电力系统基础试验参考指导书.doc

电力系统基本实验指引书北京建筑大学建电系实验一 一机无穷大系统稳态运营方式实验一、实验目1、理解和掌握对称稳定状况下，输电系统各种运营状态与运营参数数值变化范畴；2、理解和掌握输电系统稳态不对称运营条件；不对称度运营参数影响；不对称度运营对发电机影响等。二、预习与思考1、何为电压损耗和电压降落？2、影响简朴电力系统静态稳定性因素有哪些？3、提高电力系统静态稳定有哪些办法？三、实验原理电力系统稳态对称和不对称运动分析，除了包括许多理论概念之外，尚有某些重要“数值概念”，为一条不同电压级别输电线路，在典型运营方式下，用相对值表达电压损耗，电压降落等数值范畴，是用于判断运营报表或监视控制系统测量值与否对的参数根据。因而，除了通过结合实际问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条较好、更为直观、易于形成深刻记忆手段之一。实验用一次系统接线图如图2-1所示。图2-1 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模仿，固然，它们特性与大型原动机是不相似。原动机输出功率大小，可通过给定直流电枢电压来调节。实验系统用原则小型三相似步发电机来模仿电力系统同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以当作是一种具备特殊参数电力系统发电机。发电机励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上微机励磁调节器来实现自动调节。实验台输电线路使用各种结成链形电抗线圈来模仿，其电抗值满足相似条件。“无穷大”无线就是直接用实验室交流电源，因而是由实际电力系统供电，基本上符合“无穷大”母线条件。为了进行测量，实验台设立了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。运用光电编码盘脉冲信号测量交流发电机转速，此外，台上还设立了模仿短路故障等控制设备。四、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-01电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-03微机接口14EAL-04原动机调速系统15EAL-05发电机励磁系统16EAL-06准同期控制器17EAL-07线路保护1五、实验内容与环节1、实验准备1）、合上实验台断路器；2）、打开软件；3）、合上实验台上挂箱EAL-01“合闸”按钮（实验主界面EAL-01中“合闸”按钮）。2、实验环节1）、单回路稳态对称运营实验、合上EAL-02上状态开关QF2、QF6、QF4、QFS，使系统运营在单回路状态下； 、按照实验一进行启机、建压、并网；、通过调速器中 “加速”“减速”按钮变化原动机功率，通过励磁调节器中“增磁”“减磁”按钮变化发电机功率，使输电系统处在不同运营状态（输送功率大小，线路首、末端电压差别等），在EAL-02中右下角点击PV4中（A、B、C相）观测并记录线路首端电压值，点击PV1中（A、B、C相）观测记录线路末端电压值、点击PV3中（A、B、C相）观测记录线路开关站电压值；特别注意：调节“加速”、“减速”按钮变化有功功率P时，操作要慢；特别是调节“增磁”、“减磁”按钮变化无功功率Q时，操作一定要谨慎，同步注意观测发电机机端电压，以防过高。、计算、分析、比较运营状态不同步，运营参数变化特点及数值范畴，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率方向（依照沿线电压大小比较判断）等。、进行解列操作、灭磁操作和停机操作（详细操作办法参照实验一）；2）、双回路对称运营与单回路对称运营比较实验、按照单回路稳态对称运营实验进行双回路对称运营实验，只是将单回路切换为双回路（将EAL-02上继电器QF1、QF3合上）；、将实验1成果与实验2进行比较和分析。如表2-1。表2-1PQI(PA1,PA2)（ABC）（PV3）（ABC）(PV1，PV4)（ABC）单回路双回路注：励磁电压；系统无穷大电压；发电机端电压；输电线路电压损耗；U输电线路电压损耗；六、注意事项1、实验台上能进行操作，在实验界面上都可以通过相应按钮来实现；2、当EAL-01、EAL-04或EAL-05过流批示灯亮时，不能进行其她操作，要进行相应复位后，重新做实验。七、实验报告1、整顿实验数据，阐明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运营影响，并对实验成果进行理论分析；2、依照不同运营状态电路首、末端和中间开关站实验数据分析、比较运营状态不同步，运营参数变化特点和变化范畴；3、依照实验数据，比较分析P与、Q与U之间关系，可以得出哪些重要结论？4、提高电力系统静态稳定有哪些办法？实验二 电力系统暂态稳定实验一、实验目1、通过实验加深对电力系统暂态稳定内容理解，使课堂理论教学与实践结合，提高学生感性结识；2、学生通过实际操作，从实验中观测到系统失步现象和掌握对的解决办法；二、预习与思考1、不同短路状态下对系统阻抗产生影响机理是什么？2、提高电力系统暂态稳定办法有哪些？三、实验原理电力系统暂态稳定性问题是指电力系统受到较大扰动之后，各发电机能否继续保持同步运营问题。在各种扰动中以断路故障扰动最为严重。正常运营时发电机功率特性为： （1）短路运营时发电机功率特性为： ； （2）故障切除发电机功率为： ； （3）对这三个公式进行比较，咱们可以懂得决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性关于。而系统保持稳定条件是切除故障角不大于，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，系统阻抗不同,同步切除故障线路不同也使不同，也不同，使对故障切除时时间规定也不同。同步，在故障发生时及故障切除通过强励磁增长发电机电势，使发电机功率特性中增长，使增长，相应故障切除时间也可延长；由于电力系统发生瞬间单相接地故障较多，发生瞬间单相故障是采用自动重叠闸，使系统进入正常工作状态。这二种办法有助于提高系统稳定性。四、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-01电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-03微机接口14EAL-04原动机调速系统15EAL-05发电机励磁系统16EAL-06准同期控制器17EAL-07线路保护1五、实验内容与环节1、实验准备 1）、合上实验台断路器；2）、打开软件；3）、合上实验台上挂箱EAL-01“合闸”按钮（实验主界面EAL-01中“合闸”按钮）。2、短路对电力系统暂态稳定影响短路类型对暂态稳定影响本实验台通过通过操作界面EAL-07上四个短路选取按钮，可组合成单相接地短路、两相相间短路、两相接地短路和三相短路四种故障方式，固定短路地点，短路类型和系统运营条件。开机、建压、并网；（提示：B相单跳恢复为全相运营）在微机保护装置中，所有投切时间整定值设立“0”，即如下5项设立为“0”：过流保护器使用选取0速断保护投切0限时速断保护投切0过流保护投切0重叠闸投切0选取“恒”工作方式；特别注意：调压器输出电压约270V，发电机端电压270V。软件故障设立，分别按照表3-1、3-2、3-3、3-4设立成相应故障类型；测定不同短路运营时能保持系统稳定期发电机所能输出最大功率，并进行比较，分析不同短路类型对暂态稳定影响。将实验成果与理论分析成果进行分析比较。为系统可以稳定输出极限，最大电流读数可以从微机保护装置故障显示中读出。提示：四种回路构造中，建议最后测定双回路值。从一种类型到另一种类型，按照如下环节进行：每测完一组后，注意及时短路复位；先减速，将有功功率P降下来；变化线路构造；进行短路设立；测试值。表3-1 短路切除时间t=200s 短路类型：单相接地短路QF1QF2QF3QF4QF5QF6最大短路电流（A）010101110111011111111101（0：表达相应线路开关断开状态 1：表达相应线路开关闭合状态）表3-2 短路切除时间t=200s 短路类型：两相相间短路QF1QF2QF3QF4QF5QF6最大短路电流（A）010101110111011111111101表3-3 短路切除时间t=200s 短路类型：两相接地短路QF1QF2QF3QF4QF5QF6最大短路电流（A）010101110111011111111101表3-4 短路切除时间t=200s 短路类型：三相短路QF1QF2QF3QF4QF5QF6最大短路电流（A）010101110111011111111101六、注意事项1、实验台上能进行操作，在实验界面上都可以通过相应按钮来实现；2、当EAL-01、EAL-04或EAL-05过流批示灯亮时，不能进行其她操作，要进行相应复位后，重新做实验。七、实验报告1、整顿不同短路类型下获得实验数据，通过对比，对不同短路类型进行定性分析，详细阐明不同短路类型对系统稳定性影响。2、通过实验中观测到现象，阐明两种提高暂态稳定办法。3、当系统采用不同接线形式时，比较所测得极限功率大小，由此得出什么重要结论？4、解释你所观测到失步现象。电机启动、建压和停机实验一、实验目1、掌握实验设备对的用法。2、掌握开机、停机办法。二、预习与思考1、本实验系统由几某些构成？各某些功能是什么？2、在实验中需要注意什么？三、原理阐明实验台由三相交流电源、双回路、准同期控制器、微机线路保护、发电机励磁系统、原动机调速系统和发电机组几某些构成。四、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-01电源输出12EAL-02双回路输出电路13EAL-06准同期控制器14EAL-07线路保护装置15EAL-16发电机励磁系统16EAL-17原动机调速系统1五、实验内容与环节1、电机启动和建压实验1）、打开电脑；2）、合上实验台左侧断路器；3）、打开LIBVIEW7.0软件，运营实验届面7.7点击如下图标 ；检查实验台（界面）各开关状态， EAL-01上断开批示灯亮（绿灯），合闸批示灯熄灭。进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上各开关状态打在OFF（绿色）状态。；（备注：在运营实验界面时先运营一分钟点后击停止按钮 ，再点击运营按停止钮 ）。4)、在EAL-17中将励磁开关打开；5）、将EAL-01合闸按钮按下,把电压调至220V。6）、进入“原动机调速系统”界面，合上“KM1”。7）、进入“发电机励磁系统”励磁方式选取微机她励“KM5”（合上“KM5”）,然后合上“KM3”，进入“微机控制器”，控制方式选取“恒”运营方式（励磁调节器中按下“恒”按钮），“恒”批示灯亮。 然后点击最左下方“停机”。8）、进入“双回路输出电路” 界面，点击合上EAL-02上系统电压开关“QFS”； 合上EAL-02上线路开关QF2、QF6、QF4。9）、在微机控制器中原动机调速器中，“开机方式”自动选取为“微机自动”方式（调速器中），微机自动批示灯亮；10）、并网操作，同期方式选取“全自动”，发同期命令。11）、在调速器中将发电机频率调到49.8HZ，在励磁调节器中将发电机电压幅值调到220V；2、停机实验1）、减磁至无功接近0var，减速至有功接近0w。2）、解列，QFG跳开。3）、进行灭磁操作。在本装置中采用是自动励磁开关灭磁，点击右下方“灭磁”按钮，自动灭磁。然后进入“发电机励磁系统”界面，直接断开继电器“KM3”，此时“KM3”ON灯灭，OFF灯亮，再断开“KM5”，此时“KM5”ON灯灭，OFF灯亮，表达发电机励磁开关已断开。4）、同步发电机组停机操作。进入“微机控制器”界面，按下调速器中“停机/开机”按钮，“停机”批示灯亮，控制参数递减至零，发电机减速，逐渐停止转动。然后进入“原动机调速系统”界面，断开“KM1”，ON灯灭，OFF灯亮。进入“双回路输出电路”界面，断开上EAL-02上系统电压开关“QFS”； 断开EAL-02上线路开关QF2、QF6、QF4。5）、断开EAL-01电源，即按下EAL-01上“断开”按钮，此时，表达已经关机，等待下一次开机。六、注意事项1、当在作实验过程中电机声音浮现强烈非常态噪音时，请及时断开空开。2、当EAL-01、EAL-16或EAL-17过流批示灯亮时，不能进行其她操作，要进行相应复位后，重新启动。