满足在当前电压下的无功平衡需要，只能降低电压运行以取得在较低电压下的无功平衡。

实验结果与这一规律相符。

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3、保持无功负荷不变，改变有功负荷，观察各发电机母线功角。

保持QLD＝168MVar不变：

（1）PLD=100MW

功角为arctan（230.861/100.315）=66.5度

（2）PLD=200MW

功角为arctan（293.291/200.699）=55.62度

（3）PLD=250MW

功角为arctan（356.848/251.054）=54.81度

（4）PLD=300MW

功角为arctan（507.999/301.898）=59.3度

分析：

从实验结果可以看出，发电机母线功角随着负载有功的增加呈现一个先减小后增大的趋势。

根据《电机学》中所学知识，发电机功率因数随着负载增大先增大后减小，在额定负载附近达到最大值，可见实验结果和这一规律相符。

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4、保持负荷不变，改变变压器变比，观察记录各母线电压。

保持PLD=224MWQLD＝168MVar不变

（1）档位3：

（2）档位2：

（3）档位1：

分析:

改变变压器变比，从档位3到档位1，母线1电压不变，其他三根母线电压均逐档下降。

因为改变得是变压器1高压侧的分接头，故低压侧的母线1电压不变。

随着档位的下降，高压侧电压下降，导致母线2、3、4电压均下降。

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实验三电力系统短路试验

一、实验目的

1、掌握电力系统短路计算的基本步骤。

2、熟悉不同类型短路故障的特点及其影响。

二、实验内容

1、建立稳态模型。

系统见教材298页题图7-20。

2、观察记录T-1高压母线发生单相接地、两相短路、两项接地故障的短路电流和非故障相电压。

A单相接地短路：

分析：

由实验结果可以得到:

A相故障短路电流为：

4014.256-69.781×2＝3874.694A

非故障相电压Ub1=6.062VUb2=122.319VUb3=55.166VUb4=104.368酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

Uc1=4.014VUc2=115.245VUc3=28.885VUc4=102.866彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

而非故障时U1=10.5U2=231.363U3=95.55U4=206.315

可以看出，当发生A相接地短路时，短路电流较原线路中的电流很大（低压侧电流非常大）。

而非故障相电压都较正常运行时大幅降低。

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AB两相短路：

分析：

由实验结果可以得到

AB两相短路电流为：

3044.945-2×236.789=2571.367A

非故障相电压Uc1=5.326VUc2=133.577VUc3=49.038VUc4=119.116V厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

可见AB两相短路电流小于A相对地短路电流，而电压方面，非故障点电压较正常运行时大幅下降。

AB两相接地：

分析：

由实验结果可以得到

AB两相接地短路电流为：

3842.005-2×164.597+3974.228-2×25.094=7436.851A

非故障相电压Uc1=3.835VUc2=77.438VUc3=18.174VUc4=48.429V茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

相比于前两种短路故障，两相对地短路的短路电流最大，对非故障点的相电压的影响也最大（非故障相电压较正常运行时下降最多）鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

3、观察记录非故障母线的电压。