电力系统综合实验Word文档格式.docx
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电力系统动态模拟介绍1
实验一电力系统静态稳定16
实验二电力系统暂态稳定19
实验三同步发电机静态安全运行极限的测定22
实验四三相突然短路法测定同步发电机参数26
实验五电压恢复法测定同步发电机参数30
实验六静测法测定同步发电机次暂态电抗X”和X”33
实验七同步发电机空载特性、短路特性及参数测定36
实验八同步发电机纯电感性负载特性实验39
附一DF1024波形记录仪使用介绍41
附二微机式保护/故障模拟控制装置使用说明47
实验一电力系统静态稳定
电力系统静态稳定实验接线图
为模拟变压器；
DL为并车开关；
DL1、DL2为线路开
图1-1
图中：
G为模拟同步发电机；
T1关；
XL为输电线路电抗。
图1-1等值电路如图1-2所示。
电力系统静态稳定与发电机的功角特性方程式中的参数有直接关系。
发电机功角特性方程式为
式中
dEqU•乂
P=sin5
Xd
P—系统传输功率
Eq—发电机横轴电势
U—系统侧电压
Eq衍毗"
01-2等值电路图
Xds—系统综合电抗
5—发电机功角（Eq、U之间夹角）
上式中EqU/Xds为系统传输功率极限，若此项为定值，则传输功率为功角的正弦函数。
系统综合电抗为
Xds=Xd+XT+Xl
式中Xd—发电机同步电抗
XT—变压器短路电抗
Xl—输电线路电抗
三．实验项目与方法
（一）保持系统电压U=500V，保持发电机电势EQ*=U0*=1，双回线运行（线路电抗
Xl=21.2Q）,做功角特性并填写实验记录。
实验步骤：
1.设定系统运行方式为双回线运行（合线路开关DL1、DL2）；
2．启动发电机到额定转速；
3．投励磁调节器。
设定励磁调节器运行方式为手动励磁方式，然后调节励磁到发电机额定电压；
4．投同期开关。
调节电压、频率、相位使之满足同期条件然后并车；
5．调节发电机使其输出的有功功率和无功功率为零，并确定功角测量仪零位；
6.调节发电机励磁电流为给定值（即U0*=1时对应的励磁电流），并保持恒定（即保持发电机电势EQ*=1恒定）；
7.保持系统电压U=500V，逐步增加发电机输出的有功功率，记录系统侧的有功功率和功角（注意60°
后慢升有功功率），填写实验记录。
注意：
发电机失步后迅速解列、断励磁、停机。
EQ*=U0*=1，单回线运行（线路电抗XL=
DL1、DL2）；
Eq*=0.8，单回线运行（线路电抗Xl=42.4
（二）保持系统电压U=500V，保持发电机电势
42.4Q），做功角特性并填写实验记录。
1.设定系统运行方式为单回线运行（断线路开关2．重复实验项目
（一）中实验步骤2—7。
（三）保持系统电压U=500V，保持发电机电势
Q）,做功角特性并填写实验记录。
1.设定系统运行方式为单回线运行（断线路开关
3．投励磁调节器，设定励磁调节器运行方式为手动励磁方式，然后调节励磁到发电机额定电压；
6.调节发电机励磁电流为给定值（即降低励磁电流至0.8倍），并保持恒定（即保持发电机电势EQ*=0.8恒定）；
7.保持系统电压U=500V，逐步增加发电机输出的有功功率，记录系统侧的有功功率和功角（注意60°
（四）保持系统电压U=500V，励磁调节器运行方式为自动励磁方式，单回线运行（线路电抗XL=42.4Q），做功角特性并填写实验记录。
1.设定系统运行方式为单回线运行（断线路开关DL1、DL2）；
3．投励磁调节器，设定励磁调节器运行方式为自动励磁方式，然后调节励磁到发电机额定电压；
6.保持系统电压U=500V，逐步增加发电机输出的有功功率，记录系统侧的有功功率
和功角（注意60°
后慢升有功功率），填写实验记录。
实验记录Eq*=Il=Xl=
3功角（度）
P测量值（KW
P计算值（KW
4.实验报告
1.根据发电机功角特性方程式和图1-1所给的参数，计算实验项目与方法中
（一）、
（二）、（三）的系统静态稳定极限（即3=90。
时的输送功率）。
2.计算实验记录表中P计算值。
3•将每项功角特性的实验曲线和计算曲线绘制在一起，并绘制在同一张坐标纸上。
4.分析、比较不同运行方式下系统静态稳定的功率极限有何不同。
5•总结提高电力系统静态稳定的基本措施。
5.预习要求
1.复习电力系统静态稳定的基本概念。
2.
分析影响单机对无穷大系统静态稳定的因素有哪些?
6.思考题
1.为什么自动励磁调节器能提高系统的静态稳定性？
2.实验中，当发电机濒临失步时应采取哪些挽救措施才能避免发电机失步?
实验二电力系统暂态稳定
1.实验目的
1.观察单机对无穷大系统暂态稳定破坏的物理过程。
2.分析影响电力系统暂态稳定的因素，研究提高电力系统暂态稳定的措施。
3.通过实验加深对电力系统暂态稳定基本理论的认识。
2.实验接线
电力系统暂态稳定实验接线如图2-1所示。
图2-1电力系统暂态稳定实验接线图
3.实验项目与方法
本次实验系统参数同电力系统静态稳定实验一样。
故障点选在系统高压侧、线路首端K
点。
故障控制由微机式保护/故障模拟控制装置实现。
通过装置菜单设定故障点（K1、K2、K3、K4K5）、故障类型（单相接地、两相短路、三相短路）、故障时间、有无重合闸等。
使用方法见《附二微机式保护/故障模拟控制装置使用说明》。
故障控制系统接线如图2-2所示。
图中K1—K5为三相开关，接实验系统的故障点，可同时接五个不同的故障点。
故障分相开关和接地开关均为单相开关，组合设定系统故障类型。
故障总开关为三相开关，用来制造所设定的故障。
以上操作可通过装置菜单设定，也可直接操作相应按钮设定。
实验过程中，制造故障后经一定故障时间（根据实验内容设定）自动切除故障，同
时切除一回线路，使其变成单回线运行。
如果继续做故障实验，应先合线路开关DL1、DL2,
使其在双回线情况下运行，然后进行实验。
1.启动发电机到额定转速；
2.投励磁调节器，设定励磁调节器运行方式为手动励磁方式，然后调节励磁到发电机
额定电压；
3.投同期开关。
4.按表2-1调节输出功率。
由微机式保护/故障模拟控制装置设置故障时间、故障类型、重合闸等，启动并设置好波形记录仪。
波形记录仪使用见《附一DF1024波形记录仪使用介
绍》；
5.启动故障总开关制造故障，观察发电机表记（机端电压U机端电流I、有功功率P）
变化情况。
若实验失步则迅速解列、断励磁、停机。
观察、分析电压、电流等波形，记录实验结果。
接故瞳点接故窿点接故障点
图2-2故障控制系统接线图
表2-1
故障时间
P
Q
故障类型
重合闸
实验结果
1
2
3
4
5
6
1.根据实验记录，用等面积定则分别分析表2-1中六种不同故障条件下的系统暂态稳定性。
2.分析下列命题：
相同条件下，单相接地、两相短路、三相短路暂态稳定性比较；
相同条件下，输出功率不同时三相短路暂态稳定性比较；
相同条件下，有、无重合闸时三相短路暂态稳定性比较；
相同条件下，故障持续时间不同时三相短路暂态稳定性比较。
3．提出并分析提高电力系统暂态稳定的措施。
五．预习要求
1.复习电力系统暂态稳定的概念。
2.熟悉实验室微机式保护/故障模拟控制装置原理和使用方法。
3.了解提高电力系统暂态稳定的措施。
4.复习用故障分析和等面积定则分析电力系统暂态稳定的方法。
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