长理实验报告范本.docx

1、长理实验报告范本实验报告专业综合实验专业： 姓名： 学号： 长沙理工大学，电气与信息工程学院2014年11月实验一：分布式发电实验室情况介绍及整体演示实验1 实验目的1、了解分布式发电综合实验室的模拟电力系统的总体结构，了解模拟电力系统中各变电站、配电站的屏柜分配及布置情况，熟悉模拟电力系统中的各个电气设备及其作用。2、了解电气二次设备的配置情况及特点，熟悉分层分布式监控系统的监控方式及特点。3、了解新型分布式发电电源的工作原理。2 实验内容与步骤2-1电气系统实物及具体内部结构介绍2-1 操作演示分别采用就地手动和遥控方式操作断路器的分合闸，并投入以下支路带电运行。3 思考题2、负荷按大类来

2、分，分为哪两种负荷？旋转负荷在不采取任何措施的情况下，启动时的电流大于还是小于稳定运行时的电流？大型的转子为绕组式的异步电机有哪几种启动方式？3、分层分布式监控系统结构，在厂站端（即发电厂、变电站内部）分为哪三层？我国的五级调度制分为哪五级？4、调压器一般分为自耦式和感应式，当容量超过30kVA时，应采用哪种调压器？5、本实验室中模拟线路用的电抗，为什么要采用无铁芯且无铁磁固定材料的空心线圈？空间上相邻的两个电抗为什么要垂直布置？6、三相合为一体的三相式电压互感器，为什么要采用三相五柱式而不能采用三相三柱式？实验二：变电站运行方式及倒闸操作实验1 实验目的1、了解变电站运行方式及特点。2、了解

3、变电站中倒闸操作要求，熟悉倒闸操作票。3、掌握倒闸操作过程。2 实验内容、步骤及实验结果2-1 实验室无穷大电源及系统中电气设备的投入及潮流情况观察2-1-1 本组实验操作任务（以第一组为例）A站高压侧运行方式：I母、II母并列工作；501、503、505支路接I母；502、504、506接II母；母联500支路接通。A、B、C及配电站所有支路全部投入（A站低压侧分段断路器300断开）。完成此运行方式下各设备的投入并记录潮流。2-1-2 实验步骤(1)投入各站电压监视(2)投入A站高、低压侧各支路设备(3)投入B、C站高压侧各支路设备(4)投入5个配电站各个支路设备2-1-3 实验结果各母线（

4、节点）电压：测量节点名称线电压值（V）备注A站高压侧I母线A站高压侧II母线A站低压侧I母线A站低压侧II母线B站高压侧母线C站高压侧母线配站1母线（B站低压侧）配站2母线（C站低压侧）配站3母线配站4母线配站5母线（C站中压侧）各支路潮流：测量支路名称电流（A）有功（W）无功（Var）备注A站高压侧无穷大电源支路A站主变T1高压侧支路A站主变T2高压侧支路A站高压侧1#负荷箱支路A站高压侧线路1支路A站高压侧线路3支路A站高压侧母联支路A站低压侧线路4支路A站主变T1低压侧支路A站低压侧线路5支路A站主变T2低压侧支路A站低压侧分段支路B站高压侧线路1支路B站高压侧线路2支路B站主变T3高压

5、侧支路C站高压侧线路2支路C站高压侧线路3支路C站主变T4高压侧支路配站1主变T3低压侧支路配站1的2#负荷箱支路配站1试验负荷支路配站2主变T4低压侧支路配站2的3#负荷箱支路配站2的1#电动机负荷支路配站3线路4支路配站3变频电机负荷支路配站3的2#电动机负荷支路配站4线路5支路配站4线路6-6#负荷箱支路配站4的3#电动机负荷支路配站5主变T4中压侧支路配站5的4#负荷箱支路配站5的5#负荷箱支路2-2 倒闸操作以分布式发电综合实验室中A站电气主接线中的电气设备为倒闸操作对象，根据给出的条件及要求，预先编制倒闸操作票，并在实验室实际设备上完成倒闸操作。图2-1 A站电气主接线图2-2-1

6、本组实验操作任务（以第一组为例）设A变电站高压侧的初始运行方式为：双母线分开运行的方式，501（无穷大系统）、503（变压器T2）、505（线路1）接于母线I；502（变压器T1）、504（负荷）、506（线路3）接于母线II；母线联络断路器500断开。现要检修出线断路器504，自行编写断路器504退出的倒闸操作票及检修完毕恢复运行的倒闸操作票，并执行相应的倒闸操作。2-2-2本组倒闸操作票（以第一组为例）操 作 票（实际系统） 编号 20 年 月 日； 开始 时 分； 结束 时 分操作任务： A站断路器504检修，线路不停电，用旁母代路操作票 顺序操作内容时间#备注：操作人 监护人 班长 值

7、长 发令时间 时 分操 作 票（实际系统） 编号 20 年 月 日； 开始 时 分； 结束 时 分操作任务： A站断路器504检修完毕，恢复原运行状态操作票 顺序操作内容时间#备注：操作人 监护人 班长 值长 发令时间 时 分3 思考题1、在合隔离开关时应先合母线侧隔离开关还是先合出线侧隔离开关？在断隔离开关时应先断母线侧隔离开关还是先断出线侧隔离开关？为什么？2、现场开关站中，电气设备一般是按间隔布置，一般包含哪两种间隔，每种间隔中主要有几个什么设备？3、现场开关站中，110kV及以上的断路器，两侧都有隔离开关，且一般两侧还装设接地刀闸；而在10kV户内布置在开关柜内的断路器为什么一般两侧都

8、没有隔离开关，且两侧没有接地刀闸或接地刀闸仅设在电缆出线侧？4、实际现场在220kV以上的导线或设备的连接点、转折点一般都装设有弧形的金具，其作用是什么？高压避雷器的上部一般都设有一个金属环，这个环叫什么？起什么作用？5、220kV变压器的中性点一般是否经隔离开关接地？500kV及以上变压器的中性点能否经隔离开关接地？实验三：发电机组的启动与运转实验1 实验目的1了解调速装置以及励磁调节的基本工作原理并掌握其操作方法。2熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。3掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作2 实验内容与步骤2-1 发电机组手动方式与实验室系统的并网、功率调整及解列停机操作

9、2-1-1 手动方式开机启动2-1-2 手动准同期并网（手动方式开机启动后进行）2-1-3 功率调整（手动并网后进行）2-1-4 解列与停机（手动并网及功率调整后进行）2-2 发电机组微机自动方式与实验室系统的并网、功率调整及解列停机操作2-2-1 微机自动方式开机启动2-2-2 微机自动准同期并网（微机自动方式开机启动后进行）2-2-3 功率调整（自动并网后进行）2-2-4 解列与停机（自动并网后进行）3 思考题1、发电机并网前，调节转子励磁电流则调节了发电机定子侧的什么电气参数？调节原动机作用力（例如调节汽轮机的汽门或水轮机的导水叶）则调节了发电机定子侧的什么电气参数？2、发电机并网后，调

10、节励磁电流则调节的是发电机的什么参数？调节原动机作用力则调节的是发电机的什么参数？3、系统额定频率为50Hz，对于只有一对磁极的汽轮机，其额定转速为每分钟多少转？本实验室发电机额定转速为1500转/分钟，则其转子有几对磁极？4、发电机自动准同期并网时，待并发电机的哪三个电气参数必须保证与系统侧的基本相同？5、发电机正常并网运行时：是发出有功还是吸收有功？是发出无功（感性）还是吸收无功（感性）？发电机调相运行时：是发出有功还是吸收有功？是发出无功（感性）还是吸收无功（感性）？发电机进相是什么意思？实验四：新型分布式发电电源投入及并网实验1 实验目的1了解分布式发电电源工作原理。2了解风力发电、光

11、伏发电控制器、并网器内部结构及工作特点。3掌握风力发电、光伏发电并网过程及步骤。4掌握风力发电、光伏发电单独带交流负载的过程及步骤。2 实验内容与步骤2-1 风力发电并网步骤*投入步骤(1)确认电网接入端母线有电压（即实验室配电7#屏母线有电压）；(2)将配电箱左侧空开QF1（风电并网器的电网接入端开关）合上；(3)合上配电箱中间空开QF2（风电并网器的风机输入端开关），断开配电箱右侧空开QF3（风电单独带负载开关）；(4)打开手动刹车开关（风电并网器底部）；(5)按下风电并网器底部的绿色开关按钮；(6)若自然风力不够，则合上动力屏上的轴流风机空开。*退出步骤：(1)按风电并网器底部的绿色开关

12、按钮（按钮抬起则退出）(2)将配电箱左侧空开QF1（风电并网器的电网接入端开关）断开； (3)断开动力屏上的轴流风机空开。2-2 风力发电带单独直流负载步骤*投入步骤1) 合上配电箱右侧空开QF3（风电单独带负载开关），断开配电箱中间空开QF2（风电并网器的风机输入端开关）；2)将风电控制器面板上开关打到“开”位置；3)打开风电控制器背板上的直流负载空开；4)若自然风力不够，则合上动力屏上的轴流风机空开。*退出步骤：1)将风电控制器面板上开关打到“关”位置； 2)合上配电箱中间空开QF2（风电并网器的风机输入端开关），断开配电箱右侧空开QF3（风电单独带负载开关）；3)断开风电控制器背板上的直

13、流负载空开；4)断开动力屏上的轴流风机空开。2-3 风力发电带单独交流负载步骤（由于风电控制器本身只带整流功能而不具备逆变功能，因此风力发电带交流负载必须利用光伏逆变控制器的逆变器功能，即风车发出的不稳定的交流电经风电控制器整成直流，再由光伏逆变控制器逆变成交流后送交流负载）*投入步骤：1)确认电网接入端母线无电压（即实验室配电7#屏母线无电压，即只带负载而无其他电源）；2)合上配电箱右侧空开QF3（风电单独带负载开关），断开配电箱中间空开QF2（风电并网器的风机输入端开关），；3)将风电控制器面板上开关打到“开”位置；4)合上光伏控制逆变器面板上的“蓄电池空开”；5)按下光伏控制逆变器面板上

14、的“复位”按钮；6)按下液晶显示屏右下侧的“OP”按键（即：工作“OPRATION”按键）；7)将光伏控制逆变器面板上的“逆变开关”打到“开”位置；8)将光伏控制逆变器背板内侧的双投刀闸投到负载位置（向上打）；9)再次确认电网接入端母线无电压（即实验室配电7#屏母线无电压，即只带负载而无其他电源）；10)合上光伏控制逆变器面板上的“交流输出空开”。11)若自然风力不够，则合上动力屏上的轴流风机空开。*退出步骤：1)将风电控制器面板上开关打到“关”位置；2)合上配电箱中间空开QF2（风电并网器的风机输入端开关），断开配电箱右侧空开QF3（风电单独带负载开关）；3)将光伏控制逆变器面板上的“逆变开

15、关”打到“关”位置；4)断开光伏控制逆变器面板上的“交流输出空开”； 5)将光伏控制逆变器背板内侧的双投刀闸投到并网位置（向下打）；6)断开动力屏上的轴流风机空开。2-4 光伏发电并网步骤（在光伏控制逆变器面板上的“蓄电池空开”及“光伏输入空开”合上的情况下进行。经调试发现，光伏并网器必须在光伏控制逆变器面板上的“蓄电池空开”及“光伏输入空开”合上的情况下才能正常并网，但并网后，断开光伏控制逆变器面板上的“蓄电池空开”及“光伏输入空开”不影响并网器的正常工作）*投入步骤：1)确认电网接入端母线有电压（即实验室配电7#屏母线有电压）；2)确认光伏控制逆变器背板内侧的双投刀闸投到并网位置（向下打）

16、；3)合上光伏并网器的电网空开；4)合上光伏并网器的光伏输入空开。（若光照强度不够，可能重复出现刚一并上就又断掉，从而产生连续的短时冲击而造成振动。出现这种情况请退出并网）*退出步骤：1)断开光伏并网器的电网空开；2)断开光伏并网器的光伏输入空开。2-5 光伏发电带单独交流负载步骤*投入步骤1)确认电网接入端母线无电压（即实验室配电7#屏母线无电压，即只带负载而无其他电源）；2)合上光伏控制逆变器面板上的“蓄电池空开”；3)将光伏控制逆变器面板上的“逆变开关”打到“开”位置；4)按下光伏控制逆变器上的“复位”按钮；5)合上光伏控制逆变器的光伏输入空开；6)将光伏控制逆变器背板内侧的双投刀闸投到

17、负载位置（向上打）；7)合上光伏控制逆变器面板上的“交流输出空开”。*退出步骤：1)断开光伏控制逆变器面板上的“交流输出空开”； 2)将光伏控制逆变器背板内侧的双投刀闸投到并网位置（向下打）；3)断开光伏控制逆变器的光伏输入空开；4)将光伏控制逆变器面板上的“逆变开关”打到“关”位置；5)断开光伏控制逆变器面板上的“蓄电池空开”；3 思考题1、风力发电输出是直流还是交流？光伏发电输出是直流还是交流？2、分布式发电综合实验室中的光伏发电接入配站4的7#、8#屏母线时，当母线上有电源时，光伏发电应通过“光伏并网器”还是“光伏控制逆变器”接入；当母线上仅有负荷而无电源时，又应该经哪个接入？为什么？3

18、、本实验室的小型风车是利用什么来实现迎风？大型风场中的风车是如何迎风的？实验五：电气屏柜中电气回路识图及查线实验1 实验目的1熟悉电流互感器及电压互感器的配置原则及其二次回路。2学会阅读电气回路原理图及电气工程安装图，并熟悉断路器控制回路。3学会对照电气回路原理图及安装图查找屏柜中的实际电气回路2 实验内容与步骤2-1 对照A站1#屏断路器控制回路图，在A站1#屏上进行电气二次回路查线。具体内容：在端子排上找到直流正电源端子701，并查找701端子去往屏内哪些设备的哪些端子及各端子上的号码筒编号；在端子排上找到直流负电源端子702，并查找702端子去往屏内哪些设备的哪些端子及这些设备端子上的号

19、码筒编号。2-2 对照A站2#屏的原理图，读懂相应的安装图（见A站2#屏参考图）3 思考题1、35kV及以下电压互感器的一次侧一般装设熔断器作为一次侧短路的保护，为什么110kV及以上电压互感器的一次侧不装设熔断器？2、电压互感器TV的二次侧必须还是不准装设自动空气开关（或熔断器）？电流互感器TA的二次侧必须还是不准装设自动空气开关（或熔断器）？为什么？3、TV一次绕组Y形中性点接地是属于“工作”接地还是“安全”接地？TV二次绕组Y形中性点接地是属于“工作”接地还是“安全”接地？4、TA二次绕组Y形中性点接地是属于“工作”接地还是“安全”接地？该接地可否多点重复设置？5、35kV及以下中性点不

20、直接接地系统中的TV的开口三角形侧，每相绕组的额定电压是100V还是100/3V？110kV及以上的TV情况又如何？6、本实验室的断路器控制回路中，合闸方式除了就地手动合闸以外，还有哪两种合闸方式？分闸方式除了就地手动分闸以外，还有哪两种分闸方式？7、断路器的控制回路中，合闸线圈（或合闸小继电器）与分闸线圈（或分闸小继电器）是短时带电工作还是长期带电工作？8、在屏柜设备安装时，一个端子上最多允许压几根线？电流互感器TA二次回路进入屏柜时应经过端子排上的什么端子？9、电气安装图中在表示两个设备的端子之间的连接时，是用连线画出，还是用“相对编号法”标注？实验六：实验室电气系统中故障设置及保护动作测

21、试实验1 实验目的1了解线路电流保护及变压器差动保护整定计算方法。2掌握微机线路电流保护及变压器差动保护定值设置过程。3通过对线路及变压器的故障设置及相应保护动作情况测试，了解相应保护的特点及保护范围。2 实验内容与步骤2-1 运行方式设定针对实验室中的典型系统结构，将无穷大电源投入，A站主变压器T2、线路5、线路6投入，其他支路全部断开。该运行方式下的系统接线图如下：图6-1 故障设置及保护动作测试系统接线图2-2 变压器差动保护动作情况测试2-2-1 主变T2差动保护整定（T2容量：5kVA）对A站3#屏上主变T2的差动保护测控箱进行保护定值设置，将设置值填入下表：(1) 投退软压板表：功

22、能投退情况差动速断保护差动保护谐波制动TA断线闭锁差动TA断线报警(2) 定值设置表定值项目数值（单位）差动速断首次： 最终：差动启动电流制动电流比率制动系数二次谐波制动系数首次： 最终：高压侧平衡系数低压侧平衡系数高压侧接线方式调整低压侧接线方式调整2-2-2 主变T2差动保护动作情况测试针对主变T2内部d1点（A站11#屏302断路器支路出口）及外部d2点（A站11#屏304断路器支路出口）分别设置三相及两相短路点进行短路模拟，观察主变T2的微机差动保护动作情况，将动作情况填入下表（保护动作则打），并说明动作结果是否正确。(1)按首次设置定值时的动作结果表：短路位置及类型d1(3)d1(2

23、)d2(3)d2(2)T2差动保护动作情况（A3屏主变差动测控箱）线路5保护动作情况（A11屏线路测控箱）动作结果说明(2)按最终设置定值时的动作结果表：短路位置及类型d1(3)d1(2)d2(3)d2(2)T2差动保护动作情况（A3屏主变差动测控箱）线路5保护动作情况（A11屏线路测控箱）动作结果说明2-3 线路电流保护定值设定及动作情况测试2-3-1 采用测试法确定相应短路点的短路电流值以A站11#屏线路5出口速断保护为对象，在线路5末端d3点（配站7#屏310断路器支路出口）、线路6末端d5点（线路屏2背面A、B、C三组端子排中最右侧的A(Load6)、B(Load6)、C(Load6)

24、三个端子的插孔，或静止负荷箱6的进线端子排上的1、3、6端子分别为线路6末端的A、B、C三相）分别设置三相短路，通过调整线路5速断保护定值找到使线路5速断保护刚好动作的动作电流（即此时的短路电流），并填入下表：短路位置及类型使速断保护刚好动作的设定值短路电流对应的符号d3(3)Id3(3)d5(3)Id5(3)2-3-2 保护定值设置(1) 线路6保护设置 投退压板设置表功能投退情况速断段保护过流一段保护过流二段保护 定值设置表定值项目数值（单位）速断段动作电流过流一段动作电流过流一段延时过流二段动作电流过流二段延时(2) 线路5保护设置 投退压板设置表功能投退情况速断段保护过流一段保护过流二

25、段保护 定值设置表定值项目数值（单位）速断段动作电流过流一段动作电流过流一段延时过流二段动作电流过流二段延时(3) 动作情况测试结果针对线路5首端d2（A站11#屏304断路器支路出口）、末端d3（配站7#屏310断路器支路出口），线路6首端d4（配站8#屏311断路器支路出口）分别设置三相及两相短路点进行短路模拟，观察线路5及线路6电流保护动作情况，将保护动作情况填入下表（相应段保护动作则打），并说明动作结果是否正确。短路位置及类型线路5速断保护线路5过流一段线路5过流二段线路6速断保护线路6过流一段线路6过流二段备注d2(3)d2(2)d3(3)d3(2)d4(3)d4(2)动作结果说明3 思考题1、在本实验室变压器差动保护中，为什么当比例制动系数按经验公式取0.4时，在外部故障时将出现误动；而比例制动系数取0.8时就不会误动了？2、变压器差动保护中的二次谐波制动功能，是为了防止在什么情况下保护可能出现的误动？3、电流保护中的速断保护的动作电流是按什么来确定的？速断保护能否保护本线路全长？