電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗

1、姓名:鄭疆學號:班級:學院:2013141441114107電氣信息學院系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗一、實驗目的了解和掌握對稱穩(wěn)定情況下，輸電系統(tǒng)的各種運行狀態(tài)與運行參數(shù)的數(shù)值變化范圍；了解和掌握輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不對稱運行的條件；不對稱度運行參數(shù)的影響；不對稱運行對發(fā)電機的影響等。、原理與說明電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對稱和不對稱運行分析，除了包含許多理論概念之外，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，是用于判 斷運行報表或監(jiān)視控制系統(tǒng)測量值是否正確的參數(shù)依據(jù)。因此，除了通過結合實際的問題，讓學生掌握此類“數(shù) 值概念”夕卜，實驗也是一條很

2、好的、更為直觀、易于形成深刻記憶的手段之一。實驗用一次系統(tǒng)接線圖如圖2 所示。圖2 一次系統(tǒng)接線圖本實驗系統(tǒng)是一種物理模型。原動機采用直流電動機來模擬，當然，它們的特性與大型原動機是不相似的。 原動機輸出功率的大小，可通過給定直流電動機的電樞電壓來調(diào)節(jié)。實驗系統(tǒng)用標準小型三相同步發(fā)電機來模擬 電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機，雖然其參數(shù)不能與大型發(fā)電機相似，但也可以看成是一種具有特殊參數(shù)的電力系統(tǒng)的發(fā) 電機。發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)可以用外加直流電源通過手動來調(diào)節(jié)，也可以切換到臺上的微機勵磁調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)自動 調(diào)節(jié)。實驗臺的輸電線路是用多個接成鏈型的電抗線圈來模擬，其電抗值滿足相似條件。“無窮大”母線就直接 用實驗

3、室的交流電源，因為它是由實際電力系統(tǒng)供電的，因此，它基本上符合“無窮大”母線的條件。為了進行測量，實驗臺設置了測量系統(tǒng)，以測量各種電量（電流、電壓、功率、頻率）。為了測量發(fā)電機轉(zhuǎn) 子與系統(tǒng)的相對位置角（功率角），在發(fā)電機軸上裝設了閃光測角裝置。此外，臺上還設置了模擬短路故障等控 制設備。三、實驗項目和方法單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行實驗在本章實驗中，原動機采用手動模擬方式開機，勵磁采用手動勵磁方式，然后啟機、建壓、并網(wǎng)后調(diào)整發(fā)電 機電壓和原動機功率，使輸電系統(tǒng)處于不同的運行狀態(tài)（輸送功率的大小，線路首、末端電壓的差別等），觀察 記錄線路首、末端的測量表計值及線路開關站的電壓值，計算、分析、比較運行狀態(tài)不

4、同時，運行參數(shù)變化的特 點及數(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（根據(jù)沿線電壓大小比較判斷）等。雙回路對稱運行與單回路對稱運行比較實驗按實驗1的方法進行實驗的操作，只是將原來的單回線路改成雙回路運行實驗1的結果與實驗2進行比較和 分析。表3-1PQIUFUZU錢AU U單回路0.50.40.8535735733027270.80.41.3534534533015151.00.41.85332330330221.10.42.25325322330-8-8雙回路1.80.353.65290290330-40-401.50.352.85320315330-20-201.2

5、0.352.25330325330000.80.351.43453353301515注：UZ 一中間開關站電壓；AU 一輸電線路的電壓損耗;U一輸電線路的電壓降落四、實驗結果分析及數(shù)據(jù)處理1、單回路送電和雙回路送電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響，及對實驗結果進行理論分析：通過縱向比較實驗數(shù)據(jù)，我們得到如下變化規(guī)律：勵磁電流保持為2mA，即無功功率Q保持不變時，在同一回路(單回與雙回都一樣)，隨著有功輸出P 的增加，回路上電流I也在增加，這是因為輸出功率P=VIcos a，機端電壓減小，所以電流隨著功率的增加而增 加；單回路供電和雙回路供電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性均有一定的影響，其中雙回路要穩(wěn)定一些，單回路穩(wěn)

6、定性較差。2、根據(jù)不同運行狀態(tài)的線路首、末端和中間開關站的實驗數(shù)據(jù)、分析、比較運行狀態(tài)不同時，運行參數(shù)變化的 特點和變化范圍。由實驗數(shù)據(jù)，我們可以得到如下結論：在輸出功率差不多時，線路電流大小幾乎一致，單回路的電壓損耗比雙回路多；雙回路輸出的極限功率比雙回路大，單回路只能輸出1.2kw，但雙回路能輸出1.8kw；原因：雙回路電抗比單回路小，電壓損耗也要少一些；p=EVsiM /XE；于電抗越小，雙回路能夠輸出的功率越 大，又因為KP=(Psl-PG0)/PG0,所以雙回路具有較好的穩(wěn)定性。3、比較非全相運行實驗的前、后實驗數(shù)據(jù)，分析輸電線路輸送功率的變化。答：有功功率變化不大，無功功率開始由發(fā)

7、電機流向電網(wǎng)，當電壓降落為負時，無功功率由電網(wǎng)流向發(fā)電機。五、思考題：1、影響簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素是哪些？答：因為KP=(Psl-PG0)/PG0 p=EVsin6 /X； 所以影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素主要是：系統(tǒng)元件電抗，系統(tǒng) 電壓大小，發(fā)電機電勢。、2、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定有哪些措施？答：提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施很多，但是根本性措施是縮短”電氣距離”。主要措施有：采用自動勵磁調(diào)節(jié)裝置；提高運行電壓水平；減少輸電線路的電抗：減小發(fā)電機和變壓器的電抗；(5)改善電力系統(tǒng)的結構；3、何為電壓損耗、電壓降落？答：電壓損耗指的是輸電線路首末兩端電壓的數(shù)值差；電壓降落指的是首末兩端電壓的相量差。4、“兩表法”測量三相功率的原理是什么？它有什么前提條件？答：原理：在三相二線對稱電路用兩表法測量二相功率瞬時值：兩表功率之和為：uac*ia+ubc*ib= (ua-uc) *ia+ (ub-uc) *i =ua*ia+ub*ib-uc* (ia+ib) =ua*ia+ub*ib+uc*ic因為二相