電力系統(tǒng)分析實驗一PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1電力系統(tǒng)分析實驗一電力系統(tǒng)分析實驗一2021-12-12Company Namev 第二次課（電力系統(tǒng)監(jiān)控實驗）l 電力系統(tǒng)監(jiān)控實驗平臺認識l 4+1電力系統(tǒng)運行方式實驗l 電力系統(tǒng)潮流計算分析實驗l 電力系統(tǒng)調(diào)度運行實驗第1頁/共34頁2021-12-12Company Name安全操作規(guī)程安全操作規(guī)程1. 檢測相序。2上電前，應(yīng)做如下工作： 檢查實驗臺、控制柜和發(fā)電機組間的電纜線是否正確可靠連接。 原動機的光電編碼器與控制柜間的連線是否可靠連接。 實驗臺和控制柜間的通信線是否可靠連接。3上電后，實驗前，檢查微機準同期裝置、微機勵磁裝置和微機線路保護裝置的“系統(tǒng)設(shè)置”內(nèi)的參數(shù)是否為實

2、驗要求的值。4實驗過程中，單手操作；人體不可接觸帶電線路，如自耦調(diào)壓器的輸入、輸出接線端。5發(fā)電機組在啟動后，切勿推拉發(fā)電機組。6在進行發(fā)電機組與系統(tǒng)間的解列操作時，要注意零功率解列。7. 實驗結(jié)束后，檢查自耦調(diào)壓器和手動勵磁旋鈕是否向左調(diào)到最小。第2頁/共34頁2021-12-12Company Name熟悉THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動化實驗平臺實驗?zāi)康氖煜げ⒄莆瞻l(fā)電機組起勵建壓，并網(wǎng)，解列和停機操作 加深理解同步發(fā)電機準同期并列運行原理，掌握準同期并列條件 了解和掌握單機帶負荷運行方式的特點 第3頁/共34頁2021-12-12Company Name1.1 系統(tǒng)構(gòu)成THLZD-2型電

3、力系統(tǒng)綜合自動化實驗平臺構(gòu)成第4頁/共34頁2021-12-12Company Name系統(tǒng)構(gòu)成：實驗臺輸電線路單元輸電線路單元微機線路保護微機線路保護控制方式選擇控制方式選擇監(jiān)測儀表監(jiān)測儀表指示單元指示單元外圍設(shè)備接口外圍設(shè)備接口設(shè)置單元設(shè)置單元電源單元電源單元單機無窮大系統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 第5頁/共34頁2021-12-12Company Name1 .2 系統(tǒng)構(gòu)成：控制柜測量儀表單元測量儀表單元原動機控制單元原動機控制單元 發(fā)電機發(fā)電機 勵磁單元勵磁單元準同期單元準同期單元外圍接口單元外圍接口單元電源單元電源單元第6頁/共34頁2021-12-12Company Name1 .3 系統(tǒng)構(gòu)

4、成：無窮大系統(tǒng) 所謂無窮大系統(tǒng)可以看作是內(nèi)阻抗為零，頻率、電壓及其相位都恒定不變的一臺同步發(fā)電機。在本實驗系統(tǒng)中，由于15kVA自耦調(diào)壓器的容量遠大于單臺發(fā)電機組的容量，故由15kVA自耦調(diào)壓器模擬無窮大系統(tǒng)。第7頁/共34頁2021-12-12Company Name 無窮大系統(tǒng)的投入操作1、 將控制柜“總電源”打到“OFF”位置。2、 將自耦調(diào)壓器原邊電纜插頭插入控制柜大四芯插座上。3、將自耦調(diào)壓器副邊電纜插頭插入實驗臺系統(tǒng)電源接入口。4、將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時針旋至最小。5、控制柜上電：先總電源，再三相電源，最后單相電源；其次實驗臺上電：先三相電源，再單相電源。6、按下QF7“合閘”按鈕

5、，順時針旋至實驗的要求值后，切換顯示系統(tǒng)電壓，如果三相對稱，即完成無窮大電源的投入工作。 無窮大系統(tǒng)的切除操作 檢查系統(tǒng)與發(fā)電機組是否解列，未解列，禁止切除無窮大電源。 按下QF7分閘按鈕 將自耦調(diào)壓器的旋鈕逆時針旋至最小。 拔下自耦調(diào)壓器原邊和副邊插頭。第8頁/共34頁2021-12-12Company Name1.4 系統(tǒng)構(gòu)成：發(fā)電機組Z4系列直流電動機： PN=3kW，UN=400V，nN=1500rpm三相同步發(fā)電機：P N =2kW，UN =400V，nN =1500rpm額定負載：P=2.0kw,第9頁/共34頁2021-12-12Company Name1.5 系統(tǒng)構(gòu)成：可調(diào)負載

6、箱第10頁/共34頁2021-12-12Company Name 實驗?zāi)康?了解微機調(diào)速裝置的工作原理和掌握其操作方法。2熟悉發(fā)電機組中原動機（直流電動機）的基本特性。3掌握發(fā)電機組起勵建壓，并網(wǎng)，解列和停機的操作。第11頁/共34頁2021-12-12Company Name 實驗原理調(diào)速系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖 第12頁/共34頁2021-12-12Company Name 實驗原理勵磁系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖 第13頁/共34頁2021-12-12Company Name滅磁：減小發(fā)電機勵磁接近滅磁：減小發(fā)電機勵磁接近0； 調(diào)速器：調(diào)速器： 停止原動機，停止原動機，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為0； 勵磁電源和原動

7、機電源關(guān)。勵磁電源和原動機電源關(guān)。 總電源、三相總電源、三相 電源、單相電源電源、單相電源 原動機啟動原動機啟動: 1500rpm 起勵建壓：起勵建壓： 手動、常規(guī)、手動、常規(guī)、 微機三種方式微機三種方式起勵建壓起勵建壓發(fā)電機組停機發(fā)電機組停機 實驗步驟第14頁/共34頁2021-12-12Company Name注意：注意： 零功率解列！零功率解列！ 調(diào)節(jié)調(diào)速器，改變發(fā)電機發(fā)出調(diào)節(jié)調(diào)速器，改變發(fā)電機發(fā)出 的有功功率的有功功率 調(diào)節(jié)勵磁調(diào)節(jié)勵磁 裝置，改變發(fā)電機的無功功率裝置，改變發(fā)電機的無功功率投入無窮大系統(tǒng)投入無窮大系統(tǒng) 選擇和建立單回路或雙回路選擇和建立單回路或雙回路 投入同期表投入同期

8、表 手動手動/自動自動/半自動并網(wǎng)半自動并網(wǎng)發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)出有功和無功發(fā)出有功和無功發(fā)電機組解列發(fā)電機組解列 實驗步驟第15頁/共34頁2021-12-12Company Name1簡述發(fā)電機組起勵建壓，并網(wǎng)，解列和停機的操作步驟。2.4 思考題2為什么發(fā)電機組送出有功和無功時，先送無功？3為什么要求發(fā)電機組輸出的有功和無功為0時才能解列？第16頁/共34頁2021-12-12Company Name 實驗?zāi)康?加深理解同步發(fā)電機準同期并列運行原理，掌握準同期并列條件。 2掌握手動、半自動、自動準同期的概念及并網(wǎng)操作方法。3熟悉同步發(fā)電機手動、半自動、自動準同期并列過程。第17頁/

9、共34頁2021-12-12Company Name 實驗原理待并發(fā)電機并列運行的條件： 相序、壓差、頻差、相差。 第18頁/共34頁2021-12-12Company Name n=1485 rpm Ug390V 投入無窮大系統(tǒng)，調(diào)壓器電壓設(shè)置400V 微機勵磁 他勵 手動同期 恒Ug控制 投入同期表觀察指針偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)角度 調(diào)節(jié)勵磁和轉(zhuǎn)速，使壓差和頻差滿足條件 手動合閘狀態(tài)設(shè)置起勵建壓手動并網(wǎng)實驗三：同步發(fā)電機準同期并列運行 實驗步驟：手動準同期第19頁/共34頁2021-12-12Company Name調(diào)整電壓和頻率投入同期表同期表整定項起勵建壓狀態(tài)設(shè)置實驗三：同步發(fā)電機準同期并列運

10、行 實驗步驟：自動準同期微機勵磁、他勵、自動同期、恒Ug控制n=1480 rpm；Ug400V。投入無窮大系統(tǒng)“自動調(diào)頻”：投入； “自動調(diào)壓”：投入?！白詣雍祥l”：投入。自動判斷，滿足條件合閘第20頁/共34頁2021-12-12Company Name 思考題1根據(jù)實驗內(nèi)容分析自動準同期的工作原理及過程。2通過實驗，分析自動準同期、半自動準同期與手動準同期的異同點。第21頁/共34頁2021-12-12Company Name 實驗?zāi)康?了解和掌握單機帶負荷運行方式的特點。2通過獨立電力網(wǎng)與大電力系統(tǒng)的分析比較實驗進一步理解系統(tǒng)穩(wěn)定概念 實驗四：單機帶負荷實驗第22頁/共34頁2021-1

11、2-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 實驗原理 單機帶負荷運行方式與單機對無窮大系統(tǒng)運行方式有著截然不同的概念，單機對無窮大系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時，發(fā)電機的頻率與無窮大頻率一樣，它是受大系統(tǒng)的頻率牽制，隨系統(tǒng)的頻率變化而變化，發(fā)電機的容量只占無窮大系統(tǒng)容量的很小一部分。而單機帶負荷它是一個獨立電力網(wǎng)。發(fā)電機是唯一電源，任何負荷的投切都會引起發(fā)電機的頻率和電壓變化（原動機的調(diào)速器，發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器均為有差調(diào)節(jié)）。此時，也可以通過二次調(diào)節(jié)將發(fā)電機的頻率和電壓調(diào)至額定值。第23頁/共34頁2021-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 實驗原理阻性負載：（）1組；

12、（）2組; 3320/1A（） 1組； 3160/2A （1kW）2組； 通過開關(guān)投切可以改變阻性負載的大??；感性負載： 由三個200mH的電感和自耦調(diào)壓器構(gòu)成 通過調(diào)節(jié)調(diào)壓器手柄可調(diào)節(jié)感性負載的大小。第24頁/共34頁2021-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 實驗接線 實驗臺的右側(cè)面留有本地負荷的接口，即三相帶中性線的強電護套座。實驗平臺通電前，將三相自耦調(diào)壓器原副邊電纜解下，用實驗平臺配套設(shè)備中的強電實驗連接線將三相自耦調(diào)壓器的原邊接入右側(cè)面強電護套座，副邊接入三相可調(diào)負載箱的電感性負載，通過調(diào)壓器調(diào)節(jié)電感負載的大小。三相可調(diào)電阻性負載與調(diào)壓器的原邊并聯(lián)接入。第2

13、5頁/共34頁2021-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 實驗步驟獨立系統(tǒng)特性實驗狀態(tài)設(shè)置 單機運行 常規(guī)勵磁 他 勵 手動同期接線將感性負載和阻性負載并聯(lián)接入，經(jīng)老師檢查后方可通電實驗。發(fā)電機組 起勵建壓啟動原動機和調(diào)速裝置，使n=1500rpm， 調(diào)節(jié)常規(guī)勵磁，使Ug=400V建立雙回路合上輸電線路的所有斷路器，發(fā)電機通過兩回線送電到負載 獨立系統(tǒng)特性測試改變有功和無功負載的大小，但保持負載功率因數(shù)為不變，記錄實驗數(shù)據(jù)。 改變輸電線路為單回路，重復(fù)實驗步驟。第26頁/共34頁2021-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 參數(shù)線路結(jié)構(gòu)RP1COS

14、1P2UTrUReIAn雙回線單回線P1，cos1送端功率，功率因數(shù) P2受端功率 UTr送端線電壓 URe受端線電壓第27頁/共34頁2021-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 實驗步驟投切負荷實驗（選作） 同上實驗步驟1 采用雙回線送電：先合上QF0、QF1、QF2和QF6，然后同時合上QF3、QF4，觀察發(fā)電機機組的振蕩過程。待系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，觀察機組轉(zhuǎn)速和受端電壓的變化。分析比較投入負載分別為純阻性，純感性，阻感性。 在發(fā)電機組帶額定負荷的情況下，分別切除不同性質(zhì)的負荷，觀察機組轉(zhuǎn)速和受端電壓的變化，分析比較不同性質(zhì)負荷時對系統(tǒng)的影響。第28頁/共34頁2021

15、-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗 甩負載實驗在發(fā)電機雙回線輸電帶阻感性負載后，同時斷開QF3、QF4，使發(fā)電機組突甩負荷，觀察機組轉(zhuǎn)速和送、受端電壓的變化。 實驗結(jié)束后，通過調(diào)節(jié)勵磁使無功至零，通過調(diào)速器使有功至零，然后將發(fā)電機與系統(tǒng)解列，解列之后按下調(diào)速器的停機按鈕使發(fā)電機轉(zhuǎn)速至零，跳滅磁開關(guān)。依次斷開實驗臺的“單相電源”、“三相電源”和“總電源”以及控制柜的“單相電源”、“三相電源”和“總電源”（空氣開關(guān)向下扳至OFF）。 實驗步驟甩負荷實驗（選作）第29頁/共34頁2021-12-12Company Name實驗四：單機帶負荷實驗1根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合教材，分析受

16、端電壓和功率隨負載阻抗的變化規(guī)律。2根據(jù)負載大小不同時轉(zhuǎn)速的不同，繪出轉(zhuǎn)速和有功功率的關(guān)系曲線。3分析比較投切不同性質(zhì)負載對轉(zhuǎn)速和受端電壓的影響。4單機帶負載與單機無窮大系統(tǒng)有什么不同？ 思考題第30頁/共34頁2021-12-12Company Name電力系統(tǒng)綜合自動化實驗 復(fù)習(xí)電力系統(tǒng)分析中潮流計算方法，有功功率頻率特性、無功功率電壓特性相關(guān)知識。 下次上課時提交本次實驗的實驗報告。 要求：東北大學(xué)實驗報告紙，手寫； 內(nèi)容包括：實驗?zāi)康摹?準同期并列實驗和單機帶負荷實驗簡要步驟、 單機帶負荷實驗數(shù)據(jù) 選作思考題。下次實驗準備：第31頁/共34頁2021-12-12Company Name電力系統(tǒng)綜合自動化實驗實驗選作思考題：1簡述發(fā)