【正文】 COSΦ= US =300V P： kW Q： kVar U： V I： A 參數(shù)線路結(jié)構(gòu) P1 Q1 P2 Q2 I US Usw ΔU ΔP ΔQ 單 回 路 1 雙 回 路 1 2 P1， Q1－送端功率； P2， Q2－受端功率； I－相平均電流； Usw－中間站電壓 ΔU－電壓損耗； ΔP－有功損耗； ΔQ－無功方向 2．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) 實(shí)驗(yàn)步驟基本同按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容⒈，只是將原來的單回線路改成雙回路運(yùn)行。 3．單回路穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 輸送單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行時(shí)相同的功率，此時(shí)設(shè)置發(fā)電機(jī)出口非全相運(yùn)行（斷開一相），觀察并記錄運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)變化情況。（保護(hù)定值的設(shè)定方法請(qǐng)查看附錄六） ② 操作短路故障設(shè)置按鈕，設(shè)置單相接地短路故障，設(shè)置短路持續(xù)時(shí)間為 5秒（具體操作可以參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書第一部分關(guān)于短路故障設(shè)置的詳細(xì)說明）。觀察此狀態(tài)下的三相電流、電壓值，記錄在表 342中，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn) 1進(jìn)行比較；（ 備注：由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)的有功功率表和無功功率表只能測(cè)量三相平衡狀態(tài)下的有功功率和無功功率值，所以在非全相運(yùn)行狀態(tài)下，有功功率和無功功率值應(yīng)從微機(jī)勵(lì)磁裝置中讀出）。 表 62 COSΦ= US =300V P： kW Q： kVar U： V I： A 參數(shù) 運(yùn)行狀態(tài) P1 Q1 UA UB UC IA IB IC 單回路全相運(yùn)行 1 單回路非全相運(yùn)行 A相斷路 B相斷路 C相斷路 ⑶ 發(fā)電機(jī)組的解列和停機(jī)以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)和控制柜設(shè)備的斷電操作 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說明單回路輸電和雙回路輸電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。 3．比較非全相運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的前、后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析輸電線路各運(yùn)行參數(shù)的變化。 2．通過實(shí)際操作，從實(shí)驗(yàn)中觀察到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和掌握正確處理的措施。 二、原理說明 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題是指電力系統(tǒng)受到較大的擾動(dòng)之后，各發(fā)電機(jī)能否繼續(xù)保持同步運(yùn)行的問題。 其中短路故障的擾動(dòng)最為嚴(yán)重，因此常以此作為檢驗(yàn)系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定的條件。而系統(tǒng)保持穩(wěn)定條件是切除故障角 δc小于最大搖擺角 δmax，在不計(jì)能量損耗時(shí)，根據(jù)等面積原則可簡便的確定 δmax。使對(duì)故障切除的時(shí)間要求也不同。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 開電源前，調(diào)整實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各切換開關(guān)的位置，確保三個(gè)電壓指示為同一相電壓或線電壓；發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式為并網(wǎng)運(yùn)行；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁為手動(dòng)勵(lì)磁，他勵(lì)；并網(wǎng)方式為手動(dòng)同期。測(cè)定不同短路故障下，能保持系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率。 注：短路持續(xù)時(shí)間繼電器的量程為 0～ ，第三位單位為秒。 注：發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)電壓都調(diào)整為 300V！ ② 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)使其輸出的有功和無功功率均為零，設(shè)置微機(jī)調(diào)速器功角測(cè)量為 0。 注：用戶可以自行確定系統(tǒng)初始運(yùn)行條件，但為了實(shí)驗(yàn)的安全和可靠性起見，初始運(yùn)行狀態(tài)不宜超過半負(fù)荷） ⑤ 操作故障設(shè)置按鈕，按照表 71內(nèi)容依次設(shè)置短路類型，將短路持續(xù)時(shí)間設(shè)置為 5s。如果發(fā)電機(jī)在短路時(shí)間內(nèi)仍然能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行，則退出短路運(yùn)行，通過調(diào)速裝置增加有功功率，手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使COSΦ=1保持恒定，然后將短路持續(xù)時(shí)間設(shè)置繼電器清零，使短路再次投入運(yùn)行，如此操作，直到出現(xiàn)發(fā)電機(jī)處于臨界失步狀態(tài)。 表 71 短路極限功率測(cè)定數(shù)據(jù)表 短路故障設(shè)置時(shí)間為 t=5s Us =300V 雙回路 短路類型 Pmax（ kW） 最大短路電流 Imax（ A） 單相接地短路 兩相接地短路 兩相相間短路 三相短路 2．研究提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施 ⑴ 快速切除故障對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響 快速切除故障在提高暫態(tài)穩(wěn)定性方面起著首要的、決定性的作用，由于快速切除故障， 減小 了加速面積，增大了減速面積，提高了發(fā)電廠之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。在固定短路地點(diǎn)，短路類型和系統(tǒng)運(yùn)行條件下，通過調(diào)速裝置的增速按鈕，增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，在測(cè)定不同故障切除時(shí)間能保持系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)發(fā)電機(jī)所能輸出的最大功率，分析故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響。 注：發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)電壓都調(diào)整為 300V！ ② 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)使其輸出的有功和無功功率為零，設(shè)置微機(jī)調(diào)速器功角測(cè)量為 0。 ⑤ 按下短路投入按鈕，使系統(tǒng)處于短路運(yùn)行狀態(tài)。如果發(fā)電機(jī)經(jīng)幾次搖擺后恢復(fù)了穩(wěn)定，則適當(dāng)加大微機(jī)保護(hù)的時(shí)間整定值，將短路持續(xù)時(shí)間設(shè)置清零，使短路故障再次投入。 表 72 保護(hù)投退 保護(hù)序號(hào) 代 號(hào) 保 護(hù) 名 稱 整 定 方 式 03 RLP 3 過流 Ⅱ 段 投 04 RLP 4 過流 Ⅱ 段方向 退 09 RLP 9 過流后加速 投 10 RLP10 Ⅱ 段過流低壓閉鎖 退 16 RLP16 重合閘 退 17 RLP17 重合閘檢無壓 退 18 RLP18 重合閘檢同期 退 表 73 定值清單 定值序號(hào) 代 號(hào) 定 值 名 稱 整 定 范 圍 00 保護(hù)定值套數(shù) 1 02 Ki1 一次電流系數(shù) 04 Idz1 限時(shí) Ⅱ 段定值 2IN 05 tzd1 電流 Ⅱ 段延時(shí) Tmax 12 tchzd1 重合閘延時(shí) 13 Idz4 過流加速定值 2IN 14 tzd4 過流加速延時(shí) ⑥ 發(fā)電機(jī)組的解列和停機(jī)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的 P=0， Q=0，此時(shí)按下 QF0分閘按鈕，再按下控制柜上的滅磁按鈕，按下調(diào)速器的停止鍵，轉(zhuǎn)速減小到 0時(shí)，將原動(dòng)機(jī)電源開關(guān)旋至關(guān)。 對(duì)瞬時(shí)性故障，微機(jī)保護(hù)裝置切除故障線路后，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)將自動(dòng)重合原線路，從而恢復(fù)全相供電，提高了故障切除后的功率特性曲線。 ① 發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)、無窮大系統(tǒng)以及輸電線路的投入。 ② 完成發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列操作。 ⑷ 強(qiáng)行勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響 設(shè)置微機(jī)勵(lì)磁裝置投入強(qiáng)勵(lì)功能，參考上面的實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)置不同類型短路故障，觀察強(qiáng)行勵(lì)磁能否提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)，以及它對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響 ⑸ 異步運(yùn)行和再同步的研究 參考上面的實(shí)驗(yàn)步驟，在發(fā)電機(jī)穩(wěn)定異步運(yùn)行時(shí)，觀察并分析功率，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差，振蕩周期及各表的讀數(shù)變化的特點(diǎn)。 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1．整理不同短路類型下獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過對(duì)比，對(duì)不同短路類型進(jìn)行定性分析，詳細(xì)說明不同短路類型和短路點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響。 3．對(duì)失步處理的方法有哪些，理論根據(jù)是什么？ 4．發(fā)電機(jī)組失步后，會(huì)有什么嚴(yán)重后果。零功率因數(shù)負(fù)載特性常采用同步發(fā)電機(jī)帶三相純電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)出，在實(shí)驗(yàn)室里，常使用三相對(duì)稱的電感線圈 (本實(shí)驗(yàn)用三相感應(yīng)自耦調(diào)壓器和三相可調(diào)負(fù)載箱的電抗器 )作為電感負(fù)載，雖然這種負(fù)載不是純電感性的，但因 COSΦ＜ ，可近似地認(rèn)為負(fù)載是純電感負(fù)載。 以上兩點(diǎn)為同步發(fā)電機(jī)零功率負(fù)載特性曲線的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)U=0和 U=UN，如果要繪制零功率因數(shù)負(fù)載特性曲線，可以通過這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)和空載特性曲線，利用零功率因數(shù)負(fù)載特性和空載特性之間相差的特性三角形，用繪圖的方法就可以求取零功率因數(shù)特性曲線。由于其形狀像字母 “V”，故稱為 V形曲線。功率值越大，曲線越上移。通過 V形曲線，不僅可知發(fā)電機(jī)是處于過勵(lì)狀態(tài)、正常勵(lì)磁，還是欠勵(lì)狀態(tài)，同也可知發(fā)電機(jī)是向電網(wǎng)輸出滯后無功功率，還是從電網(wǎng)吸收滯后無功功率。 ⑴ 發(fā)電機(jī)組啟機(jī)，建壓，并網(wǎng)，雙回線輸電；保持系統(tǒng)電壓US=380V不變。 ⑶ 調(diào)節(jié)手動(dòng)勵(lì)磁，觀測(cè)勵(lì)磁電流表的顯示， Ie=4A時(shí)，記錄下對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)電樞電流的數(shù)據(jù)（可任選一相電流），然后逐步減小勵(lì)磁電流直到電樞電流減小到最小值（此時(shí)無功功率表讀數(shù)應(yīng)該為零），記錄此時(shí)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流 Ie和電樞電流 Ig。（觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電流表，可任選一相電流），注意在調(diào)節(jié)過程中，始終保持 P=0不變。） ⑷ 將有功功率增加到 P=1kW，調(diào)節(jié)手動(dòng)勵(lì)磁，觀測(cè)勵(lì)磁電流表的顯示， Ie=4A時(shí)，記錄下對(duì)應(yīng)的電樞電流的數(shù)據(jù)，然后逐步減小勵(lì)磁電流直到電樞電流減小到最小值（此時(shí)無功功率表讀數(shù)應(yīng)該為零），記錄此時(shí)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流 Ie和電樞電流 Ig。記錄臨界狀態(tài)的勵(lì)磁電流Ie和電樞電流 Ig。 ⑸ 將有功功率增加到 P=2kW，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟⑷。 ⑹ 實(shí)驗(yàn)完畢，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁電流把有功功率和無功功率降到 0，然后解列，停機(jī)，依次關(guān)閉電源。在完成實(shí)驗(yàn)二中 P=0的 V形曲線的測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄電樞電流 Ig=IgN時(shí)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流 Ie1。 表 82 零功率負(fù)載特性曲線測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 參數(shù)實(shí)驗(yàn)類型 電樞電流 Ig （ A） 勵(lì)磁電流 Ie （ A） 發(fā)電機(jī)短路實(shí)驗(yàn) P=0時(shí)的 V形曲線實(shí)驗(yàn) 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)系中，繪制不同有功功率時(shí)的V形曲線圖，分析 V形曲線圖的特點(diǎn)和意義。 3．通過實(shí)驗(yàn)，分析 V形曲線，總結(jié)在不同的有功功率運(yùn)行狀態(tài)下，如何避免的發(fā)電機(jī)組進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)。 演講完畢，謝謝觀看！