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1、姓名:鄭疆學(xué)號(hào):班級(jí):學(xué)院:2013141441114107電氣信息學(xué)院系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夂驼莆諏?duì)稱穩(wěn)定情況下,輸電系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)的數(shù)值變化范圍;了解和掌握輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不對(duì)稱運(yùn)行的條件;不對(duì)稱度運(yùn)行參數(shù)的影響;不對(duì)稱運(yùn)行對(duì)發(fā)電機(jī)的影響等。、原理與說(shuō)明電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱和不對(duì)稱運(yùn)行分析,除了包含許多理論概念之外,還有一些重要的“數(shù)值概念”。為一 條不同電壓等級(jí)的輸電線路,在典型運(yùn)行方式下,用相對(duì)值表示的電壓損耗,電壓降落等的數(shù)值范圍,是用于判 斷運(yùn)行報(bào)表或監(jiān)視控制系統(tǒng)測(cè)量值是否正確的參數(shù)依據(jù)。因此,除了通過(guò)結(jié)合實(shí)際的問(wèn)題,讓學(xué)生掌握此類“數(shù) 值概念”夕卜,實(shí)驗(yàn)也是一條很
2、好的、更為直觀、易于形成深刻記憶的手段之一。實(shí)驗(yàn)用一次系統(tǒng)接線圖如圖2 所示。圖2 一次系統(tǒng)接線圖本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種物理模型。原動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)來(lái)模擬,當(dāng)然,它們的特性與大型原動(dòng)機(jī)是不相似的。 原動(dòng)機(jī)輸出功率的大小,可通過(guò)給定直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓來(lái)調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)小型三相同步發(fā)電機(jī)來(lái)模擬 電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī),雖然其參數(shù)不能與大型發(fā)電機(jī)相似,但也可以看成是一種具有特殊參數(shù)的電力系統(tǒng)的發(fā) 電機(jī)。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)可以用外加直流電源通過(guò)手動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié),也可以切換到臺(tái)上的微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的輸電線路是用多個(gè)接成鏈型的電抗線圈來(lái)模擬,其電抗值滿足相似條件?!盁o(wú)窮大”母線就直接 用實(shí)驗(yàn)
3、室的交流電源,因?yàn)樗怯蓪?shí)際電力系統(tǒng)供電的,因此,它基本上符合“無(wú)窮大”母線的條件。為了進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)置了測(cè)量系統(tǒng),以測(cè)量各種電量(電流、電壓、功率、頻率)。為了測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子與系統(tǒng)的相對(duì)位置角(功率角),在發(fā)電機(jī)軸上裝設(shè)了閃光測(cè)角裝置。此外,臺(tái)上還設(shè)置了模擬短路故障等控 制設(shè)備。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和方法單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)在本章實(shí)驗(yàn)中,原動(dòng)機(jī)采用手動(dòng)模擬方式開(kāi)機(jī),勵(lì)磁采用手動(dòng)勵(lì)磁方式,然后啟機(jī)、建壓、并網(wǎng)后調(diào)整發(fā)電 機(jī)電壓和原動(dòng)機(jī)功率,使輸電系統(tǒng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)(輸送功率的大小,線路首、末端電壓的差別等),觀察 記錄線路首、末端的測(cè)量表計(jì)值及線路開(kāi)關(guān)站的電壓值,計(jì)算、分析、比較運(yùn)行狀態(tài)不
4、同時(shí),運(yùn)行參數(shù)變化的特 點(diǎn)及數(shù)值范圍,為電壓損耗、電壓降落、沿線電壓變化、兩端無(wú)功功率的方向(根據(jù)沿線電壓大小比較判斷)等。雙回路對(duì)稱運(yùn)行與單回路對(duì)稱運(yùn)行比較實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)1的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作,只是將原來(lái)的單回線路改成雙回路運(yùn)行實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行比較和 分析。表3-1PQIUFUZU錢AU U單回路0.50.40.8535735733027270.80.41.3534534533015151.00.41.85332330330221.10.42.25325322330-8-8雙回路1.80.353.65290290330-40-401.50.352.85320315330-20-201.2
5、0.352.25330325330000.80.351.43453353301515注:UZ 一中間開(kāi)關(guān)站電壓;AU 一輸電線路的電壓損耗;U一輸電線路的電壓降落四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及數(shù)據(jù)處理1、單回路送電和雙回路送電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響,及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析:通過(guò)縱向比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們得到如下變化規(guī)律:勵(lì)磁電流保持為2mA,即無(wú)功功率Q保持不變時(shí),在同一回路(單回與雙回都一樣),隨著有功輸出P 的增加,回路上電流I也在增加,這是因?yàn)檩敵龉β蔖=VIcos a,機(jī)端電壓減小,所以電流隨著功率的增加而增 加;單回路供電和雙回路供電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性均有一定的影響,其中雙回路要穩(wěn)定一些,單回路穩(wěn)
6、定性較差。2、根據(jù)不同運(yùn)行狀態(tài)的線路首、末端和中間開(kāi)關(guān)站的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析、比較運(yùn)行狀態(tài)不同時(shí),運(yùn)行參數(shù)變化的 特點(diǎn)和變化范圍。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們可以得到如下結(jié)論:在輸出功率差不多時(shí),線路電流大小幾乎一致,單回路的電壓損耗比雙回路多;雙回路輸出的極限功率比雙回路大,單回路只能輸出1.2kw,但雙回路能輸出1.8kw;原因:雙回路電抗比單回路小,電壓損耗也要少一些;p=EVsiM /XE;于電抗越小,雙回路能夠輸出的功率越 大,又因?yàn)镵P=(Psl-PG0)/PG0,所以雙回路具有較好的穩(wěn)定性。3、比較非全相運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的前、后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析輸電線路輸送功率的變化。答:有功功率變化不大,無(wú)功功率開(kāi)始由發(fā)
7、電機(jī)流向電網(wǎng),當(dāng)電壓降落為負(fù)時(shí),無(wú)功功率由電網(wǎng)流向發(fā)電機(jī)。五、思考題:1、影響簡(jiǎn)單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素是哪些?答:因?yàn)镵P=(Psl-PG0)/PG0 p=EVsin6 /X; 所以影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素主要是:系統(tǒng)元件電抗,系統(tǒng) 電壓大小,發(fā)電機(jī)電勢(shì)。、2、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定有哪些措施?答:提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施很多,但是根本性措施是縮短”電氣距離”。主要措施有:采用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置;提高運(yùn)行電壓水平;減少輸電線路的電抗:減小發(fā)電機(jī)和變壓器的電抗;(5)改善電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);3、何為電壓損耗、電壓降落?答:電壓損耗指的是輸電線路首末兩端電壓的數(shù)值差;電壓降落指的是首末兩端電壓的相量差。4、“兩表法”測(cè)量三相功率的原理是什么?它有什么前提條件?答:原理:在三相二線對(duì)稱電路用兩表法測(cè)量二相功率瞬時(shí)值:兩表功率之和為:uac*ia+ubc*ib= (ua-uc) *ia+ (ub-uc) *i =ua*ia+ub*ib-uc* (ia+ib) =ua*ia+ub*ib+uc*ic因?yàn)槎?/p>
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