電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)一學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電力電力(dinl)系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)一系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)一第一頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Namev第二次課（電力系統(tǒng)(din l x tn)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)）v 電力系統(tǒng)(din l x tn)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)認(rèn)識(shí)v 4+1電力系統(tǒng)(din l x tn)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)v 電力系統(tǒng)(din l x tn)潮流計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)v 電力系統(tǒng)(din l x tn)調(diào)度運(yùn)行實(shí)驗(yàn)第1頁(yè)/共34頁(yè)第二頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name安全安全(nqun)操作規(guī)程操作規(guī)程1. 檢測(cè)相序。2上電前，應(yīng)做如下工作： 檢查實(shí)驗(yàn)臺(tái)、控制柜和發(fā)電機(jī)組間的電纜線是否正確可靠連接。 原動(dòng)機(jī)的光電編碼

2、器與控制柜間的連線是否可靠連接。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)和控制柜間的通信線是否可靠連接。3上電后，實(shí)驗(yàn)前，檢查微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、微機(jī)勵(lì)磁裝置和微機(jī)線路保護(hù)裝置的“系統(tǒng)設(shè)置”內(nèi)的參數(shù)(cnsh)是否為實(shí)驗(yàn)要求的值。4實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，單手操作；人體不可接觸帶電線路，如自耦調(diào)壓器的輸入、輸出接線端。5發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)后，切勿推拉發(fā)電機(jī)組。6在進(jìn)行發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)間的解列操作時(shí)，要注意零功率解列。7. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，檢查自耦調(diào)壓器和手動(dòng)勵(lì)磁旋鈕是否向左調(diào)到最小。第2頁(yè)/共34頁(yè)第三頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name熟悉THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合(zngh)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)(shyn)目的熟悉并掌握發(fā)電機(jī)組

3、起勵(lì)建壓，并網(wǎng)，解列和停機(jī)操作 加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件 了解和掌握單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行方式的特點(diǎn) 第3頁(yè)/共34頁(yè)第四頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name1.1 系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(pngti)構(gòu)成第4頁(yè)/共34頁(yè)第五頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成：實(shí)驗(yàn)臺(tái)輸電線路輸電線路(xinl)單元單元微機(jī)線路保護(hù)微機(jī)線路保護(hù)控制方式選擇控制方式選擇監(jiān)測(cè)儀表監(jiān)測(cè)儀表指示單元指示單元外圍設(shè)備接口外圍設(shè)備接口設(shè)置單元設(shè)置單元電源單元電源單元單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 第5頁(yè)/

4、共34頁(yè)第六頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name1 .2 系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成：控制柜測(cè)量測(cè)量(cling)儀表單元儀表單元原動(dòng)機(jī)控制單元原動(dòng)機(jī)控制單元 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁單元?jiǎng)?lì)磁單元準(zhǔn)同期單元準(zhǔn)同期單元外圍接口單元外圍接口單元電源單元電源單元第6頁(yè)/共34頁(yè)第七頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name1 .3 系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成：無(wú)窮大系統(tǒng)(xtng) 所謂無(wú)窮大系統(tǒng)可以看作是內(nèi)阻抗為零，頻率、電壓及其相位(xingwi)都恒定不變的一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，由于15kVA自耦調(diào)壓器的容量遠(yuǎn)大于單臺(tái)發(fā)電機(jī)組的容量，故由15kVA自耦調(diào)壓器模擬無(wú)窮大系統(tǒng)

5、。第7頁(yè)/共34頁(yè)第八頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 無(wú)窮大系統(tǒng)的投入操作1、 將控制柜“總電源”打到“OFF”位置。2、 將自耦調(diào)壓器原邊電纜(dinln)插頭插入控制柜大四芯插座上。3、將自耦調(diào)壓器副邊電纜(dinln)插頭插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)電源接入口。4、將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時(shí)針旋至最小。5、控制柜上電：先總電源，再三相電源，最后單相電源；其次實(shí)驗(yàn)臺(tái)上電：先三相電源，再單相電源。6、按下QF7“合閘”按鈕，順時(shí)針旋至實(shí)驗(yàn)的要求值后，切換顯示系統(tǒng)電壓，如果三相對(duì)稱，即完成無(wú)窮大電源的投入工作。 無(wú)窮大系統(tǒng)的切除操作 檢查系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組是否(sh fu)解列，未解列，禁止

6、切除無(wú)窮大電源。 按下QF7分閘按鈕 將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時(shí)針旋至最小。 拔下自耦調(diào)壓器原邊和副邊插頭。第8頁(yè)/共34頁(yè)第九頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name1.4 系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成：發(fā)電機(jī)組Z4系列(xli)直流電動(dòng)機(jī)： PN=3kW，UN=400V，nN=1500rpm三相同步發(fā)電機(jī)：P N =2kW，UN =400V，nN =1500rpm額定負(fù)載：P=2.0kw,第9頁(yè)/共34頁(yè)第十頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name1.5 系統(tǒng)構(gòu)成(guchng)：可調(diào)負(fù)載箱第10頁(yè)/共34頁(yè)第十一頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 實(shí)驗(yàn)

7、(shyn)目的1了解微機(jī)調(diào)速裝置(zhungzh)的工作原理和掌握其操作方法。2熟悉發(fā)電機(jī)組中原動(dòng)機(jī)（直流電動(dòng)機(jī)）的基本特性。3掌握發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，并網(wǎng)，解列和停機(jī)的操作。第11頁(yè)/共34頁(yè)第十二頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 實(shí)驗(yàn)(shyn)原理調(diào)速系統(tǒng)(xtng)原理結(jié)構(gòu)示意圖 第12頁(yè)/共34頁(yè)第十三頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 實(shí)驗(yàn)(shyn)原理勵(lì)磁(l c)系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖 第13頁(yè)/共34頁(yè)第十四頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name滅磁：減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁接近滅磁：減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁接近0； 調(diào)速器：調(diào)速器： 停

8、止原動(dòng)機(jī)，停止原動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(zhun s)為為0； 勵(lì)磁電源和原動(dòng)機(jī)電源關(guān)。勵(lì)磁電源和原動(dòng)機(jī)電源關(guān)。 總電源、三相總電源、三相 電源、單相電源電源、單相電源 原動(dòng)機(jī)啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)啟動(dòng): 1500rpm 起勵(lì)建壓：起勵(lì)建壓： 手動(dòng)、常規(guī)、手動(dòng)、常規(guī)、 微機(jī)三種微機(jī)三種(sn zhn)方式方式起勵(lì)建壓起勵(lì)建壓發(fā)電機(jī)組停機(jī)發(fā)電機(jī)組停機(jī) 實(shí)驗(yàn)步驟第14頁(yè)/共34頁(yè)第十五頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name注意注意(zh y)： 零功率解列！零功率解列！ 調(diào)節(jié)調(diào)速器，改變發(fā)電機(jī)發(fā)出調(diào)節(jié)調(diào)速器，改變發(fā)電機(jī)發(fā)出(fch) 的有功功率的有功功率 調(diào)節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)勵(lì)磁 裝置，改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率裝

9、置，改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率投入無(wú)窮大系統(tǒng)投入無(wú)窮大系統(tǒng)(xtng) 選擇和建立單回路或雙回路選擇和建立單回路或雙回路 投入同期表投入同期表 手動(dòng)手動(dòng)/自動(dòng)自動(dòng)/半自動(dòng)并網(wǎng)半自動(dòng)并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)出有功和無(wú)功發(fā)出有功和無(wú)功發(fā)電機(jī)組解列發(fā)電機(jī)組解列 實(shí)驗(yàn)步驟第15頁(yè)/共34頁(yè)第十六頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name1簡(jiǎn)述(jin sh)發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓，并網(wǎng)，解列和停機(jī)的操作步驟。2.4 思考題2為什么發(fā)電機(jī)組送出有功(yu n)和無(wú)功時(shí)，先送無(wú)功？3為什么要求發(fā)電機(jī)組輸出的有功(yu n)和無(wú)功為0時(shí)才能解列？第16頁(yè)/共34頁(yè)第十七頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3C

10、ompany Name 實(shí)驗(yàn)(shyn)目的1加深理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行(ynxng)原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件。 2掌握手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)準(zhǔn)同期的概念及并網(wǎng)操作方法。3熟悉同步發(fā)電機(jī)手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)準(zhǔn)同期并列過(guò)程。第17頁(yè)/共34頁(yè)第十八頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 實(shí)驗(yàn)(shyn)原理待并發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的條件： 相序、壓差(y ch)、頻差、相差。 第18頁(yè)/共34頁(yè)第十九頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name n=1485 rpm Ug390V 投入(tur)無(wú)窮大系統(tǒng)，調(diào)壓器電壓設(shè)置400V 微機(jī)(wi j)勵(lì)磁 他勵(lì) 手動(dòng)同期 恒Ug控

11、制 投入同期表觀察指針(zhzhn)偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)角度 調(diào)節(jié)勵(lì)磁和轉(zhuǎn)速，使壓差和頻差滿足條件 手動(dòng)合閘狀態(tài)設(shè)置起勵(lì)建壓手動(dòng)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)三：同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行 實(shí)驗(yàn)步驟：手動(dòng)準(zhǔn)同期第19頁(yè)/共34頁(yè)第二十頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name調(diào)整電壓(diny)和頻率投入同期表同期(tngq)表整定項(xiàng)起勵(lì)建壓狀態(tài)(zhungti)設(shè)置實(shí)驗(yàn)三：同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行 實(shí)驗(yàn)步驟：自動(dòng)準(zhǔn)同期微機(jī)勵(lì)磁、他勵(lì)、自動(dòng)同期、恒Ug控制n=1480 rpm；Ug400V。投入無(wú)窮大系統(tǒng)“自動(dòng)調(diào)頻”：投入； “自動(dòng)調(diào)壓”：投入?！白詣?dòng)合閘”：投入。自動(dòng)判斷，滿足條件合閘第20頁(yè)/共34頁(yè)第二十

12、一頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 思考題1根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析自動(dòng)(zdng)準(zhǔn)同期的工作原理及過(guò)程。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)，分析自動(dòng)(zdng)準(zhǔn)同期、半自動(dòng)(zdng)準(zhǔn)同期與手動(dòng)準(zhǔn)同期的異同點(diǎn)。第21頁(yè)/共34頁(yè)第二十二頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name 實(shí)驗(yàn)(shyn)目的1了解和掌握單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行方式的特點(diǎn)。2通過(guò)獨(dú)立電力網(wǎng)與大電力系統(tǒng)的分析比較(bjio)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解系統(tǒng)穩(wěn)定概念 實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn)第22頁(yè)/共34頁(yè)第二十三頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn)

13、實(shí)驗(yàn)(shyn)原理 單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行方式與單機(jī)對(duì)無(wú)窮大系統(tǒng)運(yùn)行方式有著截然不同的概念，單機(jī)對(duì)無(wú)窮大系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的頻率與無(wú)窮大頻率一樣，它是受大系統(tǒng)的頻率牽制，隨系統(tǒng)的頻率變化而變化，發(fā)電機(jī)的容量只占無(wú)窮大系統(tǒng)容量的很小一部分。而單機(jī)帶負(fù)荷它是一個(gè)獨(dú)立電力網(wǎng)。發(fā)電機(jī)是唯一電源(dinyun)，任何負(fù)荷的投切都會(huì)引起發(fā)電機(jī)的頻率和電壓變化（原動(dòng)機(jī)的調(diào)速器，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器均為有差調(diào)節(jié)）。此時(shí)，也可以通過(guò)二次調(diào)節(jié)將發(fā)電機(jī)的頻率和電壓調(diào)至額定值。第23頁(yè)/共34頁(yè)第二十四頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn) 實(shí)驗(yàn)(shyn)

14、原理阻性負(fù)載：（）1組； （）2組; 3320/1A（） 1組； 3160/2A （1kW）2組； 通過(guò)開(kāi)關(guān)投切可以改變阻性負(fù)載的大?。桓行载?fù)載： 由三個(gè)200mH的電感(din n)和自耦調(diào)壓器構(gòu)成 通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓器手柄可調(diào)節(jié)感性負(fù)載的大小。第24頁(yè)/共34頁(yè)第二十五頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn) 實(shí)驗(yàn)(shyn)接線 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的右側(cè)面留有本地負(fù)荷的接口，即三相帶中性線的強(qiáng)電護(hù)套(h to)座。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通電前，將三相自耦調(diào)壓器原副邊電纜解下，用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配套設(shè)備中的強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)連接線將三相自耦調(diào)壓器的原邊接入右側(cè)面強(qiáng)電護(hù)套(h to

15、)座，副邊接入三相可調(diào)負(fù)載箱的電感性負(fù)載，通過(guò)調(diào)壓器調(diào)節(jié)電感負(fù)載的大小。三相可調(diào)電阻性負(fù)載與調(diào)壓器的原邊并聯(lián)接入。第25頁(yè)/共34頁(yè)第二十六頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn) 實(shí)驗(yàn)步驟獨(dú)立(dl)系統(tǒng)特性實(shí)驗(yàn)狀態(tài)設(shè)置 單機(jī)運(yùn)行 常規(guī)勵(lì)磁(l c) 他 勵(lì) 手動(dòng)同期接線將感性負(fù)載和阻性負(fù)載并聯(lián)接入，經(jīng)老師檢查后方可通電實(shí)驗(yàn)。發(fā)電機(jī)組 起勵(lì)建壓?jiǎn)?dòng)原動(dòng)機(jī)和調(diào)速裝置，使n=1500rpm， 調(diào)節(jié)常規(guī)勵(lì)磁，使Ug=400V建立雙回路合上輸電線路的所有斷路器，發(fā)電機(jī)通過(guò)兩回線送電到負(fù)載 獨(dú)立系統(tǒng)特性測(cè)試改變有功和無(wú)功負(fù)載的大小，但保持負(fù)載

16、功率因數(shù)為不變，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 改變輸電線路為單回路，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟。第26頁(yè)/共34頁(yè)第二十七頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn) 參數(shù)線路結(jié)構(gòu)RP1COS1P2UTrUReIAn雙回線單回線P1，cos1送端功率(gngl)，功率(gngl)因數(shù) P2受端功率(gngl) UTr送端線電壓 URe受端線電壓第27頁(yè)/共34頁(yè)第二十八頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn) 實(shí)驗(yàn)(shyn)步驟投切負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn)（選作） 同上實(shí)驗(yàn)步驟1 采用雙回線送電：先合上QF0

17、、QF1、QF2和QF6，然后同時(shí)合上QF3、QF4，觀察發(fā)電機(jī)機(jī)組的振蕩過(guò)程。待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，觀察機(jī)組轉(zhuǎn)速和受端電壓的變化。分析比較投入負(fù)載分別為純阻性，純感性，阻感性。 在發(fā)電機(jī)組帶額定( dng)負(fù)荷的情況下，分別切除不同性質(zhì)的負(fù)荷，觀察機(jī)組轉(zhuǎn)速和受端電壓的變化，分析比較不同性質(zhì)負(fù)荷時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。第28頁(yè)/共34頁(yè)第二十九頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn) 甩負(fù)載實(shí)驗(yàn)在發(fā)電機(jī)雙回線輸電帶阻感性負(fù)載后，同時(shí)斷開(kāi)QF3、QF4，使發(fā)電機(jī)組突甩負(fù)荷，觀察機(jī)組轉(zhuǎn)速和送、受端電壓的變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁使無(wú)功至零，通過(guò)

18、調(diào)速器使有功至零，然后將發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列，解列之后(zhhu)按下調(diào)速器的停機(jī)按鈕使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速至零，跳滅磁開(kāi)關(guān)。依次斷開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“單相電源”、“三相電源”和“總電源”以及控制柜的“單相電源”、“三相電源”和“總電源”（空氣開(kāi)關(guān)向下扳至OFF）。 實(shí)驗(yàn)步驟(bzhu)甩負(fù)荷實(shí)驗(yàn)（選作）第29頁(yè)/共34頁(yè)第三十頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name實(shí)驗(yàn)(shyn)四：?jiǎn)螜C(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(shyn)1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合教材(jioci)，分析受端電壓和功率隨負(fù)載阻抗的變化規(guī)律。2根據(jù)負(fù)載大小不同時(shí)轉(zhuǎn)速的不同，繪出轉(zhuǎn)速和有功功率的關(guān)系曲線。3分析比較投切不同性質(zhì)負(fù)載對(duì)轉(zhuǎn)速和受端電壓的影響。4單機(jī)帶負(fù)載與單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)有什么不同？ 思考題第30頁(yè)/共34頁(yè)第三十一頁(yè)，共35頁(yè)。2022-5-3Company Name電力系統(tǒng)(din l x tn)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn) 復(fù)習(xí)電力系統(tǒng)分析中潮流計(jì)算方法，有功功率頻率特性、無(wú)功功率電壓特性相關(guān)知識(shí)。 下次上課時(shí)提交本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 要求：東北大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙，手寫； 內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)和單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟(bzhu)、 單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 選作思