電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 姓名：鄭疆學(xué)號：14班級：107學(xué)院：電氣信息學(xué)院 系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗一、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(xué)生掌握此類“數(shù)值概念”外，實驗也是

2、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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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

3、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

4、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按實驗1的方法進行實驗2的操作，只是將原來的單回線路改成雙回路運行。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0.50.40.8535735733027270.80.41.3534534533015151.00.41.85332330330221.10.42.25325322330-8-8雙回路1.80.353.65290290330-40-401.50.352.85320315330-20-201.20.35

5、2.25330325330000.80.351.43453353301515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、實驗結(jié)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(jié)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： （1） 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 ，機端電壓減小，所以電流隨著功率的增加而增加； （2）勵磁不變保持2mA，在同一回路中，隨著輸出功率的增大，定

6、子電流增大，同步電抗上壓降增大，沒avr勵磁電流不變，發(fā)電機內(nèi)電勢不變，出口電壓降低，在功率流向為發(fā)電機到系統(tǒng)的情況下，即使電壓雖好降低有由于電壓降落的橫向分量較小，所以電壓降落近似為電壓損耗，當(dāng)首端電壓小于系統(tǒng)電壓時，發(fā)電機吸收無功功率。  （2）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)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(guān)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(jié)論： （1） 在輸出功率差不多時，線路電流大小幾乎一致，單

7、回路的電壓損耗比雙回路多；  （2）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=EVsin/X；由于電抗越小，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)電機流向電網(wǎng)，當(dāng)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

8、？ 答：因為KP=(Psl-PG0)/PG0、p=EVsin/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: (1)采用自動勵磁調(diào)節(jié)裝置;(2)提高運行電壓水平;(3)減少輸電線路的電抗:(4)減小發(fā)電機和變壓器的電抗; (5)改善電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);   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：在三相三線對稱電路用兩表法測量三相功率瞬時值：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