电力系统暂态稳定实验.doc

电力系统 暂态稳定 实验 电力系统暂态稳定实验 一、实验目的 1.通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使课堂理论教学与实践结合，提高学生的感性认识。 2.学生通过实际操作，从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施 3.用数字式记忆示波器测出短路时短路电流的非周期分量波形图，并进行分析。 二、实验原理 电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后，各发电机能否继续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重。 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; 对这三个公式进行比较，我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。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。本实验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不同，同时切除故障线路不同也使X3不同，δmax也不同，使对故障切除的时间要求也不同。 同时，在故障发生时及故障切除通过强励磁增加发电机的电势，使发电机功率特性中Eo增加，使δmax增加，相应故障切除的时间也可延长;由于电力系统发生瞬间单相接地故障较多，发生瞬间单相故障时采用自动重合闸，使系统进入正常工作状态。这二种方法都有利于提高系统的稳定性。 三、实验内容 (一)短路对电力系统暂态稳定的影响 1.短路类型对暂态稳定的影响 本实验台通过对操作台上的短路选择按钮的组合可进行单相接地短路，两相相间短路，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，在发电机经双回线与无穷大电网联网运行时，某一回线发生某种类型短路，经一定时间切除故障成单回线运行。短路的切除时间在微机保护装置中设定，同时要设定重合闸是否投切。 在手动励磁方式下通过调速器的增(减)速按钮调节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，并进行比较，分析不同故障类型对暂态稳定的影响。将实验结果与理论分析结果进行分析比较。Pmax为系统可以稳定输出的极限，注意观察有功表的读数，当系统出于振荡临界状态时，记录有功表读数，最大电流读数可以从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TD由面板上短路时间继电器整定，具体整定参数为表5-1。 表5-1 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:按压画面切换按钮，当数码管显示『PA-』时，按压触摸按钮+或-输入密码，待密码输入后，按下按键△，如果输入密码正确，就会进入整定值修改画面。进入整定值修改画面后，通过△▽先选01整定项目，再按压触摸按钮+或-选择当保护时间(s);通过△▽选03整定项目，再按压触摸按钮+或-选择当过电流保护值;通过△▽选04整定项目，再按压触摸按钮+或-选择当过电流保护投切ON;通过△▽选05整定项目，再按压触摸按钮+或-选择重合闸投切为OFF。(详细操作方法WDT-Ⅲ综合自动化试验台使用说明书。) 表5-2短路切除时间t=0.5s短路类型:单相接地短路 QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路电流(A) 11110120006.0101010112003.12511011110003.301111118005.0 (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) 表5-3短路切除时间t=0.5s短路类型:两相相间短路 QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路电流(A) 11110114006.0101010108.4111011107.36011111140010.1 表5-4短路切除时间t=0.5s短路类型:两相接地短路 QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路电流(A) 11110114008.901010105.7511011108.901111114005.75 表5-5短路切除时间t=0.5s短路类型:三相短路 QF1QF2QF3QF4QF5QF6Pmax(W)最大短路电流(A) 11110114006.3301010105.3111011106.13011111140010.5 (二)研究提高暂态稳定的措施 1.强行励磁 在微机励磁方式下短路故障发生后，微机将自动投入强励以提高发电机电势。观察它对提高暂态稳定的作