电力系统及自动化综合实验报告

电力系统及自动化综合实验指导书

Ifd Q 2.3 0 2.3 0 2.3 0 2.2 0 2.5 0.2 3 0.2 3 0.2 表4-8 双回线 微机自并励方式 ? P IA Uz UF Ifd Q 0? 0 0 395 390 2.25 0 10? 0.4 0.25 392 390 2.25 0 20? 0.7 0.85 395 395 2.5 0 30? 1.1 1.6 391 392 2.7 0 40? 1.6 2.65 400 410 3.5 0 50? 60? 70? 失步 80? 90? 2．微机它励（恒流或恒压控制方式），实验步骤自拟。

表4-9 单回线 微机它励方式 ? P IA Uz UF Ifd Q 0? 0 0 390 380 2 0 10? 0.2 0 388 380 2 0 20? 0.45 0.5 382 379 2 0 30? 0.6 0.75 382 379 2 0 40? 0.9 1.5 375 378 2.25 0 50? 1.2 2 368 375 2.4 0 60? 1.4 2.5 360 375 2.5 0.2 70? 1.7 3 350 375 2.7 0.3 80? 1.9 3.5 330 370 3 0.4 90? 失步 表4-10 双回线 微机它励方式 ? P IA Uz UF Ifd Q 0? 0 0 390 380 2 0 10? 0.3 0 388 380 2 0 20? 0.6 0.75 385 380 2 0 30? 1.2 1.75 392 395 2.5 0.2 40? 1.8 2.75 395 400 3 0.3 50? 2.3 3.75 395 400 3 0.4 60? 70? 80? 90? 失步 注意事项：

1．调速器处停机状态时，如果“输出零”灯不亮，不可开机；

2．实验结束后，通过励磁调节使无功输出为零，通过调速器调节使有功输出为零，解列之后按下调速器的停机按钮使发电机转速至零。跳开操作台所有开关之后，方可关断操作台上的操作电源开关。

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四、实验报告要求

1．根据实验装置给出的参数以及实验中的原始运行条件，进行理论计算。将计算结果与实验结果进行比较。

2．认真整理实验记录，通过实验记录分析的结果对功率极限的原理进行阐述。同时对理论计算和实验记录进行对比，说明产生误差的原因。并作出Uz(?)，P(?) Q(?)特性曲线，对其进行描述。

3．分析、比较各种运行方式下发电机的功—角特性曲线和功率极限。

五、思考题

1．功率角指示器的原理是什么？如何调节其零点？当日光灯供电的相发生改变时，所得的功角值发生什么变化？ 答：

2．多机系统的输送功率与功角?的关系和简单系统的功—角特性有什么区别？ 3．自并励和它励的区别和各自特性是什么？ 4．自动励磁调节器对系统静态稳定性有何影响？

5．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电机失步？

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第五章 电力系统暂态稳定实验

一、实验目的

1．通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使课堂理论教学与实践结合，提高学生的感性认识。

2．学生通过实际操作，从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施。 3．用数字式记忆示波器测出短路时短路电流的非周期分量波形图，并进行分析。

二、原理与说明

电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后，各发电机能否继续保持同步运行的问题。在各种扰动中以短路故障的扰动最为严重。

正常运行时发电机功率特性为：P1＝（Eo×Uo）×sinδ1/X1； 短路运行时发电机功率特性为：P2＝（Eo×Uo）×sinδ2/X2； 故障切除发电机功率特性为： P3＝（Eo×Uo）×sinδ3/X3；

对这三个公式进行比较，我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。而系统保持稳定条件是切除故障角δc小于δmax，δmax可由等面积原则计算出来。本实验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不同，同时切除故障线路不同也使X3不同，δmax也不同，使对故障切除的时间要求也不同。

同时，在故障发生时及故障切除通过强励磁增加发电机的电势，使发电机功率特性中Eo增加，使δmax增加，相应故障切除的时间也可延长；由于电力系统发生瞬间单相接地故障较多，发生瞬间单相故障时采用自动重合闸，使系统进入正常工作状态。这二种方法都有利于提高系统的稳定性。

三、实验项目与方法

（一）短路对电力系统暂态稳定的影响

1．短路类型对暂态稳定的影响

本实验台通过对操作台上的短路选择按钮的组合可进行单相接地短路，两相相间短武汉华工大电力自动技术研究所 联系电话：027-87546625 11

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路，两相接地短路和三相短路试验。

固定短路地点，短路切除时间和系统运行条件，在发电机经双回线与“无穷大”电网联网运行时，某一回线发生某种类型短路，经一定时间切除故障成单回线运行。短路的切除时间在微机保护装置中设定，同时要设定重合闸是否投切。

在手动励磁方式下通过调速器的增（减）速按钮调节发电机向电网的出力，测定不同短路运行时能保持系统稳定时发电机所能输出的最大功率，并进行比较，分析不同故障类型对暂态稳定的影响。将实验结果与理论分析结果进行分析比较。Pmax为系统可以稳定输出的极限，注意观察有功表的读数，当系统出于振荡临界状态时，记录有功表读数，最大电流读数可以从YHB－Ⅲ型微机保护装置读出，具体显示为：

GL-??? 三相过流值 GA-??? A相过流值 GB-??? B相过流值 GC-??? C相过流值

微机保护装置的整定值代码如下：

01： 过流保护动作延迟时间

02： 重合闸动作延迟时间 03： 过电流整定值 04： 过流保护投切选择

05： 重合闸投切选择

另外，短路时间TD由面板上“短路时间”继电器整定，具体整定参数为表5-1。

表5-1 整定值代码 整定值 01 0.5(s) 02 / 03 5.00(A) 04 On 05 Off TD 1.0(s) 微机保护装置的整定方法如下：按压“画面切换”按钮，当数码管显示『PA－ 』时，按压触摸按钮“＋”或“－”输入密码，待密码输入后，按下按键“△”，如果输入密码正确，就会进入整定值修改画面。进入整定值修改画面后，通过“△”“▽”先选01整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择当保护时间（s）；通过“△”“▽”选03整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择当过电流保护值；通过“△”“▽”选04整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择当过电流保护投切ON；通过“△”“▽”选05整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择重合闸投切为OFF。（详细操作方法WDT－Ⅲ综合自动化试验台使用说明书。） 表5-2 短路切除时间t=0.5s 短路类型：单相接地短路 QF1 QF2 QF3 QF4 QF5 QF6 Pmax(W) 最大短路电流（A） 武汉华工大电力自动技术研究所 联系电话：027-87546625 12