電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)

電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化教研室

南京理工大學(xué)

目錄

第一章電力系統(tǒng)靜穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)....................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

二、原理與說(shuō)明..........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒?.....................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

（-）無(wú)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定.......錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

（二）手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定.....錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

（三）自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定.....錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

五、思考題...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)..................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

二、原理與說(shuō)明..........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和方法......................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

（一）短路對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響...................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

（二）研究提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施.........................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

（二）異步運(yùn)行和再同步的研究.........................錯(cuò)誤:未定義書(shū)簽。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

五、思考題...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第三章單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)........................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

二、原理與說(shuō)明..........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和方法......................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

五、思考題...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第一章電力系統(tǒng)靜穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.初步掌握電力系統(tǒng)物理模擬實(shí)驗(yàn)的基本方法；

2.加深理解功率極限的概念，在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)各種提高功率極限措施的作用；

3.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的觀(guān)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(wèn)

題的能力。

二、原理與說(shuō)明

所謂簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)，一般是指發(fā)電機(jī)通過(guò)變壓器、輸電線(xiàn)路與無(wú)限大容量母線(xiàn)聯(lián)接而且

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X戊和X",則發(fā)電機(jī)的功

率特性為：

EVX「Xq

qsind+——x-------sin2d

qx應(yīng)2XQX心

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)居隨運(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)電勢(shì)￡/（或恒定。這時(shí)發(fā)電機(jī)的功率特性可表示成：

PEq=—^sinb+——x——：------sm2d或PE=---sind

X企2X血.乂/X也

.EU

這時(shí)功率極限為2加二一

X立

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(wèn)題更加突出，而提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性

和輸送能力的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(guò)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(xiàn)路I可路數(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(xiàn)采用中繼同步調(diào)相機(jī)或中繼電力系統(tǒng)以穩(wěn)定系統(tǒng)中繼點(diǎn)電壓等手段實(shí)現(xiàn)。

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒?/p>

（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（改變工）

在相同的運(yùn)行條件下（即系統(tǒng)電壓U。、發(fā)電機(jī)電勢(shì)憶保持不變，即并網(wǎng)前匕=E“）

測(cè)定輸電線(xiàn)單回線(xiàn)和雙回線(xiàn)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的功一角特性曲線(xiàn)，功率極限值和達(dá)到功率極限

時(shí)的功角值。同時(shí)觀(guān)察并汜錄系統(tǒng)中其他運(yùn)行參數(shù)（如發(fā)電機(jī)端電壓等）的變化。將兩種情

（5）輸電線(xiàn)為單回線(xiàn)，并網(wǎng)前紇＞匕，重復(fù)上述步驟，填入表4-4中。

表4一3單回線(xiàn)并網(wǎng)前紇CJ＜匕人

80°10°20°30°40°50°60°7()°80°90°

P0

1A0

Uz

UE

Ifd

Q0

表4-4單回線(xiàn)并網(wǎng)前紇〉匕

80°10°20°30°40°50°60°70°80°90°

P0

IA0

Uz

UF

Ifd

Q0

（二）手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定

給定初始運(yùn)行方式，在增加發(fā)電機(jī)有功輸出時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定,

測(cè)定發(fā)電機(jī)的功一角曲線(xiàn)和功率極限，并與無(wú)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)所得的結(jié)果比較分析，說(shuō)明成磁調(diào)

節(jié)對(duì)功率特性的影響。

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）單回線(xiàn)輸電線(xiàn)路；

（2）發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列后，使P=0,Q=0,8=0,校正初始值；

（3）逐步增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，保持發(fā)電端電壓恒定或無(wú)功

輸出為零；

（4）觀(guān)察并記錄系統(tǒng)中運(yùn)行參數(shù)的變化，填入表4—5中。

表4-5單回線(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁

60°10°20°30°40°50°60°70°80°90°

P0

IA0

Uz

UF

Ifd

Q0

表4一6雙回線(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁

60°10°20°30°40°50°60°70°80°90°

P0

IA0

Uz

UF

Ifd

Q0

（三）自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定

將自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置接入發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，測(cè)定功率特性和功率極限，并將結(jié)果與無(wú)調(diào)

節(jié)勵(lì)磁和手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)的結(jié)果比較，分析自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的作用。

1.微機(jī)自并勵(lì)（恒流或恒壓控制方式），實(shí)驗(yàn)步驟自擬；

表4一7單回線(xiàn)微機(jī)自并勵(lì)方式

80°10°20°30°40°50°60°70°80°90°

P0

IA0

Uz

UF

Ifd

Q0

表4一8雙回線(xiàn)微機(jī)自并勵(lì)方式

80°10°20°30°40°50°60°70°80°90°

P0

IA0

Uz

UF

Ifd

Q0

2.微機(jī)它勵(lì)（恒流或恒壓控制方式），實(shí)驗(yàn)步驟自擬。

表4—9單回線(xiàn)微機(jī)它勵(lì)方式

80°10°20。30°40°50°60°70°80°90°

P0

IA0

Uz

5

Ifd

Q0

表4—10雙回線(xiàn)微機(jī)它勵(lì)方式

80°10°20。30°40050°60°7()°80°90°

P0

IA0

Uz

UE

Ifd

Q0

注意事項(xiàng)：

1.調(diào)速器處停機(jī)狀杰時(shí)，如果"輸出零''燈不亮，不可開(kāi)機(jī)；

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)無(wú)功輸出為零，通過(guò)調(diào)速器調(diào)節(jié)使有功輸出為零，解列

之后按下調(diào)速器的停機(jī)按鈕使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速至零。跳開(kāi)操作臺(tái)所有開(kāi)關(guān)之后，方可關(guān)斷操作

臺(tái)上的操作電源開(kāi)關(guān)。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置給出的參數(shù)以及實(shí)驗(yàn)中的原始運(yùn)行條件，進(jìn)行理論計(jì)算。將計(jì)算結(jié)果

與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。

2.認(rèn)真整理實(shí)驗(yàn)記錄，通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄分析的結(jié)果充?功率極限的原理進(jìn)行闡述。同時(shí)對(duì)

理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行對(duì)比，說(shuō)明產(chǎn)生誤差的原因。并作出Uz@)，P⑹,Q(5)特性

曲線(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行描述。

3.分析、比較各種運(yùn)行方式下發(fā)電機(jī)的功一角特性曲線(xiàn)和功率極限。

五、思考題

1.功率角指示器的原理是什么？如何調(diào)節(jié)其零點(diǎn)？當(dāng)口光燈供電的相發(fā)生改變時(shí)，所

得的功角值發(fā)生什么變化？

2.多機(jī)系統(tǒng)的輸送功率與功角8的關(guān)系和簡(jiǎn)單系統(tǒng)的功一角特性有什么區(qū)別？

3.自并勵(lì)和它勵(lì)的區(qū)別和各自特性是什么？

4.自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)于系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有何影響？

5.實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)發(fā)電機(jī)瀕臨失步時(shí)應(yīng)采取哪些挽救措施才能避免電機(jī)失步？

第二章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的內(nèi)容的理解，使課堂理論教學(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(guò)實(shí)際操作，從實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和掌握正確處理的措施。

3.用數(shù)字式記憶示波器測(cè)出短路時(shí)短路電流的非周期分量波形圖，并進(jìn)行分析。

二、原理與說(shuō)明

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)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(wèn)題。在各種擾動(dòng)中以短路故障的擾動(dòng)最為嚴(yán)重。

正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)功率特性為：Pl=(EOXUO)Xsin61/XI

短路運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)功率特性為：P2=(EOXUO)Xsin62/X2

故障切除后發(fā)電機(jī)功率特性為：P3=(EOXUO)Xsin63/X3

對(duì)這三個(gè)公式進(jìn)行比較，我們可以知道決定功率特性發(fā)生變化與阻抗和功角特性有美。

而系統(tǒng)保持穩(wěn)定條件是切除故障角8c小于Smax,5max可由等面積原則計(jì)算出來(lái)。本實(shí)驗(yàn)

就是基于此原理，由于不同短路狀態(tài)下，系統(tǒng)阻抗X2不同，同時(shí)切除故障線(xiàn)路不同也使

X3不同，3max也不同，變對(duì)故障切除的時(shí)間要求也不同。

同時(shí)，在故障發(fā)生時(shí)及故障切除通過(guò)強(qiáng)勵(lì)磁增加發(fā)電機(jī)的電勢(shì)，使發(fā)電機(jī)功率特性中

EO增加，使6max增加，相應(yīng)故障切除的時(shí)間也可延長(zhǎng)；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)項(xiàng)目和方法

(一)短路對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響

1.短路類(lèi)型對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響

本實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過(guò)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實(shí)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(xiàn)與“無(wú)窮大”電網(wǎng)聯(lián)

網(wǎng)運(yùn)行時(shí):某一【可線(xiàn)發(fā)生某種類(lèi)型短路，經(jīng)一定時(shí)間切除故障成單【可線(xiàn)運(yùn)行。短路的切除時(shí)

間在微機(jī)保護(hù)裝置中設(shè)定，同時(shí)要設(shè)定重合閘是否投切。

在手動(dòng)勵(lì)磁方式下通過(guò)調(diào)速器的增(減)速按鈕調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)的出力，測(cè)定在不同

短路情況下能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率，并加以比較，分析不同故障

類(lèi)型對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行分析比較。Pmax為系統(tǒng)可以穩(wěn)定

輸出的極限，注意觀(guān)察有功表的讀數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)處于振蕩臨界狀態(tài)時(shí)，記錄有功表讀數(shù)，最大

短路電流讀數(shù)從YHB一川型微機(jī)保護(hù)裝置讀出，具體顯示為：

GL-XXX三相過(guò)流值

GA-XXXA相過(guò)流值

GB-XXXB相過(guò)流值

GC-XXXC相過(guò)流值

微機(jī)保護(hù)裝置的整定值代碼如下：

01：過(guò)流保護(hù)動(dòng)作延遲時(shí)間

02：重合閘動(dòng)作延遲時(shí)間

03：過(guò)電流整定值

04：過(guò)流保護(hù)投切選擇

05：重合閘投切選擇

另外，短路時(shí)間TD由面板上的“短路時(shí)間”繼電器整定，具體整定參數(shù)為表5—1。

（注意：短路時(shí)間TD必須大于過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作延遲時(shí)間）

表5—1

整定值代碼0102030405TD

整定值0.5(s)/5.00(A)OnOff1.0(s)

微機(jī)保護(hù)裝置的整定方法如下：按壓“畫(huà)面切換”按鈕，當(dāng)數(shù)碼管顯示［PA-］時(shí)，按壓

觸摸按鈕“+”或“一”輸入密碼，待密碼輸入后，按下按鍵“△”，如果輸入密碼正確，

就會(huì)進(jìn)入整定值修改畫(huà)面。進(jìn)入整定值修改畫(huà)面后，通過(guò)“▽”選（）1整定項(xiàng)目，再按

壓觸摸按鈕“+”或“一”選擇過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（SJ；通過(guò)“▽”選03整定項(xiàng)目，

再按壓觸摸按鈕“+”或“一”選擇過(guò)電流保護(hù)值；通過(guò)▽”選04整定項(xiàng)目，再按

壓觸摸按鈕“+”或“一”選擇過(guò)電流保護(hù)投切ON；通過(guò)“△”“▽”選05整定項(xiàng)目，再

按壓觸摸按鈕“十”或“一”選擇重合閘投切OFF。

在下列各表中（0：表示對(duì)應(yīng)線(xiàn)路開(kāi)關(guān)斷開(kāi)狀態(tài)1：表示對(duì)應(yīng)線(xiàn)路開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)）

表5-2短路切除時(shí)間尸（）.5s短路類(lèi)型：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪?/p>

QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路電流（A）

111101

010101

110111

011111

表5-3短路切除時(shí)間i=0.5s短路類(lèi)型：兩相相間短路

QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路電流（A）

111101

010101

110111

011111

表5—4短路切除時(shí)間『0.5s短路類(lèi)型：兩相接地短路

QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路電流（A）

111101

010101

110111

011111

表5-5短路切除時(shí)間i=0.5s短路類(lèi)型：三相短路

QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路電流（A）

111101

010101

110111

011111

2.故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響

固定短路地點(diǎn)，短路類(lèi)型和系統(tǒng)運(yùn)行條件，通過(guò)調(diào)速器的增速按鈕增加發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)的

出力，再測(cè)定不同故障切除時(shí)間能保持系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率，分析故障切

除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響，

一次接線(xiàn)方式：QF1=1QF2=1QF3=1QF4=1QF5=0QF6=1

表5—6短路類(lèi)型：

TPmaxIdl

0.5

1.0

1.5

例：QF1=OQF2=1QF3=1QF4=1QF5=1QF6=1

QF1=1QF2=0QF3=0QF4=1QF5=1QF6=0

（二）研究提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施

1.強(qiáng)行勵(lì)磁

在微機(jī)勵(lì)磁方式下短珞故障發(fā)生后，微機(jī)將自動(dòng)投入強(qiáng)勵(lì)以提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)。觀(guān)察它對(duì)

提高暫態(tài)穩(wěn)定的作用。

2.單相重合閘

在電力系統(tǒng)的故障中大多數(shù)是送電線(xiàn)路（特別是架空線(xiàn)路）的“瞬時(shí)性”故障，除此以

外也有“永久性故障”

在電力系統(tǒng)中采用重合閘的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，主要可歸納如下：

大大提高供電可靠性

提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性：

對(duì)繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘，也能起到糾正的作用。

對(duì)瞬時(shí)性故障，微機(jī)俁護(hù)裝置切除故障線(xiàn)路后,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)將自動(dòng)重合原線(xiàn)路,

從而恢復(fù)全相供電，提高了故障切除后的功率特性曲線(xiàn)。

同樣通過(guò)對(duì)操作臺(tái)上的短路按鈕組合，選擇不同的故障相，進(jìn)行單相接地短路，雙相接

地短路，三相接地短路和兩相相間短路實(shí)驗(yàn)。通過(guò)調(diào)速器的增（減）速按鈕調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)

的出力，觀(guān)察它對(duì)提高暫態(tài)穩(wěn)定的作用。

故障的切除時(shí)間在微機(jī)保護(hù)裝置中進(jìn)行修改，同時(shí)要設(shè)定進(jìn)行重合閘投切，并設(shè)定其重

合閘時(shí)間。其操作步驟同上，不同的是在05整定項(xiàng)目時(shí)，按壓觸摸按鈕“+”或“一”選

擇重合閘投切On,并且在選02整定項(xiàng)目時(shí)，按壓觸摸按鈕“+”或“一”設(shè)定重合閘動(dòng)作

延時(shí)時(shí)間。瞬時(shí)故障時(shí)間由操作臺(tái)的面板上的短路時(shí)間繼電器設(shè)定。當(dāng)瞬時(shí)故障時(shí)間小于保

護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作；當(dāng)瞬時(shí)故障時(shí)間大于保護(hù)動(dòng)作時(shí)間而小于重合閘時(shí)間時(shí)，能保

證重合閘成功；當(dāng)瞬時(shí)故障時(shí)間大于重合閘時(shí)間，重合閘后認(rèn)為時(shí)永久性故障加速跳開(kāi)該整

條線(xiàn)路。

表5—7

整定值代碼0102030405T

保護(hù)不動(dòng)作0.21.55.00OnOn1.0

重合閘0.21.55.00OnOn1.0

永久故障0.21.55.00OnOn1.5

（三）異步運(yùn)行和再同步的研究

1.在發(fā)電機(jī)穩(wěn)定異步運(yùn)行時(shí)，觀(guān)察并分析功率，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差，振蕩周期及各表的讀

數(shù)變化的特點(diǎn)。

2.在不切除發(fā)電機(jī)的情況下，研究調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)功率，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁對(duì)振蕩周期，發(fā)

電機(jī)轉(zhuǎn)差的影響，并牽入再同步。

注意事項(xiàng)：

1.在做單相重合閘實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行單相故障操作的肘間應(yīng)該在接觸器合閘10秒之后進(jìn)

行，否則，在故障發(fā)生時(shí)會(huì)跳開(kāi)三相，微機(jī)保護(hù)裝置會(huì)顯示“GL-XXX”，且不會(huì)進(jìn)行重

合閘操作。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置調(diào)無(wú)功至零，通過(guò)調(diào)速器調(diào)有功至零，解列后按下

調(diào)速器的停機(jī)按鈕使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速至零，跳開(kāi)操作臺(tái)所有開(kāi)關(guān)之后，方可關(guān)斷操作臺(tái)上的電

源關(guān)斷開(kāi)關(guān)，并斷開(kāi)其他電源開(kāi)關(guān)。

3.對(duì)失步處理的方法如下：通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器增磁按鈕，使發(fā)電機(jī)的電壓增大；如系統(tǒng)

沒(méi)處于短路狀態(tài)，且線(xiàn)路有處于斷開(kāi)狀態(tài)的，可并入該線(xiàn)路以減小系統(tǒng)阻抗；通過(guò)調(diào)速器

的減速按鈕減小原動(dòng)機(jī)的輸入功率。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.整理不同短路類(lèi)型下獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比，對(duì)不同短路類(lèi)型進(jìn)行定性分析，

詳細(xì)說(shuō)明不同短路類(lèi)型和短路點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的現(xiàn)象，說(shuō)明三種提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性作用機(jī)理。

五、思考題

1.不同短路狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)阻抗產(chǎn)生影響的機(jī)理是什么？

2.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施有哪些？

3.對(duì)失步處理的方法（注意事項(xiàng)3中提到）的理論依據(jù)是什么？

4.自動(dòng)重合閘裝置對(duì)系統(tǒng)音態(tài)穩(wěn)定的影響是什么？

第三章單機(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?/p>

1.了解和掌握對(duì)稱(chēng)穩(wěn)定的情況下，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；

2.了解和掌握輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行的條件；不對(duì)稱(chēng)度運(yùn)行參數(shù)的影響；不對(duì)稱(chēng)運(yùn)

行對(duì)發(fā)電機(jī)的影響等。

二、原理與說(shuō)明

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行分析,除了包含許多理論概念以外，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(xiàn)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)行報(bào)表或監(jiān)視控制系統(tǒng)測(cè)顯值是否正確的參數(shù)依據(jù)。

因此，除了通過(guò)結(jié)合實(shí)際的問(wèn)題，讓同學(xué)們可以掌握此類(lèi)“數(shù)值概念”外，實(shí)驗(yàn)也是一條很

好的、更為直觀(guān)、易于形成深刻記憶的手段之一。實(shí)驗(yàn)用一次系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖1所示。

-------9~~

笈電機(jī)開(kāi)關(guān)⑥,ua大M8神開(kāi)關(guān)無(wú)窮大利

圖1一次系統(tǒng)接線(xiàn)圖

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種物理模型。原動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)來(lái)模擬，當(dāng)然，它們的特性與大型

原動(dòng)機(jī)是不相似的。原動(dòng)機(jī)輸出功率的大小，可通過(guò)給定直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓來(lái)調(diào)節(jié)。實(shí)

驗(yàn)系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)小型同步發(fā)電機(jī)來(lái)模擬電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)，雖然參數(shù)不能與大型發(fā)電機(jī)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(jī)。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)可以用外加

直流電源通過(guò)手動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)，也可以切換到臺(tái)上的微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的

輸電線(xiàn)路是由多個(gè)接成鏈形的電抗線(xiàn)圈來(lái)模擬，其電抗值滿(mǎn)足相似條件?！盁o(wú)窮大”母線(xiàn)就

直接用實(shí)驗(yàn)室的交流電源，因?yàn)樗怯蓪?shí)際電力系統(tǒng)供電的，因此基本符合“無(wú)窮大”母線(xiàn)

條件。

為了進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)置了測(cè)量系統(tǒng)，以測(cè)量各種電量（電流、電壓、功率、撅率）。

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)了閃光測(cè)角裝置。

此外，臺(tái)上還設(shè)置了模擬短路故障等控制設(shè)備。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和方法

1.單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

在本章實(shí)驗(yàn)中，原動(dòng)機(jī)采用手動(dòng)模擬方式開(kāi)機(jī)，勵(lì)磁采用手動(dòng)勵(lì)磁方式，然后啟機(jī)、建

壓、并網(wǎng)后調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓和原動(dòng)機(jī)功率，使輸電系統(tǒng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)（輸送功率