电力系统三个实验Word下载.docx
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为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各类电量(电流、电压、功率、频率)。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。
另外,台上还设置了模拟短路故障等操纵设备。
三、实验项目和方式
1.单回路稳态对称运行实验
在本章实验中,原动机采纳手动模拟方式开机,励磁采纳手动励磁方式,然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率,使输电系统处于不同的运行状态(输送功率的大小,线路首、结尾电压的不一样),观看记录线路首、结尾的测量表计值及线路开关站的电压值,计算、分析、比较运行状态不同时,运行参数转变的特点及数值范围,为电压损耗、电压降落、沿线电压转变、两头无功功率的方向(依照沿线电压大小比较判定)等。
2.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验
按实验1的方式进行实验2的操作,只是将原先的单回线路改成双回路运行。
将实验1的结果与实验2进行比较和分析。
表3-1
P
Q
I
UF
UZ
Uα
∆U
△
单回路
双回路
注:
UZ—中间开关站电压;
∆U—输电线路的电压损耗;
—输电线路的电压降落
3.单回路稳态非全相运行实验
确信实现非全相运行的接线方式,断开一相时,与单回路稳态对称运行时相同的输送功率下比较其运行状态的转变。
具体操作方式如下:
(1)第一按双回路对称运行的接线方式(不含QF5);
(2)输送功率按实验1中单回路稳态对称运行的输送功率值一样;
(3)微机爱惜定值整定:
关闭重合闸动作,即“05”改成“OFF”;
(4)在故障单元,选择单相故障相;
(5)进行单相短路故障,现在微机爱惜切除故障相,这时迅速跳开“QF1”、“QF3”开关,即只有一回线路的两相在运行。
观看此状态下的三相电流、电压值与实验1进行比较;
(6)故障100"
以后,重合闸成功,系统恢复到实验1状态。
表3-2
UA
UB
UC
IA
IB
IC
S
全相运行值
非全相运行值
四、实验报告要求
1.整理实验数据,说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳固运行的阻碍,并对实验结果进行理论分析。
2.依照不同运行状态的线路首、结尾和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时,运行参数转变的特点和转变范围。
3.比较非全相运行实验的前、后实验数据,分析输电线路输送功率的转变。
五、试探题
1.何为电压损耗、电压降落?
2.“两表法”测量三相功率的原理是什么?
它有什么前提条件?
实验二:
复杂电力系统运行方式实验
1.了解和把握对称稳固情形下,输电系统的网络结构和各类运行状态与运行参数值转变范围。
2.理论计算和实验分析,把握电力系统潮流散布的概念。
3.加深对电力系统暂态稳固内容的明白得,使课堂理论教学与实践相结合,提高学生的感性熟悉。
现代电力系统电压品级愈来愈高,系统容量愈来愈大,网络结构也愈来愈复杂。
仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统,不能全面反映电力系统物理特性,如网络结构的转变,潮流散布,多台发电机并列运行等等。
“PS-5G型电力系统微机监控实验台”是将五台“WDT-ⅢC型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其操纵设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络,如图4所示:
图4多机系统网络结构图
此电力系统主网按500kV电压品级来模拟,MD母线为220kV电压品级,每台发电机按600MW机组来模拟,无穷大电源短路容量为6000MVA。
A站、B站相联通过双回400km长距离线路将功率送入无穷大系统,也可将母联断开别离输送功率。
在距离100km的中间站的母线MF经联络变压器与220kV母线MD相联,D站在轻负荷时向系统输送功率,而当重负荷时那么从系统吸收功率(当两组大小不同的A,B负荷同时投入时)从而改变潮流方向。
C站,一方面经70km短距离线路与B站相联,另一方面与E站并联经200km中距离线路与无穷大母线MG相联,本站还有地址负荷。
此电力网是具有多个节点的环形电力网,通过投切线路,能灵活的改变接线方式,如切除XLC线路,电力网那么变成了一个辐射形网络,如切除XLF线路,那么C站、E站要经太长距离线路向系统输送功率,如XLC、XLF线路都断开,那么电力网变成了T型网络等等。
在不改变网络主结构前提下,通过别离改变发电机有功、无功来改变潮流的散布,能够通过投、切负荷改变电力网潮流的散布,也能够将双回线路改成单回线路输送来改变电力网潮流的散布,还能够调整无穷大母线电压来改变电力网潮流的散布。
在不同的网络结构前提下,针对XLB线路的三相故障,可进行故障计算分析实验,现在当线路故障时其两头的线路开关QFC、QFF跳开(开关跳闸时刻可整定)。
三、实验项目与方式
1.网络结构转变对系统潮流的阻碍
在相同的运行条件下,即各发电机的运行参数维持不变,改变网络结构,观看并记录系统中运行参数的转变,并将结果加以比较和分析。
实验方案同窗们自己设计,并记录下各开关状态。
表7-1网络结构转变前
G-A
G-B
G-C
G-D
G-E
MC
MD
U
P
COS
QFA
QFC
QFD
QFG
QFH
QFI
QFJ
U
I
P
Q
表7-2网络结构转变后
2.投、切负荷对系统潮流的阻碍
在相同的网络结构下各发电机向系统输送必然负荷,投入各地址负荷LDA、LDB和LDC。
观看并记录系统中运行参数的转变并将结果加以分析和比较。
网络结构和各发电机输出功率大小由同窗们自己设计,并记录下各开关状态。
表7-3投地址负荷前
表7-4投地址负荷后
LDA负荷的性质能够通过台后三刀三掷开关心换。
即纯电阻负荷,感性负荷,纯电感负荷。
3.短路对电力系统暂态稳固的阻碍
同窗们自己设计网络结构,发电机运行参数和切除故障线路的爱惜动作时刻,分析比较实验结果。
注意:
在此多机电力系统中,三相短路时故障电流专门大,故线路爱惜动作时刻整定在~秒之内。
1.整理实验数据,分析比较网络结构的转变和地址负荷投,切对潮流散布的阻碍,并对实验结果进行理论分析
1.阻碍电力系统静态稳固性的因素有哪些?
实验三:
电力系统功率特性和功率极限实验
1.初步把握电力系统物理模拟实验的大体方式;
2.加深明白得功率极限的概念,在实验中体会各类提高功率极限方法的作用;
3.通过对实验中各类现象的观看,结合所学的理论知识,培育理论结合实际及分析问题的能力。
所谓简单电力系统,一样是指发电机通过变压器、输电线路与无穷大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。
关于简单系统,如发电机至系统d轴和q轴总电抗别离为Xd∑和Xq∑,那么发电机的功率特性为:
当发电机装有励磁调剂器时,发电机电势Eq随运行情形而转变。
依照一样励磁调剂器的性能,能够为维持发电机E'
q(或E'
)恒定。
这时发电机的功率特性可表示成:
或
这时功率极限为
随着电力系统的进展和扩大,电力系统的稳固性问题加倍突出,而提高电力系统稳固性和输送能力的最重要手腕之一是尽可能提高电力系统的功率极限,从简单电力系统功率极限的表达式看,提高功率极限能够通过发电机装设性能良好的励磁调剂器以提多发电机电势、增加并联运行线路回路数或串联电容补偿等手腕以减少系统电抗、受端系统维持较高的运行电压水平或输电线采纳中继同步伐相机或中继电力系统以稳固系统中继点电压等手腕实现。
(一)无调剂励磁时功率特性和功率极限的测定
1.网络结构转变对系统静态稳固的阻碍(改变x)
在相同的运行条件下(即系统电压Ux、发电机电势维持Eq维持不变,即并网前Ux=Eq),测定输电线单回线和双回线运行时,发电机的功一角特性曲线,功率极限值和达到功率极限时的功角值。
同时观看并记录系统中其他运行参数(如发电机端电压等)的转变。
将两种情形下的结果加以比较和分析。
实验步骤:
(1)输电线路为单回线;
(2)发电机与系统并列后,调剂发电机使其输出的有功和无功功率为零;
(3)功率角指示器调零;
(4)慢慢增加发电机输出的有功功率,而发电机不调剂励磁;
(5)观看并记录系统中运行参数的转变,填入表4-1中;
(6)输电线路为双回线,重复上述步骤,填入表4-2中。
表4-1单回线
δ
0︒
10︒
20︒
30︒
40︒
50︒
60︒
70︒
80︒
90︒
Uz
Ifd
表4-2双回线
(1)有功功率应缓慢调剂,每次调剂后,需等待一段时刻,观看系统是不是稳固,以取得准确的测量数值。
(2)当系统失稳时,减小原动机出力,使发电机拉入同步状态。
2.发电机电势Eq不同对系统静态稳固的阻碍
在同一接线及相同的系统电压下,测定发电机电势Eq不同时(Eq<
Ux或Eq>
Ux)发电机的功一角特性曲线和功率极限。
(1)输电线为单回线,并网前Eq<
Ux;
(2)发电机与系统并列后,调剂发电机使其输出有功功率为零;
(3)慢慢增加发电机输出的有功功率,而发电机不调剂励磁;
(4)观看并记录系统中运行参数的转变,填入表4-3中;
(5)输电线为单回线,并网前Eq>
Ux,重复上述步骤,填入表4-4中。
表4-3单回线并网前Eq<
Ux
0-
表4-4单回线并网前Eq>
0+
(二)手动调剂励磁时,功率特性和功率极限的测定
给定初始运行方式,在增加发电机有功输出时,手动调剂励磁维持发电机端电压恒定,测定发电机的功一角曲线和功率极限,并与无调剂励磁时所得的结果比较分析,说明励磁调剂对功率特性的阻碍。
(1)单回线输电线路;
(2)发电机与系统并列后,使P=0,Q=0,δ=0,校正初始值;
(3)慢慢增加发电机输出的有功功率,调剂发电机励磁,维持发电机端电压恒定或无功输出为零;
(4)观看并记录系统中运行参数的转变,填入表4-5中。
表4-5单回线手动调剂励磁
表4-6双回线手动调剂励磁
(三)自动调剂励磁时,功率特性和功率极限的测定
将自动调剂励磁装置接入发电机励磁系统,测定功率特性和功率极限,并将结果与无调剂励磁和手动调剂励磁时的结果比较,分析自动励磁调剂器的作用。
1.微机自并励(恒流或恒压操纵方式),实验步骤自拟;
表4-7单回线微机自并励方式
表4-8双回线微机自并励方式
2.微机它励(恒流或恒压操纵方式),实验步骤自拟。
表4-9单回线微机它励方式
表4-10双回线微机它励方式
注意事项:
实验终止后,通过励磁调剂使无功输出为零,通过调速器调剂使有功输出为零,解列以后按下调速器的停机按钮使发电机转速至零。
跳开操作台所有开关以后,方可关断操作台上的操作电源开关。
1.依如实验装置给出的参数和实验中的原始运行条件,进行理论计算。
将计算结果与实验结果进行比较。
2.认真整理实验记录,通过实验记录分析的结果对功率极限的原理进行论述。
同时对理论计算和实验记录进行对照,说明产生误差的缘故。
并作出Uz(δ),P(δ)Q(δ)特性曲线,对其进行描述。
3.分析、比较各类运行方式下发电机的功—角特性曲线和功率极限。
1.功率角指示器的原理是什么?
如何调剂其零点?
当日光灯供电的相发生改变时,所得的功角值发生什么转变?
2.多机系统的输送功率与功角δ的关系和简单系统的功—角特性有什么区别?
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- 电力系统 三个 实验