單機(jī)一無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)

1、單機(jī)一無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 實(shí) 單機(jī)一無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?通過試驗(yàn)分析，進(jìn)一步把握簡潔電力系統(tǒng)潮流分布的概念。了解和把握對稱穩(wěn)定狀況下，輸電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變化對簡潔電力系統(tǒng)潮流分布的影響。 二、試驗(yàn)原理 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對稱和不對稱運(yùn)行分析，除了包含很多理論概念之外，還有一些重要的“數(shù)值概念”。為一條不同電壓等級的輸電線路，在典型運(yùn)行方式下，用相對值表示的電壓損耗，電壓降落等的數(shù)值范圍，是用于推斷運(yùn)行報(bào)表或監(jiān)視掌握系統(tǒng)測量值是否正確的參數(shù)依據(jù)。因此，除了通過結(jié)合實(shí)際的問題，讓同學(xué)把握此類“數(shù)值概念”外，試驗(yàn)也是一條很好的、更為直觀、易于形成深刻

2、記憶的手段之一。試驗(yàn)用一次系統(tǒng)接線圖如圖1.1所示。 圖1.1 一次系統(tǒng)接線圖 本試驗(yàn)系統(tǒng)是一種物理模型。原動機(jī)采納直流電動機(jī)來模擬，當(dāng)然，它們的特性與大型原動機(jī)是不相像的。原動機(jī)輸出功率的大小，可通過給定直流電動機(jī)的電樞電壓來調(diào)整。試驗(yàn)系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)小型三相同步發(fā)電機(jī)來模擬電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)，雖然其參數(shù)不能與大型發(fā)電機(jī)相像，但也可以看成是一種具有特別參數(shù)的電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)可以用外加直流電源通過手動來調(diào)整，也可以切換到臺上的微機(jī)勵(lì)磁調(diào)整器來實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整。試驗(yàn)臺的輸電線路是用多個(gè)接成鏈型的電抗線圈來模擬，其電抗值滿意相像條件?！盁o窮大”母線就直接用試驗(yàn)室的溝通電源，由于它是由實(shí)際

3、電力系統(tǒng)供電的，因此，它基本上符合“無窮大”母線的條件。 為了進(jìn)行測量，試驗(yàn)臺設(shè)置了測量系統(tǒng)，以測量各種電量（電流、電壓、功率、頻率）。為了測量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與系統(tǒng)的相對位置角（功率角），在發(fā)電機(jī)軸上裝設(shè)了閃光測角裝置。此外，臺上還設(shè)置了模擬短路故障等掌握設(shè)備。 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 三、試驗(yàn)內(nèi)容 （一）單回路穩(wěn)態(tài)對稱運(yùn)行試驗(yàn) 在本章試驗(yàn)中，原動機(jī)采納手動模擬方式開機(jī)，勵(lì)磁采納手動勵(lì)磁方式，然后啟機(jī)、建壓、并網(wǎng)后調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓和原動機(jī)功率，使輸電系統(tǒng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)（輸送功率的大小，線路首、末端電壓的差別等），觀看記錄線路首、末端的測量表計(jì)值及線路開關(guān)站的電壓值，計(jì)算、分析、比較運(yùn)行狀態(tài)不同時(shí)，運(yùn)行

4、參數(shù)變化的特點(diǎn)及數(shù)值范圍，為電壓損耗、電壓降落、沿線電壓變化、兩端無功功率的方向（依據(jù)沿線電壓大小比較推斷）等。 （二）雙回路對稱運(yùn)行與單回路對稱運(yùn)行比較試驗(yàn) 按試驗(yàn)（一）的方法進(jìn)行試驗(yàn)（二）的操作，只是將原來的單回線路改成雙回路運(yùn)行。將試驗(yàn)（一）的結(jié)果與試驗(yàn)（二）進(jìn)行比較和分析。 表1.1 單雙回路對稱運(yùn)行比較 注：us系統(tǒng)電壓； u輸電線路的電壓損耗。 四試驗(yàn)報(bào)告要求 1整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，說明單回路送電和雙回路送電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。 2依據(jù)不同運(yùn)行狀態(tài)的線路首、末端的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析、比較運(yùn)行狀態(tài)不同時(shí)，運(yùn)行參數(shù)變化的特點(diǎn)和變化范圍。 五、思索題 1 何為電壓損

5、耗、電壓降落？ 2 潮流計(jì)算的目的是什么？ 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 試驗(yàn)二 簡單電力系統(tǒng)運(yùn)行方式試驗(yàn)(設(shè)計(jì)性) 一、試驗(yàn)?zāi)康?通過試驗(yàn)分析，進(jìn)一步把握簡單電力系統(tǒng)潮流分布的概念。了解和把握對稱穩(wěn)定狀況下，輸電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變化對簡單電力系統(tǒng)潮流分布的影響。通過課堂理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，提高同學(xué)的感性熟悉。 二、試驗(yàn)設(shè)備 ps4g型電力系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)臺、wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化實(shí) 驗(yàn)臺（14臺）。 三、試驗(yàn)內(nèi)容 “ ps4g型電力系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)臺”是將四臺“ wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗(yàn)臺”的發(fā)電機(jī)組及其掌握設(shè)備作為各個(gè)電源單元組成一個(gè)可變環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，如圖所示： 圖2.1 系統(tǒng)一次接

6、線圖 1、起動：將g-a,g-b,g-c,g-d四個(gè)由“ wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗(yàn)臺”模擬的模擬發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)起動起來建立發(fā)電機(jī)母線電壓。（發(fā)電機(jī)的起動在“ wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗(yàn)臺”裝置的介紹中有具體介紹這里就不再敘述） 2、選擇運(yùn)行方式：依據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需要，閉合相應(yīng)開關(guān)。把系統(tǒng)電壓送至 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 各模擬發(fā)電廠和負(fù)荷母線。 3、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)：根據(jù)運(yùn)行方式要求將所需發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并網(wǎng)。（發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)同期并網(wǎng)只能在發(fā)電廠進(jìn)行既只能在“ wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗(yàn)臺”上進(jìn)行操作） 4、投入負(fù)荷：根據(jù)所選運(yùn)行方式投入所需要的負(fù)荷。 5、數(shù)據(jù)記錄：利用psm-820三相多功

7、能數(shù)字式電表或微機(jī)監(jiān)控臺主機(jī)的監(jiān)控主界面對各個(gè)潮流分布數(shù)據(jù)進(jìn)行觀看記錄。 示例： 全網(wǎng)絡(luò)全負(fù)載運(yùn)行 圖2.2 全網(wǎng)絡(luò)全負(fù)載運(yùn)行線路圖 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 試驗(yàn)數(shù)據(jù)： 表2.1 全電網(wǎng)全載運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)潮流分布試驗(yàn)結(jié)果 四、試驗(yàn)總結(jié) 分析運(yùn)行方式變化（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)出力、負(fù)荷投切等）對電力系統(tǒng)的潮流分布的影響。 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 試驗(yàn)三 各種不同類型短路試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?加深理解各種不同類型短路的概念，在試驗(yàn)中理解各種不同類型短路的短路電流和短路電壓變化。 二、試驗(yàn)原理 在對稱短路狀況下發(fā)電機(jī)可用暫態(tài)電動勢和次暫態(tài)電抗等值，短路溝通電流初始值的計(jì)算實(shí)質(zhì)上是一個(gè)穩(wěn)態(tài)溝通電路的計(jì)算問題。在電網(wǎng)方面，為了

8、避開復(fù)數(shù)運(yùn)算可以近似用阻抗模值z(=r2 x2)進(jìn)行計(jì)算。 和發(fā)電機(jī)注入短路前負(fù)荷只需應(yīng)用潮流計(jì)算所得的發(fā)電機(jī)端電壓ui0 功率si0，由下式求得各發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電動勢： i0=u +j ei0 g為發(fā)電機(jī)的臺數(shù) pi0 jqi0 xd i=1,2, .g （3-1） u i0 短路后電網(wǎng)中的負(fù)荷可近似用恒定阻抗表示，阻抗值由短路前潮流計(jì)算 結(jié)果中的負(fù)荷端電壓udi0和負(fù)荷功率sdi0求得： zdi0 u2di0 = i=1,2 ,l （3-2） pdi0 jqdi0 l為負(fù)荷總數(shù)。 下面針對一簡潔系統(tǒng)對對稱短路故障進(jìn)行介紹。 圖3.1（a）是為兩臺發(fā)電機(jī)向負(fù)荷供電的簡潔系統(tǒng)。母線1，2，3上

9、均接有綜合性負(fù)荷，現(xiàn)分析母線3發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流溝通重量的初 始值。圖(b)是系統(tǒng)的等值電路。在采納了e 1和忽視負(fù)荷的近似后， 計(jì)算用等值電路如圖 (c)對于這樣的發(fā)電機(jī)直接與短路點(diǎn)相連的簡潔電路，短路電流可直接表示為: if 11 （3-3） x1x2 另一種計(jì)算方法是應(yīng)用疊加原理，其等值電路如圖 (d) 所示，則短路點(diǎn)電流可直接由故障重量求得 ，即開路電壓除以電網(wǎng)對該點(diǎn)的等值阻抗。即： 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 i f 1 x 1 x1x2 11 （3-4） x1x2 式中x 為電網(wǎng)對短路點(diǎn)的等值阻抗。 假如是經(jīng)過阻抗zf后發(fā)生短路，則短路點(diǎn)電流為： i 1 （3-5） fjx zf （a

10、） 圖3.1 簡潔系統(tǒng)等值圖 （a）系統(tǒng)圖 （b）等值電路 （c）簡化等值電路 （d）應(yīng)用疊加原理的等值電路 當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱故障時(shí)，除故障點(diǎn)外三相系統(tǒng)中的元件參數(shù)都是對稱的，但三相電流、電壓等運(yùn)行參量的基頻份量都變成不對稱的相量。 利用對稱重量法或正序等效定則求出短路電流值。 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 三、試驗(yàn)步驟 試驗(yàn)接線方式為圖3.2，發(fā)電機(jī)經(jīng)雙回輸電線路與無限大容量系統(tǒng)相接，短路故障點(diǎn)為第 回線路中點(diǎn)。 圖3.2 短路試驗(yàn)接線圖 在做本試驗(yàn)時(shí)，在試驗(yàn)臺上通過對操作面板上通過短路選擇按鈕的組合可進(jìn)行單相接地、兩相相間短路、兩相接地短路和三相短路共四種短路類型故障試驗(yàn)。 將原動機(jī)調(diào)速器和發(fā)電

11、機(jī)勵(lì)磁調(diào)整器均設(shè)為手動方式,試驗(yàn)接線圖不變 ,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)以后,通過調(diào)速器的增(減)速按鈕調(diào)整發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)的出力,測定不同短路故障時(shí)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率,并進(jìn)行比較、分析不同短路類型對暫態(tài)穩(wěn)定的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表 3.2中,將試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行分析比較。電流讀數(shù)可以從yhb一ill型微機(jī)愛護(hù)裝置讀出，詳細(xì)顯示為： gl-xxx三相過流值 ga-xxx a相過流值 gb-xxx b相過流值 gc-xxx c相過流值 微機(jī)愛護(hù)裝置的整定值代碼如下： 01：過流愛護(hù)動作延遲時(shí)間 02：重合閘動作延遲時(shí)間 03：過電流整定值 04：過流愛護(hù)投切選擇 05: 重合閘投切選

12、擇 另外，短路時(shí)間td由面板上“短路時(shí)間”繼電器整定。 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 微機(jī)愛護(hù)裝置的整定方法如下：按壓“畫面切換”按鈕，當(dāng)數(shù)碼管顯示pa時(shí)，按壓觸摸按鈕“”或“一”輸入密碼，待密碼輸入后，按下按鍵“”，假如輸入密碼正確，就會進(jìn)入整定值修改畫面。進(jìn)入整定值修改畫面后，通過“”“”先選中整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“”選擇當(dāng)愛護(hù)時(shí)間（s）；通過“”“”選03整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“一”選擇當(dāng)過電流愛護(hù)值：通過“”“”選04整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“”選擇當(dāng)過電流愛護(hù)投切on；通過“”選 05整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“”選擇重合閘投切off。 試驗(yàn)步驟： （1）起動電源選擇

13、微機(jī)啟動類型選擇微機(jī)自動； （2）起動發(fā)電機(jī)至額定轉(zhuǎn)速 , 并建立電壓至額定； （3）發(fā)同期命令讓系統(tǒng)自動并列，調(diào)整轉(zhuǎn)速使p=0； （4）整定愛護(hù)動作時(shí)間和重合閘時(shí)間表同3.1； （5）進(jìn)行不同類型狀況的故障模擬 ,觀看試驗(yàn)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)； （6）每短路試驗(yàn)一次要隔十幾秒鐘； （7）試驗(yàn)結(jié)束，正常退出； （8）將記錄數(shù)據(jù)填入下表； 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 四、試驗(yàn)報(bào)告要求 1、 在試驗(yàn)報(bào)告中，要求注明試驗(yàn)臺號、運(yùn)行方式、輸出功率的大小。 2、 通過測量結(jié)果分析不同類型短路電流的大小。 3、 通過測量結(jié)果分析不同運(yùn)行方式對三相短路短路電流的影響。 五、思索題 1、短路計(jì)算的目的是什么？ 2、哪些因素對

14、短路電流有影響？ 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 試驗(yàn)四 發(fā)電機(jī)功率特性和功率測定試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?加深理解功率極限的概念，在試驗(yàn)中體會不憐憫況下發(fā)電機(jī)功率特性測定；通過對試驗(yàn)中各種現(xiàn)象的觀看，結(jié)合所學(xué)的理論學(xué)問，培育理論結(jié)合實(shí)際及分析問題的力量。 二、試驗(yàn)原理 簡潔電力系統(tǒng)（如圖4.1所示）一般是指發(fā)電機(jī)通過變壓器、輸電線路與無限大容量母線聯(lián)接而且不計(jì)各元件的電阻和導(dǎo)納的輸電系統(tǒng)。 eqej ug ul u=常數(shù) xd 在上圖中若令 xt1 xl xl xt2 圖4.1 單機(jī)無窮大系統(tǒng)接線圖 x d x d x t1 t1 l 2 l x x t2 （4-1） （4-2） x q x q x 2 t2

15、假如不考慮發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)整器的作用，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)的空載電動勢eq恒定，則可寫動身電機(jī)的功角特性方程如下： peq equxd u2xd xq （4-3） sin sin2 2xd xq 當(dāng)發(fā)電機(jī)裝有勵(lì)磁調(diào)整器時(shí)，發(fā)電機(jī)電勢eq隨運(yùn)行狀況而變化。依據(jù)一般勵(lì)磁調(diào)整器的性能，可認(rèn)為保持發(fā)電機(jī)eq(或e)恒定。這時(shí)發(fā)電機(jī)的功率特性可表示成： 2 u eqxq xdu p sin sin2 （4-4） eq xd2xq xd 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 或 p/ e q / equ/xd sin / （4-5） 其中 為暫態(tài)電勢與無窮大系統(tǒng)電壓夾角。 / xdu sin/(1 )sin （4-6） exd / 1

16、 / 三、試驗(yàn)內(nèi)容 （一） 無自動勵(lì)磁調(diào)整時(shí)的功率特性測定 發(fā)電機(jī)經(jīng)單回輸電線路與無窮大容量系統(tǒng)相連接，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁主回路采納它勵(lì)方式，進(jìn)行手動調(diào)整，即開環(huán)調(diào)整測定發(fā)電機(jī)的功一角特性曲線，功率極限值和達(dá)到功率極限時(shí)的功率角值，同時(shí)觀看并記錄系統(tǒng)中其他運(yùn)行參數(shù)的變化。 1. 無調(diào)整勵(lì)磁時(shí)功率特性和功率極限的測定 無調(diào)整勵(lì)磁是指發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列以后,調(diào)整發(fā)電機(jī)有功功率時(shí)，而不調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁時(shí)的功率特性。試驗(yàn)步驟如下 : (1) 起動發(fā)電機(jī)組至額定轉(zhuǎn)速。 (2) 采納手動勵(lì)磁方式,建立發(fā)電機(jī)電壓至額定值。 (3) 合上無限大系統(tǒng)和單回路輸電線路開關(guān)。 (4) 在發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間的頻率差、電壓差、相位差

17、很小時(shí)使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列。 (5) 功率角指示器調(diào)零。 (6) 逐步調(diào)整原動機(jī)功率增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率,而不調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。 (7) 觀看系統(tǒng)中各運(yùn)行參數(shù)的變化并記錄于表 4.1中。 (8) 記錄發(fā)電機(jī)功率極限值和達(dá)到功率極限時(shí)的功率角值。 表 4.1 無調(diào)整勵(lì)磁時(shí)功率特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)（恒if=1.50a） 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 2. 手動調(diào)整勵(lì)磁時(shí)功率特性和功率極限的測定 在相同的運(yùn)行方式下,增加發(fā)電機(jī)有功功率輸出時(shí),手動調(diào)整勵(lì)磁保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定,測定發(fā)電機(jī)的功一角曲線和功率極限,并與無調(diào)整勵(lì)磁時(shí)所得的結(jié)果進(jìn)行分析比較。試驗(yàn)步驟如下 : (1) 起動發(fā)電機(jī)組至額定轉(zhuǎn)速。 (2) 采納手動勵(lì)磁

18、方式,建立發(fā)電機(jī)電壓至額定值。 (3) 合上無限大系統(tǒng)和單回路輸電線路開關(guān)。 (4) 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列后,使 p=0 、 q =0 、=0， (5) 逐步增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率,調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁,保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定。 (6) 觀看系統(tǒng)中各運(yùn)行參數(shù)的變化,并記錄于表 4.2中。 表 4.2 手動調(diào)整勵(lì)磁時(shí)功率特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)（恒uf=380v） （二）采納自動勵(lì)磁調(diào)整器時(shí)功率特性測定 將自動勵(lì)磁調(diào)整裝置接入發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng),分別測定在自并勵(lì)方式下、他勵(lì)方式下的功率特性和功率極限,并將結(jié)果與無調(diào)整勵(lì)磁和手動調(diào)整勵(lì)磁時(shí)的結(jié)果相比較,分析自動勵(lì)磁調(diào)整器的作用。 1. 自并勵(lì)勵(lì)磁方式下功率特性測定 試驗(yàn)接線

19、如圖 4.2所示,發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁功率單元的勵(lì)磁電源,取自于發(fā)電機(jī)自身的機(jī)端。這種勵(lì)磁方式稱為自并勵(lì)方式,此勵(lì)磁方式在起勵(lì)建壓時(shí),需外加助磁電源起勵(lì)。 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 圖 4.2 自并勵(lì)勵(lì)磁方式的試驗(yàn)接線圖 試驗(yàn)步驟如下 : (1) 起動發(fā)電機(jī)組至額定轉(zhuǎn)速。 (2) 勵(lì)磁調(diào)整器自動投助磁建壓至額定值 ( 自動勵(lì)磁調(diào)整器采納恒壓掌握方式 )， (3) 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列,使各初始值為零。 (4) 逐步增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率,同時(shí)勵(lì)磁調(diào)整器自動調(diào)整。 (5) 觀看系統(tǒng)中各運(yùn)行參數(shù)的變化,并記錄于表4.3 中。 表 4.3 自并勵(lì)方式的功率特性試驗(yàn)數(shù)據(jù) 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 2. 他勵(lì)勵(lì)磁方式下功率特性測

20、定 試驗(yàn)接線如圖 4.3所示,發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁功率單元的勵(lì)磁電源,取自 于無限大容量系統(tǒng),這種勵(lì)磁方式稱為他勵(lì)方式。 圖 4.3 他勵(lì)勵(lì)磁方式的試驗(yàn)接線圖 試驗(yàn)步驟如下 : (1) 起動發(fā)電機(jī)組至額定轉(zhuǎn)速。 (2) 勵(lì)磁調(diào)整器自動建壓至額定值 ( 勵(lì)磁調(diào)整器采納恒壓掌握方式 )。 (3) 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列,使各初始值為零。 (4) 逐步增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率,并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表 4.4中。 表 4.4 他勵(lì)方式的功率特性試驗(yàn)數(shù)據(jù) 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 四、試驗(yàn)報(bào)告要求 1在試驗(yàn)報(bào)告中，要求注明試驗(yàn)臺號、運(yùn)行方式。 2仔細(xì)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作出p()、q (u)特性曲線，對其進(jìn)行分析。 五、思索題 1

21、簡述發(fā)電機(jī)的功一角特性。 2勵(lì)磁調(diào)整器對發(fā)電機(jī)功一角特性有何影響？ 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 試驗(yàn)五 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定試驗(yàn) 不同短路類型下的極限功率測定 一、試驗(yàn)?zāi)康?通過試驗(yàn)加深對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定內(nèi)容的理解，使課堂理論教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合，提高同學(xué)的感性熟悉。同學(xué)通過實(shí)際操作，從試驗(yàn)中觀看到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和把握正確處理的措施。 二、試驗(yàn)原理 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性指的是電力系統(tǒng)在大干擾下的穩(wěn)定性。這種擾動可能相當(dāng)急劇，例如短路，以致描述電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的非線性微分方程式不允許線性化，只能分段求數(shù)值解。而且，由于這種擾動可能相當(dāng)急劇，電力系統(tǒng)中消失這類擾動的可能性雖然存在，卻不很常常。 電力系統(tǒng)在受到大干擾后，

22、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上存在較大的過剩功率（機(jī)械功率與電磁功率的功率差額），使轉(zhuǎn)子加速或減速而產(chǎn)生振蕩，即過剩功率是導(dǎo)致暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要緣由。因此，提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施，一般首先考慮采納削減大干擾后功率差額的臨時(shí)措施。 電力系統(tǒng)短路故障（橫向故障）包括三相對稱短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路。后三者為不對稱故障，而電力系統(tǒng)斷相（縱向故障）包括斷一相、斷兩相的故障，也屬于不對稱故障。 三、試驗(yàn)內(nèi)容 試驗(yàn)接線方式為，發(fā)電機(jī)經(jīng)雙回輸電線路與無限大容量系統(tǒng)相接，短路故障點(diǎn)為第 回線路中點(diǎn)。 在作本試驗(yàn)時(shí)，在試驗(yàn)臺上通過對操作面板上通過短路選擇按鈕的組合可進(jìn)行單相接地、兩相相間短路、兩相接地短路和

23、三相短路共四種短路類型故障試驗(yàn)。 將原動機(jī)調(diào)速器和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)整器均設(shè)為手動方式,試驗(yàn)接線圖不變 ,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)以后,通過調(diào)速器的增(減)速按鈕調(diào)整發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)的出力,測定不同短路故障時(shí)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率,并進(jìn)行比較、分析不同短路類型對暫態(tài)穩(wěn)定的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表 5.2中,將試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行分析比較。pmax為系統(tǒng)可以穩(wěn)定輸出的極限,留意觀看有功功率表的讀數(shù),當(dāng)系統(tǒng)處于振蕩臨界狀態(tài)時(shí),記錄有功功率表讀數(shù),最大電流讀數(shù)可以從yhb一ill型微機(jī)愛護(hù)裝置讀出，詳細(xì)顯示為： gl-xxx三相過流值 ga-xxx a相過流值 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 gb-xxx b相過

24、流值 gc-xxx c相過流值 微機(jī)愛護(hù)裝置的整定值代碼如下： 01：過流愛護(hù)動作延遲時(shí)間 02：重合閘動作延遲時(shí)間 03：過電流整定值 04：過流愛護(hù)投切選擇 05: 重合閘投切選擇 另外，短路時(shí)間td由面板上“短路時(shí)間”繼電器整定。 微機(jī)愛護(hù)裝置的整定方法如下：按壓“畫面切換”按鈕，當(dāng)數(shù)碼管顯示pa時(shí)，按壓觸摸按鈕“”或“一”輸入密碼，待密碼輸入后，按下按鍵“”，假如輸入密碼正確，就會進(jìn)入整定值修改畫面。進(jìn)入整定值修改畫面后，通過“”“”先選中整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“”選擇當(dāng)愛護(hù)時(shí)間（s）；通過“”“”選03整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“一”選擇當(dāng)過電流愛護(hù)值：通過“”“”選04

25、整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“”選擇當(dāng)過電流愛護(hù)投切on；通過“”選 05整定項(xiàng)目，再按壓觸摸按鈕“”或“”選擇重合閘投切off。 表 5.2 不同短路類型下的極限功率試驗(yàn)數(shù)據(jù) 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 注：如該試驗(yàn)作為設(shè)計(jì)性，除測定不同短路類型下的極限試驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還應(yīng)考慮繼電愛護(hù)的動作時(shí)限對暫態(tài)穩(wěn)定的影響，可以進(jìn)行各種短路的極限切除時(shí)間試驗(yàn)。 四、試驗(yàn)報(bào)告要求 1在試驗(yàn)報(bào)告中，要求注明試驗(yàn)臺號、運(yùn)行方式。 2整理不同短路類型下獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，說明不同短路類型對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響。 3. 整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析故障切除時(shí)間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響。 五、思索題 1 什么叫電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定？ 2 提高靜態(tài)

26、穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的措施有哪些？ 3對失步處理的方法是什么？ 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 附 錄一 wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗(yàn)臺 wdt-型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗(yàn)臺由發(fā)電機(jī)組、試驗(yàn)操作臺、無窮大系統(tǒng)等三大部分組成。 1發(fā)電機(jī)組 它是由同在一個(gè)軸上的三相同步發(fā)電機(jī)（sn=2.5kva，vn=400v，nn=1500r.p.m），模擬原動機(jī)用的直流電動機(jī)（pn=2.2kw，vn=220v）以及測速裝置和功率角指示器組成。 直流電動機(jī)、同步發(fā)電機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸器對軸聯(lián)結(jié)后組裝在一個(gè)活動底盤上構(gòu)成可移動式機(jī)組。具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、移動輕巧等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)組的活動底盤有四個(gè)螺旋式支腳和三個(gè)橡皮輪，將支腳旋下即可開機(jī)試驗(yàn)

27、。 2試驗(yàn)操作臺 試驗(yàn)操作臺是由輸電線路單元、微機(jī)線路愛護(hù)單元、負(fù)荷調(diào)整和同期單元、儀表測量和短路故障模擬單元等組成。其中負(fù)荷調(diào)整和同期單元是由“tgs-04型微機(jī)調(diào)速裝置”、“wl-04b微機(jī)勵(lì)磁調(diào)整器”、“hgwt-03微機(jī)準(zhǔn)同期掌握器”等微機(jī)型的自動裝置和其相對應(yīng)的手動裝置組成。 （1）輸電線路采納雙回路遠(yuǎn)距離輸電線路模型，每回線路分成兩段，并設(shè)置中間開關(guān)站，使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間可構(gòu)成四種不同聯(lián)絡(luò)阻抗，便于試驗(yàn)分析比較。 （2）“yhb-iii型微機(jī)線路愛護(hù)”裝置是專為試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，具有過流選相跳閘、自動重合閘功能，備有事故記錄功能，有利于試驗(yàn)分析。在試驗(yàn)中可以觀測到線路重合閘對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)

28、定性影響以及非全相運(yùn)行狀況。 （3）“tgs-04型微機(jī)調(diào)速裝置”是針對大、中專院校教學(xué)和科研而設(shè)計(jì)的，能做到最大限度地滿意教學(xué)科研敏捷多變的需要。具有測量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、測量電網(wǎng)頻率、測量系統(tǒng)功角、手動模擬調(diào)整、手動數(shù)字調(diào)整、微機(jī)自動調(diào)速以及過速愛護(hù)等功能。 （4）“wl-04b微機(jī)勵(lì)磁調(diào)整器”其勵(lì)磁方式可選擇：它勵(lì)、自并勵(lì)2種；掌握方式可選擇恒uf，恒il，恒，恒q等4種；設(shè)有定子過電壓愛護(hù)和勵(lì)磁電流反時(shí)限延時(shí)過勵(lì)限制、最大勵(lì)磁電流瞬時(shí)限制、欠勵(lì)限制、伏赫限制等勵(lì)磁限制功能；設(shè)有按有功功率反饋的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（pss）；勵(lì)磁調(diào)整器掌握參數(shù)可在線修改，在線固化，敏捷便利，并具有試驗(yàn)錄波功能，可以記錄uf，il，ul，p，q， 等信號的時(shí)間響應(yīng)曲線，供試驗(yàn)分析用。 （5）hgwt-03微機(jī)準(zhǔn)同期掌握裝置，它按恒定越前時(shí)間原理工作，主要特點(diǎn)如下：可選擇全自動準(zhǔn)同期合閘；可選擇半自動準(zhǔn)同期合閘； 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式 可測定斷路器的開關(guān)時(shí)間；可測定合閘誤差角；可轉(zhuǎn)變頻差允許值，電壓差允許值，觀看不同整定值時(shí)的合閘效果；按定頻調(diào)寬原理實(shí)現(xiàn)均頻均壓掌