电力系统功率特性和功率极限实验

电力系统试验指导书第四章电力系统功率特性和功率极限试验一、试验目的初步把握电力系统物理模拟试验的根本方法；加深理解功率极限的概念，在试验中体会各种提高功率极限措施的作用；际及分析问题的力量。二、原理和说明母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。 对于简洁系统，如发电机至系统d轴和q轴总电抗分别为X 和 d q电机的功率特性为：EUP q

sinU2XdXqsin2Eq Xd

2 X Xd q当发电机装有励磁调整器时，发电机电势E 随运行状况而变化。依据一般qE〔E〕恒定。这时发电机的功率特q性可表示成：EU

U2 X XP q

sin d 或PE

EUqXd

Eq Xdsin

2 X Xd q这时功率极限为

P Em

EUXd的励磁调整器以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数或串联电容补偿等手机或中继电力系统以稳定系统中继点电压等手段实现。三、试验工程和方法〔一〕无调整励磁时功率特性和功率极限的测定网络构造变化对系统静态稳定的影响〔转变x〕在一样的运行条件下〔UxEq保持不变，即并U 网前 = ，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，U x q功率极限值和到达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〕的变化。将两种状况下的结果加以比较和分析。试验步骤：输电线路为单回线；发电机和系统并列后，调整发电机使其输出的有功和无功功率为零；功率角指示器调零；逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调整励磁；观看并记录系统中运行参数的变化，填入表4-1中；PA0002040PA00020406080IUzUFILQ 0PA0PA00020406080IUzUFILQ 0留意：稳定，以取得准确的测量数值。当系统失稳时，减小原动机出力，使发电机拉入同步状态。发电机电势Eq不同对系统静态稳定的影响在同一接线及一样的系统电压下，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。试验步骤：输电线为单回线，并网前Eq<Ux；发电机和系统并列后，调整发电机使其输出有功功率为零；逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调整励磁；观看并记录系统中运行参数的变化，填入表4-3中；E 输电线为单回线，并网前> ，重复上述步骤，填入表4-4E q xPA0002040PA00020406080IUzUFILQ0－PA0002040PA00020406080IUzUFILQ0+〔二〕手动调整励磁时，功率特性和功率极限的测定比较分析，说明励磁调整对功率特性的影响。试验步骤：单回线输电线路；P=0，Q=0，=0，校正初始值；压恒定或无功输出为零；观看并记录系统中运行参数的变化，填入表4-5中。P00P00020406080IAUzUUzUFILQ0PA0PA00020406080IUzUFILQ 0〔三〕自动调整励磁时，功率特性和功率极限的测定微机自并励〔恒流或恒压掌握方式，试验步骤自拟；PA00PA00020406080IUzUFILQ 0PA00PA00020406080IUzUFILQ 0微机它励〔恒流或恒压掌握方式，试验步骤自拟。PA00PA00020406080IUzUFILQ 0PA0PA00020406080IUzUFILQ 0留意事项：“输出零”灯不亮，不行开机；试验完毕后，通过励磁调整使无功输出为零，通过调速器调整使有功输关之后，方可关断操作台上的操作电源开关。四、试验报告要求将计算结果和试验结果进展比较。认真整理试验记录，通过试验记录分析的结果对功率极限的原理进展阐P(Q()特性曲线，对其进展描述。分析、比较各种运行方式下发电机的功—角特性曲线和功率极限。五、思考题转变时，所得的功角值发生什么变化？—角特性有什么区分？自并励和它励的区分和各自特性是什么？自动励磁调整器对系统静态稳定性有何影响？试验中，当发电机濒临失步时应实行哪些挽救措施才能避开电机失步？第五章 电力系统暂态稳定试验一、试验目的结合，提高学生的感性生疏。施。分析。二、原理和说明保持同步运行的问题。在各种扰动中以短路故障的扰动最为严峻。正常运行时发电机功率特性为：P1＝〔Eo×Uo〕×sinδ1/X1；短路运行时发电机功率特性为：P2＝〔Eo×Uo〕×sinδ2/X2；故障切除发电机功率特性为：P3＝〔Eo×Uo〕×sinδ3/X3；特性有关。而系统保持稳定条件是切除故障角δc小于δmax，δmax可由等面积原则计算出来。本试验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不X3不同，δmax也不同，使对故障切除的时间要求也不同。率特性中Eo增加，使δmax增加，相应故障切除的时间也可延长；由于电力系入正常工作状态。这二种方法都有利于提高系统的稳定性。三、试验工程和方法〔一〕 短路对电力系统暂态稳定的影响短路类型对暂态稳定的影响相间短路，两相接地短路和三相短路试验。固定短路地点，短路切除时间和系统运行条件，在发电机经双回线和“无穷大”电网联网运行时，某一回线发生某种类型短路，经肯定时间切除故障成单回〔减〕速按钮调整发电机向电网的出力，测定不同短路运行时能保持系统稳定时发电机所能输出的最大功率，并进展比YHB－Ⅲ型微机保护装置读出，具体显示为：GL-三相过流值GA-A相过流值GB-B相过流值GC-C相过流值微机保护装置的整定值代码如下：01：过流保护动作延迟时间02：重合闸动作延迟时间03：过电流整定值04：过流保护投切选择05：重合闸投切选择另外短路时间T 路时间”继电器整定具体整定参数为表5-1。D整定值代码0102整定值代码0102030405TD整定值0.5(s)/5.00(A)OnOff1.0(s)微机保护装置的整定方法如下：同时按“△”“▽”进入整定值修改画面。进△”“▽”选01“＋”或“－”选择当保护时间s△▽03＋或－”“△”“▽”选04“＋”或“－”选择当过电流保护投切ON；通过“△”“▽”选05整定工程，再按压触摸按钮“＋”综合自动化试验台使〕“+”“—”按钮可以恢复到出厂默认值。Pmax和最大短路电流。表5-2 短路切除时间t=0.5s线路组合1：QF1＝1 QF2＝1 QF3＝1 QF4＝1 QF5=0 QF6＝1:短路类型单相接地短路P (W)最大短路电流〔A〕两相相间短路两相接地短路max三相短路(0：表示对应线路开关断开状态 1：表示对应线路开关闭合状态max三相短路表5-3 短路切除时间t=0.5smax三相短路线路组合2：QF1＝0 QF2＝1 QF3＝0 QF4＝1 QF5=0 QF6＝max三相短路短路类型P (W)最大短路电流〔A〕两相接地短路表5-4 短路切除时间t=0.5smax三相短路线路组合3：QF1＝1 QF2＝1 QF3＝0 QF4＝1 QF5=1 QF6＝max三相短路短路类型P (W)最大短路电流〔A〕两相接地短路表5-5 短路切除时间t=0.5smax三相短路线路组合4：QF1＝0 QF2＝1 QF3＝1 QF4＝1 QF5=1 QF6＝max三相短路短路类型P (W)最大短路电流〔A〕两相接地短路故障切除时间对暂态稳定的影响最大功率，分析故障切除时间对暂态稳定的影响。一次接线方式： QF1＝1 QF2＝1 QF3＝1QF4＝1 QF5=0 QF6＝1表5-6 短路类型：过流保护动作时间0.5(s)Pma(W)最大短路电流(A)1.0(s)1.5(s)例：QF1＝0 QF2＝1QF3＝1QF4＝1QF5=1QF6＝1x〔二〕争论提高暂态稳定的措施x强行励磁势。观看它对提高暂态稳定的作用。单相重合闸〔特别是架空线路〕的“瞬时性”故障，除此之外也有“永久性故障”。在电力系统中承受重合闸的技术经济效果，主要可归纳如下：提高供电牢靠性；提高电力系统并列运行的稳定性；对继电保护误动作而引起的误跳闸，也能起到订正的作用。操作台上的短路按钮组合，选择不同的故障相。〔减稳定的作用，观看它对提高暂态稳定的作用。其故障的切除时间在微机保护装置中进展修改，同时要设定进展重合闸投05整定工程时，按压或“－”02或“－”时间，重合闸后则认为线路为永久性故障加速跳开整条线路。整定值代码0102整定值代码0102030405TD保护不动作0.21.55.00onon0.1重合闸0.21.55.00onon1.0永久故障0.21.55.00onon3.0〔三〕异步运行和再同步的争论在发电机稳定异步运行时，观看并分析功率，发电机的转差，振荡周期及各表的读数变化的特点。荡周期，发电机转差的影响，并牵入再同步。留意事项：在做单相重合闸试验时，进展单相故障操作的时间应当在接触器合闸10秒之后进展，否则，在故障发生时会跳三相，微机保护装置会显示“GL-”，且不会进展重合闸操作。之后按下调速器的停机按钮使发电机转速至零。跳开操作台全部开关之后，方可关断操作台上的电源关断开关，并断开其他电源开关。对失步