電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)手冊(cè)

1、紅河學(xué)院工學(xué)院自動(dòng)化系實(shí)驗(yàn)一電力系統(tǒng)設(shè)備認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉該綜合試驗(yàn)臺(tái)的組成部分和基本特點(diǎn)。2掌握該實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本操作。實(shí)驗(yàn)安全操作說明為了順利完成電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的全部實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全與設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格遵守如下安全說明：1. 與監(jiān)控主站的電源插頭配合使用的插座，一經(jīng)確定后不可隨意調(diào)整，原因有二：（ 1）該插座容量要求較高，若換用其它容量較低的插座，實(shí)驗(yàn)時(shí)的沖擊電流會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控主站上的電源開關(guān)跳開。（ 2）該插座與監(jiān)控主站插頭的相序已經(jīng)對(duì)應(yīng)，若換用的插座與監(jiān)控主站插頭的相序不對(duì)應(yīng)，并列實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)對(duì)儀表和發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生沖擊，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。2. 上電前，

2、應(yīng)做如下工作：（ 1）檢查實(shí)驗(yàn)裝置、監(jiān)控主站和發(fā)電機(jī)組間的電纜線是否可靠連接。（ 2）實(shí)驗(yàn)裝置的地線必須與實(shí)驗(yàn)室的地線相連，保證實(shí)驗(yàn)裝置可靠接地，（ 3）實(shí)驗(yàn)裝置和監(jiān)控主站間的通訊線是否可靠連接。3. 上電后，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)注意：（ 1）觀察實(shí)驗(yàn)裝置上方的電壓表或者通過“N 母電壓切換”轉(zhuǎn)換開關(guān)檢查各母線電壓是否正常。（ 2）上電后實(shí)驗(yàn)裝置面板上的實(shí)驗(yàn)區(qū)按鈕不可隨意亂按，因?yàn)橛械膶?shí)驗(yàn)相間短路或者單相接地電流很大，即使做實(shí)驗(yàn)時(shí)，也要短時(shí)間的按，不可長(zhǎng)時(shí)間按“試驗(yàn)”按鈕！ ！（ 3）檢查微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、微機(jī)勵(lì)磁裝置和直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的參數(shù)設(shè)置是否為實(shí)驗(yàn)要求的值。如果不是，請(qǐng)修改相關(guān)設(shè)置。4. 實(shí)驗(yàn)過

3、程中，人體不可接觸帶電線路，如三相自耦調(diào)壓器輸入、輸出接線端。5. 實(shí)驗(yàn)裝置帶電時(shí)，切記不可接觸實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)部接線的任何元器件，以免觸電。6. 發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后，切勿推拉發(fā)電機(jī)組。7. 在進(jìn)行發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)間的解列操作時(shí)，要使發(fā)電機(jī)組的有功功率P 和無(wú)功功率Q接近于零，即：零功率解列。8. 監(jiān)控主站上的總電源應(yīng)由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師來控制，其他人員只能經(jīng)指導(dǎo)教師允許后方可操作，不得自行合閘。9. 保護(hù)裝置中的有些參數(shù)為固定參數(shù)，是根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置本身而設(shè)定的，不可隨意更改，需要更改時(shí)，實(shí)驗(yàn)完在改回原值即可 （比如保護(hù)裝置中的 “接線方式” 控制字和一些系統(tǒng)參數(shù)設(shè)實(shí)驗(yàn)二微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的操作實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

4、. 熟悉同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列過程；2. 加深理解同步發(fā)電機(jī)并列條件；3. 會(huì)使用微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期、微機(jī)半自動(dòng)準(zhǔn)同期和手動(dòng)同期三種方式并列；4. 掌握微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期表的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理將同步發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)的合閘操作通常采用微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列方式。微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列要求在合閘前通過調(diào)整待并機(jī)組的電壓和轉(zhuǎn)速，當(dāng)滿足壓差和頻差要求后，由微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出并列信號(hào)，這種并列操作的合閘沖擊電流一般很小，并且機(jī)組投入電力系統(tǒng)后能被迅速拉入同步。微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的電源由系統(tǒng)電經(jīng)電壓互感器提供，這也是微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置顯示的“系統(tǒng)頻率”和“系統(tǒng)PT”值的來源。本實(shí)驗(yàn)裝置采用直流電動(dòng)機(jī)“微

5、機(jī)調(diào)速裝置”來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，用“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”來調(diào)節(jié)勵(lì)磁， 采用“微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置”的自動(dòng)并列、半自動(dòng)并列和同期表的手動(dòng)并列三種方式并列。為了使待電機(jī)組滿足并列條件，完成并列自動(dòng)化的任務(wù)，微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置需要滿足以下基本技術(shù)要求：1. 在頻差或電壓差均滿足要求時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置在設(shè)定的導(dǎo)前時(shí)間瞬間發(fā)出合閘信號(hào)，使斷路器在相角差為零時(shí)閉合。2. 在頻差和電壓差有任一滿足要求時(shí)，或都不滿足要求時(shí)，雖然設(shè)定的導(dǎo)前時(shí)間到達(dá)，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置不發(fā)出合閘信號(hào)。3. 在完成上述兩項(xiàng)基本并列要求后， 自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要具有均壓和均頻的功能。如果頻差不滿足要求， 是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速引起的， 此時(shí)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要發(fā)出均

6、頻脈沖， 改變發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速。 如果電壓差不滿足要求， 是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流引起的， 此時(shí)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要發(fā)出均壓脈沖，改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓的大小。該微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置的并列方式可分為：自動(dòng) 準(zhǔn)同期并列、 半自動(dòng) 準(zhǔn)同期并列和手動(dòng) 同期并列三種方式。半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列方式?jīng)]有頻差調(diào)節(jié)和壓差調(diào)節(jié)功能。并列時(shí)，待并發(fā)電機(jī)的頻率和電壓由運(yùn)行人員監(jiān)視和調(diào)整，當(dāng)頻率和電壓都滿足并列條件時(shí)，微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置就在設(shè)定的導(dǎo)前時(shí)間發(fā)出合閘信號(hào)。手動(dòng)同期并列也是由運(yùn)行人員調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的頻率和電壓，同時(shí)觀測(cè)面板上的 “同期” 表的指針偏轉(zhuǎn)情況，當(dāng)條件滿足時(shí)，由運(yùn)行人員手動(dòng)按下面板上的“手動(dòng)同期”按鈕，進(jìn)行并列。

7、三、實(shí)驗(yàn)步驟全自動(dòng)同期并列：1. 用導(dǎo)線將 1#發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)和線路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“合閘回路” 端子短接，“跳閘回路” 端子與 “跳閘回路”“合閘回路”端子與端子短接，“ A 相 TV 出”端子與“ A 相 TV入”端子短接 , “ A 相 TA出”端子與“ A 相 TA入”端子短接。2. 合上監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)總漏電斷路器， 按下啟動(dòng)按鈕， 此時(shí)面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)處于并網(wǎng)狀態(tài)，然后合上 1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源，按下啟動(dòng)按鈕，發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。3. 按下調(diào)速控制器“運(yùn)行 / 停止”按鍵 1 2 秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈亮，電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)，當(dāng)電樞電壓逐漸至給定電壓，觀察“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”

8、上顯示的轉(zhuǎn)速或者面板右側(cè)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速，此時(shí)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速約為1300r/min ，機(jī)端電壓顯示16V 左右。4. 手動(dòng)點(diǎn)擊觸摸屏上的“主畫面” ，按鈕，進(jìn)入主界面。將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的機(jī)端電壓給定值設(shè)置到90%UN，其方法：先點(diǎn)擊觸摸屏上的“用戶登錄”- “密碼輸入”輸入“1111”- “ ENT” - “返回主頁(yè)” ，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)定” - “確認(rèn)” - “調(diào)節(jié)參數(shù)” - “常規(guī)參數(shù)” - “起勵(lì) PT 電壓”設(shè)置為“ 90V” ( 其 PT 額定值為 100V) ，初始設(shè)置通常為 90%UN。5. 按下起勵(lì)按鈕，五秒鐘后發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功，此時(shí)機(jī)端電壓約為360V 左右，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)調(diào)速器開大

9、按鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定1500 轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)觸摸屏增勵(lì)按鈕，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓380V。6合上線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制電源、母電源斷路器及母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF4、 QF5、 QF9。7合上變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源和母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF2、 QF3。8. 打開自動(dòng)同期裝置的電源開關(guān)， 同期裝置自動(dòng)調(diào)頻調(diào)壓， 當(dāng)壓差和頻差滿足同期并列條件時(shí) （壓差設(shè)置為3%，頻差為 0.2HZ），發(fā)出合閘信號(hào)， 發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF1合閘，完成同期并列。半自動(dòng)同期并列：1、若要實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列，完成全自動(dòng)同期并列中的前7 個(gè)步驟，并把自動(dòng)同期

10、裝置上的自動(dòng)調(diào)頻和自動(dòng)調(diào)壓閉鎖（閉鎖狀態(tài)下自動(dòng)調(diào)頻、自動(dòng)調(diào)壓指示燈滅，調(diào)節(jié)方式見備注）2. 手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)速裝置上的開大關(guān)小按鍵及觸摸屏上的增勵(lì)和減勵(lì)按鈕，觀察自動(dòng)同期裝置上的電壓和頻率期表， 當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、 頻率達(dá)到同期條件， 同期裝置自動(dòng)發(fā)出合閘信號(hào)，使面板上的 QF1合閘，完成半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列。手動(dòng)同期并列：1、若要實(shí)現(xiàn)手動(dòng)準(zhǔn)同期并列，完成全自動(dòng)同期并列中的前7 個(gè)步驟，并把發(fā)電機(jī)面板上的同期方式開關(guān)切換到手動(dòng)狀態(tài)。2. 手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)速裝置上的開大關(guān)小按鍵及觸摸屏上的增勵(lì)和減勵(lì)按鈕，觀察發(fā)電機(jī)面板上的同期表， 當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、 頻率達(dá)到同期條件， 手動(dòng)按下發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)區(qū)中的手動(dòng)同期按鈕，使

11、面板上的 QF1合閘，完成手動(dòng)準(zhǔn)同期并列。解列停機(jī)：1. 觀察發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)面板上的有功功率和無(wú)功功率表， 當(dāng)指示為零時(shí)， 手動(dòng)斷開發(fā)電機(jī)慢板上的 QF1完成解列。2. . 操記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后，按下發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)區(qū)中的滅磁開關(guān)或觸摸屏上的滅磁按鈕，觸摸屏提示滅磁，且機(jī)端電壓降至初始值；6、按下調(diào)速控制器“運(yùn)行/ 停止”按鍵12 秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈滅，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至 0；7、實(shí)驗(yàn)完畢后先按下1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及輸電線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的停止按鈕， 斷開上述實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源斷路器及母線電源控制器，最后斷監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)停止按鈕總漏電斷路器。實(shí)驗(yàn)三單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

12、. 熟悉遠(yuǎn)距離輸電的線路基本結(jié)構(gòu)和參數(shù)的測(cè)試方法；2. 掌握對(duì)稱穩(wěn)定工況下，輸電系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)的數(shù)值變化范圍；3. 掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不對(duì)稱運(yùn)行對(duì)發(fā)電機(jī)的影響；4. 通過實(shí)驗(yàn)分析，進(jìn)一步掌握簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流分布的概念，了解和掌握對(duì)稱穩(wěn)定情況下，輸電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變化對(duì)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流分布的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理單機(jī) - 無(wú)窮大系統(tǒng)模型，是簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)分析的最基本，最主要的研究對(duì)象。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立的是一種物理模型，如下圖6-1 所示：手合手合QF7QF6手跳手跳QF10手合手合手跳d1d2手合手合AA手合手跳QF4QF9QF5BB20KVACC手跳手跳手跳圖 6-1一次系統(tǒng)接線圖

13、發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)采用國(guó)際直流電動(dòng)機(jī)模擬，但其特性與電廠的大型原動(dòng)機(jī)并不相似。發(fā)電機(jī)組并列以后，輸出有功功率的大小可以通過調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓來調(diào)節(jié)。發(fā)電機(jī)組的三相同步發(fā)電機(jī)采用的是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的小型發(fā)電機(jī)，參數(shù)與大型同步發(fā)電機(jī)不相似，但可將其看做一種具有特殊參數(shù)的電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的變壓器采用的是380 ： 380 的干式變壓器來模擬升壓變，變壓器采用的是-Y 型接法。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的輸電線路是用多個(gè)接成鏈型的電抗器線圈來模擬線路的阻抗，其電抗值滿足模擬輸電線路的相似條件?！盁o(wú)窮大” 系統(tǒng)采用大功率三相自耦調(diào)壓器， 三相自耦調(diào)壓器的容量遠(yuǎn)大于發(fā)電機(jī)的容量，可以近似看做無(wú)窮大電源，并且通過調(diào)

14、壓器可以方便的模擬系統(tǒng)電壓的波動(dòng)。另外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還就一次系統(tǒng)的發(fā)電- 變電 - 輸電分別配置了對(duì)應(yīng)的二次保護(hù)和各類故障模擬開關(guān)，二次保護(hù)裝置采用的是許繼生產(chǎn)的用于現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)級(jí)微機(jī)保護(hù)裝置，例如發(fā)電機(jī)組配置的微機(jī)發(fā)電機(jī)組保護(hù)裝置WFB-821, 后備保護(hù)裝置WFB-822, 升壓變壓器實(shí)驗(yàn)裝置配置的微機(jī)變壓器主保護(hù)裝置WBH-821,后備保護(hù)裝置WBH-822, 輸電線路上配置了帶有距離保護(hù)的微機(jī)線路保護(hù)裝置 WXH-825。各保護(hù)的具體內(nèi)容參見具體實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及裝置說明書。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的測(cè)量?jī)x表可以方便的測(cè)量電壓、電流、有功、無(wú)功、頻率，其測(cè)量值都是電力系統(tǒng)一次部分的實(shí)際值，用表計(jì)測(cè)量雖然精確度差一

15、些，但是比較直觀。比較精確的測(cè)量數(shù)據(jù)就是各保護(hù)裝置中采集的具體位置的電壓、電流（例如發(fā)電機(jī)機(jī)端、中性點(diǎn)，變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)）以及有功、 無(wú)功，功率因數(shù)等。 但是，各保護(hù)裝置采集的均是電壓電流互感器二次回路值，電壓互感器均是是380V/100V, 電流互感器5A/5A ，也就是說電壓、 功率是要經(jīng)過換算才能和一次表計(jì)對(duì)應(yīng)。為了測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與系統(tǒng)的相對(duì)位置角（功率角），在發(fā)電機(jī)軸上裝設(shè)了功角指示裝置。電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱和不對(duì)稱運(yùn)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(jí)的輸電線路，在典型運(yùn)行方式下，用相對(duì)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(yùn)行

16、報(bào)表或監(jiān)視控制系統(tǒng)測(cè)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，讓學(xué)生掌握此類“數(shù)值概念”外，實(shí)驗(yàn)也是一條很好的、更為直觀、易于形成深刻記憶的手段之一。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)1. 用導(dǎo)線將1#發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)和線路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“合閘回路”端子與“合閘回路”端子短接， “跳閘回路”端子與“跳閘回路”端子短接， “ A 相 TV 出”端子與“ A相 TV 入”端子短接, “A相TA 出”端子與“ A 相TA 入”端子短接。2. 合上監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)總漏電斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)處于并網(wǎng)狀態(tài)，然后合上1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源，按下啟動(dòng)按鈕，發(fā)電

17、機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。3. 按下調(diào)速控制器“運(yùn)行/ 停止”按鍵1 2秒，至“運(yùn)行/ 停止”燈亮，電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)，當(dāng)電樞電壓逐漸至給定電壓，觀察 “微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”上顯示的轉(zhuǎn)速或者面板右側(cè)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速，此時(shí)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速約為1300r/min，機(jī)端電壓顯示16V 左右。4. 手動(dòng)點(diǎn)擊觸摸屏上的“主畫面” ，按鈕，進(jìn)入主界面。將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的機(jī)端電壓給定值設(shè)置到90%U，其方法：先點(diǎn)擊觸摸屏上的“用戶登錄”- “密碼輸入”輸入“1111 ”- “ ENT”N- “返回主頁(yè)” ，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)定” - “確認(rèn)” - “調(diào)節(jié)參數(shù)” - “常規(guī)參數(shù)” - “起勵(lì) PT 電壓”設(shè)置為“90V” ( 其PT

18、額定值為100V) ，初始設(shè)置通常為90%UN。5. 按下起勵(lì)按鈕，五秒鐘后發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功，此時(shí)機(jī)端電壓約為360V左右，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)調(diào)速器開大按鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定1500 轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)觸摸屏增勵(lì)按鈕，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓380V。6合上線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制電源、母電源斷路器及母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF4、 QF5、 QF9。7合上變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源和母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF2、 QF3。8. 打開自動(dòng)同期裝置的電源開關(guān)，同期裝置自動(dòng)調(diào)頻調(diào)壓， 當(dāng)壓差和頻差滿足同期并列條件時(shí)（壓差設(shè)置為3%，頻差為0.2HZ ），發(fā)出合閘信號(hào)，發(fā)電

19、機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF1 合閘，完成同期并列。9. 調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)微機(jī)調(diào)速裝置的開大、關(guān)小鍵， 調(diào)整發(fā)電機(jī)有功功率；調(diào)節(jié)微機(jī)勵(lì)磁裝置増勵(lì)、減勵(lì)鍵，改變發(fā)電機(jī)的電壓，調(diào)整發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率，使電力輸電系統(tǒng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)，觀察并記錄線路首、末端測(cè)量表計(jì)值，計(jì)算分析和比較運(yùn)行狀態(tài)不同時(shí)，運(yùn)行參數(shù)（電壓損耗、電壓降落、沿線電壓變化、兩端無(wú)功功率的方向等）變化的特點(diǎn)及數(shù)值范圍，記錄于數(shù)據(jù)表5-1-1中。注：在調(diào)節(jié)功率過程中發(fā)電機(jī)組一旦出現(xiàn)失步問題，立即進(jìn)行以下操作，使發(fā)電機(jī)恢復(fù)同步運(yùn)行狀態(tài)：操作直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的“減速”按鍵，減少有功的輸送，增加勵(lì)磁給定，提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)；單回路切換成雙回路。10.實(shí)驗(yàn)

20、完畢后，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的調(diào)速裝置和觸摸屏，觀察發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)面板上的有功功率和無(wú)功功率表，當(dāng)指示為零時(shí)，手動(dòng)斷開發(fā)電機(jī)慢板上的QF1 完成解列。11. .按下發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)區(qū)中的滅磁開關(guān)或觸摸屏上的滅磁按鈕，觸摸屏提示滅磁，且機(jī)端電壓降至初始值；12、按下調(diào)速控制器“運(yùn)行/ 停止”按鍵1 2秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈滅，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至0；13、按下發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及輸電線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的停止按鈕，斷開上述實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源斷路器及母線電源控制器，最后斷監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)停止按鈕總漏電斷路器。表 3-1參數(shù)P1Q1P2Q2IUsUPQ結(jié)構(gòu)0.3單回路0.61.00.3雙回路0.61.01

21、.51. 雙回路對(duì)稱運(yùn)行與單回路對(duì)稱運(yùn)行比較試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟基本同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1，只是將原來的單回路改成雙回路運(yùn)行。觀察并記錄數(shù)據(jù)于表6-1中，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1 進(jìn)行比較和分析。2. 單回路穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行實(shí)驗(yàn)（ 1）輸送單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行相同的功率，此時(shí)在發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)故障區(qū)按下“非全相”試驗(yàn)按鈕， ( 不要超過20S), 即只有一回路的兩相在運(yùn)行，其它操作同上。觀察此狀態(tài)下的三相電流、電壓值，觀察并記錄運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)變化情況記錄于表6-2 中，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1 進(jìn)行比較；（備注在：由于實(shí)驗(yàn)裝置的有功功率表和無(wú)功功率表只能測(cè)量三相平衡狀態(tài)下的有功功率和無(wú)功功率值，所以在非全相運(yùn)行狀態(tài)下，有功功率和無(wú)功

22、功率值應(yīng)從微機(jī)勵(lì)磁裝置中讀出）表 3-2cos =0.8Us=340V參數(shù)P1（ kW）Q1UAUBUCIAIBIC狀態(tài)單回路全相0.3運(yùn)行0.6單回路非全0.3相運(yùn)行0.6（ 2）發(fā)電機(jī)組的解列和停機(jī)同上。四、思考題：1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說明單回路輸電和雙回路輸電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。2. 根據(jù)不同運(yùn)行狀態(tài)的線路首末端的實(shí)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。3. 比較非全相運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的前后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析輸電線路各運(yùn)行參數(shù)的變化。實(shí)驗(yàn)四電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解發(fā)電機(jī)功率特性和功率極限的概念；2. 通過實(shí)驗(yàn)了解

23、提高電力系統(tǒng)功率極限的措施；3. 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的觀察， 結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí)， 培養(yǎng)理論結(jié)合實(shí)際及分析問題的能力。二、原理與說明所謂簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)一般是指發(fā)電機(jī)通過變壓器、輸電線路與無(wú)限大容量母線聯(lián)結(jié)而且不計(jì)各元件的電阻和導(dǎo)納的輸電系統(tǒng)。對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)，如發(fā)電機(jī)至系統(tǒng)d 軸和 q 軸總電抗分別為Xd 和X q，則凸極發(fā)電機(jī)的功率特性為：E qUsinU 2X dX qsin 2P Eq2X dX qX d當(dāng)發(fā)電機(jī)裝有勵(lì)磁調(diào)節(jié)器時(shí)，發(fā)電機(jī)電勢(shì)E q 隨運(yùn)行情況而變化。根據(jù)一般勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的性能，可認(rèn)為保持發(fā)電機(jī)E q恒定。這時(shí)發(fā)電機(jī)的功率特性可表示成：E qU sinU2XP Eq2XX dd

24、X q sin 2d X q或EqU sinP EX d這時(shí)功率極限為:E UP EmX d隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題更加突出，而提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸送能力的最要最重要手段之一是盡可能提高電力系統(tǒng)的功率極限，從簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)功率極限的表達(dá)式看， 提高功率極限可以通過發(fā)電機(jī)裝設(shè)性能良好的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器以提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)、增加并聯(lián)運(yùn)行線路回路數(shù)或串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)仁侄我詼p少系統(tǒng)電抗、受端系統(tǒng)維持較高的運(yùn)行電壓水平或輸電線采用中繼同步調(diào)相機(jī)或中繼電力系統(tǒng)中繼點(diǎn)電壓等手段實(shí)現(xiàn)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟開電源前， 調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置上各切換開關(guān)的位置，確保三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置電壓為同一相電壓或線電壓，并列方式為半

25、自動(dòng)同期方式。并列前發(fā)電機(jī)組運(yùn)行15 分鐘左右，再并列更穩(wěn)定。（一）無(wú)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)功率特性和功率極限的測(cè)定1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響（改變輸電線路阻抗）在相同的運(yùn)行條件下（即系統(tǒng)電壓Us、發(fā)電機(jī)電勢(shì)保持不變，即并列前Us=Eq），測(cè)定輸電線為單回線和雙回線運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的功角特性曲線；特別是單回線功率極限值和達(dá)到功率極限值時(shí)的功角值。同時(shí)觀察并記錄系統(tǒng)中其他運(yùn)行參數(shù)的變化。將兩種情況下的結(jié)果加以比較和分析。實(shí)驗(yàn)步驟如下：1. 用導(dǎo)線將1#發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)和線路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“合閘回路”端子短接，“跳閘回路”端子與“跳閘回路”“合閘回路”端子與端子短接，“ A 相 TV 出”端子與“

26、 A 相 TV入”端子短接 , “ A 相 TA出”端子與“ A 相 TA入”端子短接。2. 合上監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)總漏電斷路器， 按下啟動(dòng)按鈕， 此時(shí)面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)處于并網(wǎng)狀態(tài)，然后合上 1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源，按下啟動(dòng)按鈕，發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。3. 按下調(diào)速控制器“運(yùn)行 / 停止”按鍵 1 2 秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈亮，電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)，當(dāng)電樞電壓逐漸至給定電壓，觀察“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”上顯示的轉(zhuǎn)速或者面板右側(cè)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速，此時(shí)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速約為1300r/min ，機(jī)端電壓顯示16V 左右。4. 手動(dòng)點(diǎn)擊觸摸屏上的“主畫面” ，按鈕，進(jìn)入主界面。將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的機(jī)端電壓給定值設(shè)置到

27、90%UN，其方法：先點(diǎn)擊觸摸屏上的“用戶登錄”- “密碼輸入”輸入“1111”- “ ENT” - “返回主頁(yè)” ，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)定” - “確認(rèn)” - “調(diào)節(jié)參數(shù)” - “常規(guī)參數(shù)” - “起勵(lì) PT 電壓”設(shè)置為“ 90V” ( 其 PT 額定值為 100V) ，初始設(shè)置通常為 90%UN。5. 按下起勵(lì)按鈕，五秒鐘后發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功，此時(shí)機(jī)端電壓約為360V 左右，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)調(diào)速器開大按鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定1500 轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)觸摸屏增勵(lì)按鈕，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓380V。6合上線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制電源、母電源斷路器及母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF4、 QF5、

28、 QF9。7合上變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源和母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF2、 QF3。8. 打開自動(dòng)同期裝置的電源開關(guān)， 同期裝置自動(dòng)調(diào)頻調(diào)壓， 當(dāng)壓差和頻差滿足同期并列條件時(shí) （壓差設(shè)置為3%，頻差為 0.2HZ），發(fā)出合閘信號(hào)， 發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF1合閘，完成同期并列。9. 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)使其輸出的有功功率為零，不調(diào)節(jié)勵(lì)磁，逐步增加發(fā)電機(jī)輸出有功功率，觀察并記錄系統(tǒng)中運(yùn)行參數(shù)的變化，填入表6-3中。功角可以通過功角指示器讀出。10. 將單回線改為雙回線，重復(fù)上述步驟，填入表6-4中。11. 實(shí)驗(yàn)完畢后，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的調(diào)速裝置和觸摸屏，觀察發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)面板上的有

29、功功率和無(wú)功功率表，當(dāng)指示為零時(shí)，手動(dòng)斷開發(fā)電機(jī)慢板上的QF1完成解列。12. .按下發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)區(qū)中的滅磁開關(guān)或觸摸屏上的滅磁按鈕，觸摸屏提示滅磁，且機(jī)端電壓降至初始值；13、按下調(diào)速控制器“運(yùn)行/ 停止”按鍵1 2 秒，至“運(yùn)行/ 停止”燈滅，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至 0；14、按下發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及輸電線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的停止按鈕，斷開上述實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源斷路器及母線電源控制器，最后斷監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)停止按鈕總漏電斷路器。注：在功率調(diào)節(jié)過程中，有功功率應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)后，需要等待一段時(shí)間，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置顯示給定電樞電壓和實(shí)際電樞電壓，按增速鍵后， 給定電樞電壓增加1V,這時(shí)候調(diào)速裝

30、置會(huì)有1V 緩慢增加的過程，要待顯示實(shí)際電壓穩(wěn)定后，記錄數(shù)據(jù)后再調(diào)節(jié)。從保護(hù)裝置中讀到的功率值比較準(zhǔn)確，但需要換算電壓互感器380V/100V,電流互感器5A/5A。注：在調(diào)節(jié)功率過程中一旦出現(xiàn)失步問題，立即進(jìn)行以下操作，使發(fā)電機(jī)恢復(fù)同步運(yùn)行狀態(tài)：操作微機(jī)調(diào)速裝置上的“減速鍵”，減小有功功率，單回路切換成雙回路。表 4-1 單回線0°10°20°30°40°50°60°P 0ILU FIfdQ0表 4-2雙回線0°10°20°30°40°50°60°P 0

31、ILU FIfdQ0P- 有功功率； Q-無(wú)功功率； I L - 勵(lì)磁電流；U F - 機(jī)端電壓； I fd - 機(jī)端電流2發(fā)電機(jī)電勢(shì) Eq 不同對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響在同一接線及相同的系統(tǒng)電壓下，測(cè)定并列前發(fā)電機(jī)電勢(shì)不同時(shí)（Eq Us 或 EqUs）發(fā)電機(jī)的功角特性曲線和功率極限。實(shí)驗(yàn)步驟：1. 用導(dǎo)線將1#發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)和線路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“合閘回路”端子與“合閘回路”端子短接，“跳閘回路”端子與“跳閘回路”端子短接，“ A 相TV出”端子與“ A 相 TV入”端子短接 , “ A 相 TA出”端子與“ A 相 TA入”端子短接。2. 合上監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)總漏電斷路器， 按下啟動(dòng)按鈕， 此

32、時(shí)面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)處于并網(wǎng)狀態(tài)，然后合上 1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源，按下啟動(dòng)按鈕，發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。3. 按下調(diào)速控制器“運(yùn)行 / 停止”按鍵 1 2 秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈亮，電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)，當(dāng)電樞電壓逐漸至給定電壓，觀察“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”上顯示的轉(zhuǎn)速或者面板右側(cè)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速，此時(shí)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速約為1300r/min ，機(jī)端電壓顯示16V 左右。4. 手動(dòng)點(diǎn)擊觸摸屏上的“主畫面” ，按鈕，進(jìn)入主界面。將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的機(jī)端電壓給定值設(shè)置到 90%UN，其方法：先點(diǎn)擊觸摸屏上的“用戶登錄” - “密碼輸入”輸入“ 1111” - “ ENT” - “返回主頁(yè)” ，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)定

33、” - “確認(rèn)” - “調(diào)節(jié)參數(shù)” - “常規(guī)參數(shù)” - “起勵(lì) PT 電壓”設(shè)置為“90V” ( 其 PT 額定值為 100V) ，初始設(shè)置通常為90%UN。5. 按下起勵(lì)按鈕，五秒鐘后發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功，此時(shí)機(jī)端電壓約為360V 左右，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)調(diào)速器開大按鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定1500 轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)觸摸屏增勵(lì)按鈕，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓380V。6合上線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制電源、母電源斷路器及母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF4、 QF5、 QF9。7合上變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源和母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF2、 QF3。8. 打開自動(dòng)同期裝置的電源開關(guān)

34、， 同期裝置自動(dòng)調(diào)頻調(diào)壓， 當(dāng)壓差和頻差滿足同期并列條件時(shí) （壓差設(shè)置為3%，頻差為 0.2HZ），發(fā)出合閘信號(hào)， 發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF1合閘，完成同期并列。10. 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)使其輸出的有功功率為零，不調(diào)節(jié)勵(lì)磁， 逐步增加發(fā)電機(jī)輸出有功功率，觀察并記錄系統(tǒng)中運(yùn)行參數(shù)的變化，填入表6-5 中。功角可以通過功角指示器讀出。注：觀察當(dāng)Eq Us 且滿足同期并列條件時(shí)，完成半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列，然后調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)使其輸出的有功功率為零，不調(diào)節(jié)勵(lì)磁， 逐步增加發(fā)電機(jī)輸出有功功率，觀察并記錄系統(tǒng)中運(yùn)行參數(shù)的變化，填入表6-5中，功角可以通過功角指示器讀出，比較Eq Us和Eq Us并列條件下，功率極限特性是否

35、有所不同。11. 觀察發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)面板上的有功功率和無(wú)功功率表，當(dāng)指示為零時(shí)，手動(dòng)斷開發(fā)電機(jī)慢板上的 QF1完成解列。12. .操記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后，按下發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)區(qū)中的滅磁開關(guān)或觸摸屏上的滅磁按鈕，觸摸屏提示滅磁，且機(jī)端電壓降至初始值；13、按下調(diào)速控制器“運(yùn)行/ 停止”按鍵1 2 秒，至“運(yùn)行/ 停止”燈滅，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至 0；14、實(shí)驗(yàn)完畢后先按下1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及輸電線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的停止按鈕， 斷開上述實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源斷路器及母線電源控制器，最后斷監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)停止按鈕總漏電斷路器。表 4-3單回線 Eq <Us0°10°20°30&#

36、176;40°50°60°P 0ILU FIfdQ0-表 4-4單回線Eq >Us0°10°20°30°40°50°60°P 0ILU FIfdQ0+實(shí)驗(yàn)五電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定內(nèi)容的理解，使理論教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；2. 學(xué)生通過實(shí)際操作，從試驗(yàn)中觀察到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和掌握正確處理的措施。二、實(shí)驗(yàn)原理電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題是指電力系統(tǒng)受到較大的擾動(dòng)之后，各發(fā)電機(jī)能否繼續(xù)保持同步運(yùn)行的問題， 在各種擾動(dòng)中， 以短路故障的擾動(dòng)最為嚴(yán)重

37、。在故障發(fā)生時(shí)及故障切除通過強(qiáng)勵(lì)磁增加發(fā)電機(jī)的電勢(shì)，可用于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于電力系統(tǒng)發(fā)生瞬間單相接地故障較多， 發(fā)生瞬間單相故障時(shí)采用自動(dòng)重合閘，使系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這兩種方法都有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。三、實(shí)驗(yàn)步驟（一）短路對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響：1. 短路類型對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響本實(shí)驗(yàn)裝置通過對(duì)操作臺(tái)上的短路選擇按鈕的組合可進(jìn)行單相接地短路，兩相相間短路，兩相接地短路和三相短路試驗(yàn)。固定短路地點(diǎn)，短路切除時(shí)間和系統(tǒng)運(yùn)行條件，在發(fā)電機(jī)經(jīng)雙回線與“無(wú)窮大”電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)， 某一回線發(fā)生某種類型短路，測(cè)定不同短路故障下，能保持系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：1. 用導(dǎo)

38、線將1#發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)和線路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“合閘回路”端子短接，“跳閘回路”端子與“跳閘回路”“合閘回路”端子與端子短接，“ A 相 TV 出”端子與“ A 相 TV入”端子短接 , “ A 相 TA出”端子與“ A 相 TA入”端子短接。2. 合上監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)總漏電斷路器， 按下啟動(dòng)按鈕， 此時(shí)面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)處于并網(wǎng)狀態(tài)，然后合上 1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源，按下啟動(dòng)按鈕，發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。3. 按下調(diào)速控制器“運(yùn)行 / 停止”按鍵 1 2 秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈亮，電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)，當(dāng)電樞電壓逐漸至給定電壓，觀察“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”上顯示的轉(zhuǎn)速或者面板右側(cè)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速，此時(shí)

39、發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速約為1300r/min ，機(jī)端電壓顯示16V 左右。4. 手動(dòng)點(diǎn)擊觸摸屏上的“主畫面” ，按鈕，進(jìn)入主界面。將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的機(jī)端電壓給定值設(shè)置到90%UN，其方法：先點(diǎn)擊觸摸屏上的“用戶登錄”- “密碼輸入”輸入“1111”- “ ENT” - “返回主頁(yè)” ，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)定” - “確認(rèn)” - “調(diào)節(jié)參數(shù)” - “常規(guī)參數(shù)” - “起勵(lì) PT 電壓”設(shè)置為“ 90V” ( 其 PT 額定值為 100V) ，初始設(shè)置通常為 90%UN。5. 按下起勵(lì)按鈕，五秒鐘后發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功，此時(shí)機(jī)端電壓約為360V 左右，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)調(diào)速器開大按鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定1500 轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)觸

40、摸屏增勵(lì)按鈕，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓380V。6合上線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制電源、母電源斷路器及母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF4、 QF5、 QF9。7合上變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源和母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF2、 QF3。8. 打開自動(dòng)同期裝置的電源開關(guān)， 同期裝置自動(dòng)調(diào)頻調(diào)壓， 當(dāng)壓差和頻差滿足同期并列條件時(shí) （壓差設(shè)置為3%，頻差為 0.2HZ），發(fā)出合閘信號(hào)， 發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF1合閘，完成同期并列。9. 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)組輸出P=1kW,cos =1。注：操作者可以自行設(shè)置系統(tǒng)初始運(yùn)行條件，但為了實(shí)驗(yàn)的安全和可靠性起見，

41、初始運(yùn)行狀態(tài)不宜超過半負(fù)荷。10.短路故障的設(shè)置及短路極限功率的測(cè)定操作線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障按鈕，按照表6-8內(nèi)容依次設(shè)置短路類型，將短路持續(xù)時(shí)間給定0.5s，按下短路按鈕，使系統(tǒng)處于短路運(yùn)行狀態(tài)。如果發(fā)電機(jī)在短路時(shí)間內(nèi)仍然能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行， 則退出短路運(yùn)行，通過調(diào)速裝置增加有功功率，調(diào)節(jié)勵(lì)磁使cos =1 保持恒定，然后將短路再次投入運(yùn)行，如此操作，直到出現(xiàn)發(fā)電機(jī)處于臨界失步狀態(tài)。記錄此時(shí)的極限功率和短路電流值。注：在調(diào)節(jié)功率過程中一旦出現(xiàn)是失步問題，立即進(jìn)行以下操作，使發(fā)電機(jī)回復(fù)同步運(yùn)行狀態(tài)：迅速退出短路故障，操作微機(jī)調(diào)速裝置的調(diào)速鍵，減小有功功率的輸出。表5-1短路極限功率測(cè)定數(shù)據(jù)表短路

42、故障時(shí)間0.5sUs=340V雙回路短路類型Pmax（ kW）最大短路電流Imax（ A）單相接地短路兩項(xiàng)接地短路兩項(xiàng)相間短路三相短路2故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響快速切除故障在提高暫態(tài)穩(wěn)定性方面起著首要的、決定性的作用，由于快速切除故障，減小了加速面積，提高了發(fā)電廠之間并列的穩(wěn)定性。另一方面， 它可以使負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)端電壓迅速回升，減少了電動(dòng)機(jī)失速、停頓的危險(xiǎn)，提高了負(fù)荷的穩(wěn)定性。固定短路地點(diǎn)，短路類型和系統(tǒng)運(yùn)行條件下，在發(fā)電機(jī)經(jīng)雙回線與“無(wú)窮大”電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，測(cè)定不同短路故障切除時(shí)間，能夠保持穩(wěn)定時(shí)，發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率，分析故障切除時(shí)間對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：1.

43、用導(dǎo)線將1#發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)和線路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“合閘回路”端子短接，“跳閘回路”端子與“跳閘回路”“合閘回路”端子與端子短接，“ A 相 TV 出”端子與“ A 相 TV入”端子短接 , “ A 相 TA出”端子與“ A 相 TA入”端子短接。2. 合上監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)總漏電斷路器， 按下啟動(dòng)按鈕， 此時(shí)面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)處于并網(wǎng)狀態(tài)，然后合上 1#發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源，按下啟動(dòng)按鈕，發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。3. 按下調(diào)速控制器“運(yùn)行 / 停止”按鍵 1 2 秒，至“運(yùn)行 / 停止”燈亮，電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)，當(dāng)電樞電壓逐漸至給定電壓，觀察“微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置”上顯示的轉(zhuǎn)速或者面板右側(cè)轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速，

44、此時(shí)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速約為1300r/min ，機(jī)端電壓顯示16V 左右。4. 手動(dòng)點(diǎn)擊觸摸屏上的“主畫面” ，按鈕，進(jìn)入主界面。將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的機(jī)端電壓給定值設(shè)置到90%UN，其方法：先點(diǎn)擊觸摸屏上的“用戶登錄”- “密碼輸入”輸入“1111”- “ ENT” - “返回主頁(yè)” ，再點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)定” - “確認(rèn)” - “調(diào)節(jié)參數(shù)” - “常規(guī)參數(shù)” - “起勵(lì) PT 電壓”設(shè)置為“ 90V” ( 其 PT 額定值為 100V) ，初始設(shè)置通常為 90%UN。5. 按下起勵(lì)按鈕，五秒鐘后發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功，此時(shí)機(jī)端電壓約為360V 左右，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)調(diào)速器開大按鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定1500 轉(zhuǎn)，調(diào)

45、節(jié)觸摸屏增勵(lì)按鈕，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓380V。6合上線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制電源、母電源斷路器及母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的QF4、 QF5、 QF9。7合上變壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制電源和母電源斷路器，按下啟動(dòng)按鈕，合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF2、 QF3。8. 打開自動(dòng)同期裝置的電源開關(guān)， 同期裝置自動(dòng)調(diào)頻調(diào)壓， 當(dāng)壓差和頻差滿足同期并列條件時(shí) （壓差設(shè)置為 3%，頻差為 0.2HZ），發(fā)出合閘信號(hào)， 發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的 QF1合閘，完成同期并列。9. 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)組輸出P=1kW,cos =1。注：操作者可以自行設(shè)置系統(tǒng)初始運(yùn)行條件，但為了實(shí)驗(yàn)的安全和可靠

46、性起見，初始運(yùn)行狀態(tài)不宜超過半負(fù)荷。10. 在微機(jī)線路保護(hù)裝置中整定過流保護(hù)定值和時(shí)間 （參考微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)） ，時(shí)間定值根據(jù)表格 5-3-2 依次整定。11. 調(diào)節(jié)調(diào)速器的增速按鍵， 將有功功率調(diào)至對(duì)應(yīng)短路情況的極限值 （使系統(tǒng)剛好失步） 。12. 按下短路按鈕，使系統(tǒng)處于短路運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)微機(jī)線路保護(hù)裝置經(jīng)過整定延時(shí)動(dòng)作，跳開故障線路，觀測(cè)系統(tǒng)的工作情況。如果發(fā)電機(jī)在經(jīng)幾次搖擺后恢復(fù)了穩(wěn)定，則退出短路運(yùn)行通過調(diào)速裝置增加有功功率，然后將短路再次投入運(yùn)行，如此操作， 直到故障線路切除后系統(tǒng)不能恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行。分析故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響。表 5-2保護(hù)動(dòng)作時(shí)間Pmax（ W）Imax 最大短路電流（A）0.5S1.0S1.5S（二）研究提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施1. 強(qiáng)行勵(lì)磁在并網(wǎng)且不投入微機(jī)保護(hù)的前提下，在線路側(cè)發(fā)生短路故障時(shí)，微機(jī)勵(lì)磁裝置將自動(dòng)投入強(qiáng)勵(lì)以提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)，觀察它對(duì)提高暫態(tài)穩(wěn)定的作用。2. 重合閘對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響保護(hù)裝置切除故障線路后，經(jīng)過一定的延時(shí)將自動(dòng)重合原線路，從而恢復(fù)雙回路供電，對(duì)于永久性故障，一次重合閘后，加速切除故障。試驗(yàn)后觀察它對(duì)提高暫態(tài)穩(wěn)定的影響。3. 發(fā)電機(jī)的異步運(yùn)行和再同步的實(shí)驗(yàn)首先按照前述步驟啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，進(jìn)行并列操作。 并列后，通過調(diào)速裝置增加有功功率，調(diào)節(jié)勵(lì)磁讓發(fā)電機(jī)