沈岳峰电力系统实验报告

电力系统分析

实验报告姓名：沈岳峰

学号：912110190323

指导老师：江宁强目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、实验一电力系统接线图3二、实验二电力系统潮流计算9\o"CurrentDocument"三、实验三电力系统短路试验13四、实验总结17实验一电力系统电气接线图一、实验目的1、掌握建立电力系统电气接线图的基本步骤。2、掌握元件参数的设置方法。二、实验内容1、建立一个电力系统的电气接线图。系统见教材298页题图7-20。2、设置元件参数，其中负荷功率因数为0.8。3、通过断路器参数设置建立元件间的连接。电气接线图如下：各元件参数为：发电机参数：

zs变1#低压母线参数：zs变#1变压器参数：

zs变1#高压母线参数:线路L1、L2参数:zs变2#高压母线参数:qx变#2变压器参数:zs变3#高压母线参数:负载参数实验二电力系统潮流计算一、实验目的1、掌握电力系统潮流计算的基本步骤。2、熟悉元件参数对潮流的影响。二、实验内容1、计算一个电力系统的潮流。系统见教材298页题图7-20。按题目中要求Sld=280MVA，功率因数=0.8,Pld=224MW,QLD=168MVaro潮流计算结果：母线电压：线路潮流:母线电压线路瑚流］芟压器潮流1负荷瑚流］电源潮流1名称首厂站FijQu末厂站FjiQji有功损耗无功损耗电流电流限值过载，F112.205138.960qK变-112.205-106.0930.00032.866477.756500L1淄112.205138.960吓变-112.205-106.0930.00032.866477.756500变压器潮流：

母线电压I线路潮流变压器潮流I员荷潮流I电源潮流］名称厂站高_F低-F倪q有功损耗无功损耗高_1倪I功率限值过载噂qx变224.409212.187-224.000-168.0000.40944.18T955.5131911.0261000兀芟1峻淄-224.409-2TT.919224.904331.3850.49553.466955.51322022.2901000负荷潮流:母线电压］线路潮流I变压器潮流负荷潮流I电源潮流I名称厂站PQ电流fz224.000168.0001911.025电源潮流：母线电压］线路潮流I变压器潮流I员荷期流电源潮流I名称厂站Fq电流ZE224.904331.38522022.2902、保持负荷有功功率不变，改变无功负荷，观察记录各母线电压。保持Pld=224MW不变：1、Qld=50MVar时：田线电压线路翩流|变压器潮流|负荷潮流］电源潮流|名称厂站电压越限高值搜限低值越限情况汗变2醴庄岳线q技224.845400400g隔压母线qx变110.219200200薄1隔压母线淄233.279400400淄1蜓压母线10.50020202、QLD=100MVar时：母线电压|线路潮流|变压器割流|负荷翩流］电源潮流|名称厂站电压越限高值越限儡值越限情况"，变Z嗜庄岳线212.068400400m变3#高压母线101.612200200澳1隔压田线227.465400400淄1顺压田线淄10.50020203、QLD=150MVar时：田线电压I线路潮流I变压器潮流I负荷潮流］电源潮流I名称厂站电压越限高值越限低值越限情况g变£嘻住岳线q技195.113400400淄而压母线q疫90.252200200淄1隔压母线淄219.730400400薄1蜓压母线10.50020204、Qld=200MVar时：母线电压|线路潮流|变压器潮流］负荷潮流］电源潮流］名称厂站电压越限高值搜限低值越限情况103.470400400淄3嘻压母线q疫34.232200200越下限淄1嘻压母线淄一176.997400400珏寰1蜓压母线10.5002020分析：因为［zs变1#低压母线］是平衡节点，所以电压不变，其他各母线电压随着无功负载的增加均有所下降。根据无功平衡与电压水平曲线，随着负荷无功功率的增加，系统的无功电源已不能满足在当前电压下的无功平衡需要，只能降低电压运行以取得在较低电压下的无功平衡。实验结果与这一规律相符。3、保持无功负荷不变，改变有功负荷，观察记录各发电机母线功角。保持QLD=168MVar不变：1、Pld=100MW母线电压］线路潮流|变压器翩流|负荷翩流电源潮流|名称厂站Pg电流ZE100.366234.07014004.220功角为arctan(234.070/100.366)=66.8度

2、Pld=200MW母线电压］线路翩流］变压器潮流］负荷潮流电源潮流|名称厂站PQ电流ZE200.741301.87019934.130功角为arctan(301.870/200.741)=56.4度3、Pld=250MW母线电压］线路潮流|变压器翩流|负荷翩流电源潮流|名称厂站P电流251.157377.13224915.320功角为arctan(377.132/251.157)=56.3度4、Pld=300MW功角为arctan(512.671/301.907)=59.5度分析：从实验结果可以看出，发电机母线功角随着负载有功的增加呈现一个先减小后增大的趋势。根据发电机功率因数随着负载增大先增大后减小，在额定负载附近达到最大值，可见实验结果和这一规律相符。4、保持负荷不变，改变变压器变比，观察记录各母线电压。保持Pld=224MW,Qld=168MVar不变：1、档位3:

母线电压I线路潮流］变压器潮流I负荷潮流］电源潮流］名称「站电压越限高值越限低值越限情况汗变底由线q疫206.315400400兀变3唁压母线95.550200200兀变1隔压母线231.363400400M变1蜓压母线10.50020202、档位2:3、档位1:母线电压|线路潮流］变压器潮流］负荷潮流］电源潮流|名称厂站电压越限高值趣限低值越限情况工，变庄由线驱变193.560400400淄福压田线q疫88.496200200淄1晦压母线淄221.154400400乙变1蜓压母线10.5002020分析：改变变压器变比，从档位3到档位1,［zs变1#低压母线］电压不变，其他三根母线电压均逐档下降。因为改变得是［zs变1#变压器］高压侧的分接头，故［zs变1#低压母线］电压不变。随着档位的下降，高压侧电压下降，导致其他三根母线电压均下降。实验三电力系统短路试验一、实验目的1、掌握电力系统短路计算的基本步骤。2、熟悉不同类型短路故障的特点及其影响。二、实验内容1、建立稳态模型。系统见教材298页题图7-20。2、观察记录T-1高压母线发生单相接地、两相短路、两相接地故障的短路电流和非故障相电压。

A单相接地短路:线路电流：末厂站lalbb@Icc@Iz62.97069.701143.356341.718-19.726452.990-153.639102.845■117.03062.97069.731143.356341.718■19.726452.993■153.639102.845■117.030变压器电流：母线残压］线路电流变压器电流|名称厂站ra_la高一迥高」b高_迥高」。高_。回高」£e羡2瞪q疫139.562■36.644683.437160.274905.99526.361205.691e羡1膜菠4014.25664.934683.436■19.726905.995■153.6391123.840母线残压：母线残压］线路电流|芟压器电流|［名称厂站IJa己回IJbb@Ucc@Uz"疫2臆压母线q疫9.882-4E.554104.368-136.539102.86654.2543.318152.970E羡3膳压母线q疫26.98934.14755.166-136.40428.88552.4191.50890.000£疫1臆压母线菠0.000153.435122.319-137.433115.24568.81718.128152.970z疫1甘祇压母线菠4.35618.5946.062-120.0014.014105.8638.23890.000分析：由实验结果可以得到：A相故障短路电流为：4014.256-69.781x2=3874.694A非故障相电压：Ub1=6.062V,Ub2=122.319V,Ub3=55.166V,Ub4=104.368Uc1=4.014V,Uc2=115.245V,Uc3=28.885V,Uc4=102.866而非故障时：U1=10.5,U2=215.843,U3=84.595,U4=186.617可见当发生A相接地短路时，短路电流较原线路中的电流很大（低压侧电流非常大）。而非故障相电压都较正常运行时大幅降低。AB两相短路:线路电流：母线残压线路电流1寰压器电流］名称首厂站lalbb回Icc回IzL2菠236.789■124.336213.318■164.390422.96636.7260.000L1236.789■124.336213.318■164.390422.96636.7260.000变压器电流：母线残压］线路电流变压器电流|名称厂站稿］」己高一迥高一旧高一迥高」。高_滤高」Eq疫473.577■124.336426.637■164.390845.93236.7260.000蜷1瞪3044.94583.6122609.080■76.600845.992■143.2720.000高一巫祇」m低_日回倨」b低_瓯低」c低_匚回祇」£低一昶0.000359.606117.4991447.28029.6821504.520-136.5000.0000.0000.00079091.650■84.57133894.950122.25151101.06078.0430.0000.000母线残压：母线残压|线路电流|变压器电流|名称厂站Uaa回Ubb@Ucc@Uz［疫W喘压母线q疫61.963-103.88057.296-98.265119.11678.8180.0000.000［疫3喘压母线q疫3.607-152.71446.547-104.79949.03872.0710.0000.000［疫1嘻压母线66.789-S4.70566.788-94.707133.57785.2940.0000.000［疫Itt祇压母线2.9074.8995.566-105.0815.326105.7750.0000.000分析：由实验结果可以得到AB两相短路电流为：3044.945-2x236.789=2571.367A非故障相电压：Uc1=5.326V,Uc2=133.577V,Uc3=49.038V,Uc4=119.116V可见AB两相短路电流小于A相对地短路电流非故障点电压较正常运行时大幅下降。AB两相接地：线路电流：母线残压线路电流|变压器电流|名称首厂站lalbb回lcc@Iz164.597-54.09925.09411.014345.33622.SS6146.446L1164.597-54.09925.09411.014345.33622.036146.446z@末厂站la司回lblcc@Iz0.752q疫164.597125.90125.094-168.986345.336-157.115146.446-179.2480.752164.597125.90125.094-168.986345.336-157.115146.446-179.248变压器电流：母线残压］线路电流变压器电流|名称厂站ra_la高一迥高」b高一谑高」匚高_滤高」nw羡2噗q疫329.194-54.09950.10311.013690.67122.836292.393w羡1噗3042.00550.3203974.228-41.345690.670■157.1141600.237母线残压：分析：由实验结果可以得到AB两相接地短路电流为：3842.005-2x164.597+3974.228-2x25.094=7436.851A非故障相电压：Uc1=3.835V,Uc2=77.438V,Uc3=18.174V,Uc4=48.429V可见相比于前两种短路故障，两相接地的短路电流最大，非故障相电压较正常运行时下降也最多。3