電力系統(tǒng)分析實驗報告

[鍵入文字]08級電氣工程及其自動化電力系統(tǒng)分析實驗單機——無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行試驗單機—無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行實驗班級：08303011學號：0843031114姓名：覃波一、實驗?zāi)康?．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；2．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。二、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(jié)合實際的問題，讓學生掌握此類“數(shù)值概念”外，實驗也是一條很好的、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?！盁o窮大”母線就直接用實驗室的交流電源，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(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(shè)了閃光測角裝置。此外，臺上還設(shè)置了模擬短路故障等控制設(shè)備。三、實驗項目和方法1．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(guān)站的電壓值，計算、分析、比較運行狀態(tài)不同時，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。2．雙回路對稱運行與單回路對稱運行比較實驗將實驗1的結(jié)果與實驗2進行比較和分析。表3-1PQIUFUZUaDU△單回路0.40.381.62540038536735200.80.41.2539037536525101.20.452.237536036710-51.00.41.5387372367205雙回路1.00.51.6253903703652551.40.492.53753653651001.80.53,25360350365-5150.60.51.253903803652515注：UZ—中間開關(guān)站電壓；DU—輸電線路的電壓損耗；△輸電線路的電壓降落四、實驗數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，在一定設(shè)備的保證下，單回路送電和雙回路送電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響很小。2.在單回路運行時，隨著有功輸出的增加，電機輸出電壓降低且電壓降落減少，電壓降落的范圍為33V~20V；在雙回路運行時，隨著有功輸出的增加，電機輸出電壓降低且電壓降落減少，電壓降落的范圍為29V~11V。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？電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性的失步，自動恢復(fù)到起始運行狀態(tài)的能力。影響簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素有：發(fā)電機的電勢、系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)元件電抗。2.提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定有哪些措施？主要措施有:調(diào)節(jié)空載電動勢，主要可以通過采用自動勵磁裝置，根據(jù)運行狀態(tài)變量的偏移改變勵磁，調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，以調(diào)節(jié)空載電動勢。減小元件的電抗，如果減小發(fā)電機和變壓器的電抗，成本會增大，不合理，所以常減小輸電線路的電抗，可采用分裂導(dǎo)線、串聯(lián)電容器補償、增多輸電線路的回路數(shù)等方法來減小電抗。提高系統(tǒng)的電壓等級，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電壓越高，電壓損耗越小，且增加了輸送功率。提高系統(tǒng)的運行電壓，通過備有足夠的無功功率來完成，如裝設(shè)調(diào)相機、靜止補償器等。（5）改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，加強系統(tǒng)聯(lián)系，縮小電氣距離，例如增加回路數(shù)等。3.何為電壓損耗、電壓降落？電壓降落是指元件首末端兩點電壓的向量差；電壓損損耗是兩點間電壓絕對值之差。4.“兩表法”測量三相功率的原理是什么？它有什么前提條件？兩表法是表1的電流接A相，電壓接Uab；表2的電流接C相，電壓接Ucb。兩表法測量：，U為相電壓。三相三系統(tǒng)可以用兩表法測量,但是三相四線系統(tǒng)只有在三相平衡時才可以采用兩表法，所以一般電能計量過程中,三相三線系統(tǒng)采用兩表法,三相四線系統(tǒng)采用三表法。六、實驗注意事項