电力系统综合实验指导书

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电力系统(加继电保护完整版)实验指导书2014.3.14

目录实验的基本要求和安全操作说明 (1)实验的基本要求 (1)安全操作说明 (3)第一部分电力系统综合自动化 (4)实验一发电机组的起动与运转实验 (4)实验二手动准同期并网实验 (9)实验三半自动准同期并网实验 (11)实验四自动准同期并网实验 (13)第二部分电力系统微机继电保护 (15)实验一模拟系统正常﹑最大﹑最小运行方式 (15)实验二模拟系统短路实验 (17)实验三微机过电流保护 (19)实验四微机无时限电流速断保护 (22)实验五微机带时限电流速断保护 (25)实验六阶段式电流保护 (28)实验七运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度的校验 (31)实验八电流电压联锁保护原理与实验 (32)实验九反时限保护实验 (37)第三部分附录 (41)附录一功角指示装置原理说明 (41)附录二THLWT微机调速装置使用说明 (42)附录三THLWL微机励磁装置使用说明 (46)附录四THLWZ微机准同期装置使用说明 (52)附录五THLCL常规励磁使用说明 (58)附录六TSL-300/01微机线路保护装置使用说明 (61)附录七发电机组维护与保养 (75)附录八一次系统实训 (76)实验的基本要求和安全操作说明实验的基本要求THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台的实验的目的在于使学生掌握系统运行的原理及特性，学会通过故障运行现象及相关数据分析故障原因，并排除故障。

通过实验使学生能够根据实验目的，实验内容及测取的数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。

在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。

现按实验过程提出下列具体要求。

一、实验前的准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。

每次实验前都应做好预习，才能对实验目的、步骤、结论和注意事项等做到心中有数，从而提高实验质量和效率。

预习应做到：1．复习教科书有关章节内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。

2．认真学习实验指导书，了解本次实验目的和内容，掌握实验工作原理和方法，仔细阅读实验安全操作说明，明确实验过程中应注意的问题（有些内容可到实验室对照实验设备进行预习，熟悉组件的编号，使用及其规定值等）。

电力系统分析实验指导书

3.1电力系统稳定性实验（一）3.1.1实验目的1)加深理解电力系统静态稳定的原理。

2)了解提高电力系统静态稳定的方法。

3.1.2原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。

一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。

因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图3-1所示。

本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。

实验台上安装有TQDB-III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。

实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

图3-1一次系统接线图3.1.3实验项目与方法3.1.3.1负荷调节实验1)启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验”。

2)将调速装置的工作方式设为“自动”，将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”。

3)调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出，调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。

4)将有功、无功减到零值作空载运行，记录空载励磁电流。

电力系统分析综合性实验指导书

综合性实验指导书实验名称：《电力系统分析课程设计与实践》实验项目性质：理论计算，计算机仿真与验证。

所涉及课程：电力系统分析计划学时：两周一、实验目的1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

2.掌握电力系统简单潮流、短路的手工计算方法。

3.掌握电力系统分析计算软件的使用方法。

4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路、小信号稳定性和暂态稳定性分析。

5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、实验内容1.电力系统潮流分布计算；（手算）2.电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算，任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）3.电力系统不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算；任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路计算；5.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统小干扰稳定性和暂态稳定性分析；6.设计电力系统稳定性控制措施。

三、实验（设计）仪器设备和材料清单1.电力系统计算机仿真实验室；2.电力科学研究院电力系统综合计算程序（PSASP）；四、实验要求1.根据教学计划，为期二周，安排在《电力系统分析》课程之后；2.潮流、短路计算针对一个5机电力系统，要求完成全部的计算任务，并通过PSASP验证结果；3.稳定分析针对10机，39母线，19个负荷和46条支路的New England 测试系统，采用PSASP分析软件，要求：进行全面的小干扰稳定性分析，并针对弱阻尼振荡模式配置电力系统稳定器；进行N－1暂态稳定校验，并针对严重故障提出稳定控制措施。

五、实验步骤及结果测试1.潮流计算手工计算；2.短路计算手工计算；3.短路计算计算机仿真验证；4.小干扰稳定性分析；5.小干扰稳定性控制措施设计；6.暂态稳定性分析；7.暂态稳定性控制措施设计；8.撰写设计说明书。

六、考核形式1.纪律考核：学生组织出勤情况和工作态度等；2.书面考核：设计报告的完成质量、撰写水平等；3.现场考核：系统仿真的操作熟练程度；4.采用五级评分制。

电力系统综合指导书

电力系统综合实验电力系统动态模拟实验室编华北电力大学二○○五年六月电力系统综合实验电力系统动态模拟实验室/ee/psda前言电力系统综合实验是根据1982年电力系统及自动化专业武汉会议确定的教学大纲编写的。

其目的是在学生基本学完专业课的基础上，对某些问题进行综合的实验探讨，以提高学生实验研究、分析处理数据和提出科学报告的能力。

通过实验，使学生对电力系统的结构、系统中各元件的性能、电力系统正常运行、故障运行、失步特征等建立比较完整的概念。

通过实验，使学生在实验方案设计、仪器仪表的选择与使用、实验电路的接线与调试、数据处理与误差分析、曲线与向量图的绘制等方面得到训练。

实验内容包括：电力系统静态稳定、电力系统暂态稳定、同步发电机静态运行安全极限测定、用不同方法测定同步发电机参数等。

为了使学生掌握动态模拟方法，以便利用动模实验室进行实验，首先简略介绍了模拟理论及动模的作用、电力系统中各元件的模拟、模拟计算举例等，最后对实验室的某些专用仪器进行了介绍。

所列实验内容可根据专业设置选做其中部分项目。

目录前言电力系统动态模拟介绍 (1)实验一电力系统静态稳定 (16)实验二电力系统暂态稳定 (19)实验三同步发电机静态安全运行极限的测定 (22)实验四三相突然短路法测定同步发电机参数 (26)实验五电压恢复法测定同步发电机参数 (30)实验六静测法测定同步发电机次暂态电抗X”d和X”q (33)实验七同步发电机空载特性、短路特性及参数测定 (36)实验八同步发电机纯电感性负载特性实验 (39)附一DF1024波形记录仪使用介绍 (41)附二微机式保护/故障模拟控制装置使用说明 (47)实验一电力系统静态稳定一．实验目的1. 观察单机对无穷大系统静态稳定破坏的物理过程，增加对静态稳定的感性认识。

2. 通过实验加深对电力系统静态稳定性问题基本理论的理解。

3. 通过实验研究影响电力系统静态稳定性的因素和提高静态稳定性的措施。

电力系统综合实验A指导书-电力系统综合实验B指导书

电力系统综合实验A指导书电气与电子工程学院200７年3月16日目录实验注意事项................................................................................................... 错误!未定义书签。

一、WDT－Ⅲ电力系统综合自动化试验台注意事项ﻩ错误!未定义书签。

二、PＳ-5Ｇ型电力系统微机监控试验系统注意事项 ......................... 错误!未定义书签。

三、发电机开机操作过程ﻩ错误!未定义书签。

(一）微机自励或微机它励的开机过程.......................................... 错误!未定义书签。

(二)手动励磁的开机过程ﻩ错误!未定义书签。

(三)开机方式选择ﻩ错误!未定义书签。

（四）励磁方式选择ﻩ错误!未定义书签。

四、发电机停机操作过程ﻩ错误!未定义书签。

(一）发电机与系统解列 ................................................................. 错误!未定义书签。

(二）停机与灭磁ﻩ错误!未定义书签。

第一章同步发电机准同期并列实验ﻩ错误!未定义书签。

一、实验目的ﻩ错误!未定义书签。

二、原理与说明....................................................................................... 错误!未定义书签。

三、实验项目和方法............................................................................... 错误!未定义书签。

（一）机组启动与建压ﻩ1(二）观察与分析 ............................................................................. 错误!未定义书签。

电力系统分析实验指导书55

电力系统分析实验指导书目录第一部分 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 (2)简介 (2)第二部分实验的基本要求和安全操作说明 (9)第一章实验的基本要求 (9)第二章安全操作说明 (11)第三部分实验内容 (12)第一章发电机组的起动与运转实验 (12)第二章电力系统功率特性和功率极限实验 (17)第三章电力系统暂态稳定实验 (22)第一部分 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台简介概述THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台是一套集多种功能于一体的综合型实验装置，展示了现代电能发出和输送全过程的工作原理。

这套实验装置由THLZD-2电力系统综合自动化实验台（简称“实验台”）、THLZD-2电力系统综合自动化控制柜（简称“控制柜”）、无穷大系统和发电机组和三相可调负载箱等组成。

一、THLZD-2型电力系统综合自动化实验台实验台包括以下单元：1．输电线路单元：采用双回路输电线路，每回输电线路分两段，并设置有中间开关站，可以构成四种不同的联络阻抗。

输电线路的具体结构如下图所示：图1-1 单机－无穷大系统电力网络结构图输电线路分“可控线路”和“不可控线路”，在线路XL4上可设置故障，该线路为“可控线路”，其他线路不能设置故障，为“不可控线路”。

⑴“不可控线路”的操作操作“不可控线路”上的断路器的“合闸”或“分闸”按钮，可投入或切除线路。

按下“合闸”按钮，红色按钮指示灯亮，表示线路接通；按下“分闸”按钮，绿色按钮指示灯亮，表示线路断开。

⑵“可控线路”的操作在“可控线路”上预设有短路点，并在该线路上装有“微机线路保护装置”，可实现过流保护，并具备自动重合闸，通过控制QF4和QF6来实现。

QF4和QF6上的两组指示灯亮或灭分别代表QF4和QF6的A相、B相和C相的三个单相开关的合或分状态。

为了实现非全相运行和分相切除故障，QF4和QF6的分、合控制与“不可控线路”上断路器操作不同，区别如下：正常工作时，按下QF4合闸按钮，三个单相指示灯亮，而QF4红色合闸按钮灯不亮，手动分闸或微机线路保护装置动作三相全跳时，绿色分闸指示灯亮，三个单相指示灯全灭；当保护装置跳开故障相时，故障相的指示灯灭。

电力系统分析（实验指导书）

电力系统分析实验指导书安全注意事项：1、实验电压：500V，实验电流：4.2A，具有一定危险性。

2、实验过程中，人体不可接触带电线路，如自耦调压器的接线端、发电机的接线端等。

3、控制柜上的总电源只允许指导老师操作，其他人员不得自行开关。

控制柜上的所有组件必须经指导老师允许并严格按照指令进行操作。

4、实验台上的微机线路保护装置只允许指导老师操作，实验台上的其他组件必须经指导老师允许并严格按照指令进行操作。

第一节发电机组的起动与运转实验一、实验目的1、了解微机调速装置的工作原理、掌握其操作方法。

2、熟悉发电机组中的原动机（直流电动机）的基本特性。

3、掌握发电机组起励建压、解列、停机操作。

二、原理说明本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于设定原动机的转速（即发电机输出电压的频率）和有功功率，励磁系统用于调整发电机输出电压值和无功功率。

图1-1为调速系统的原理结构示意图，图1-2为励磁系统的原理结构示意图。

图1-1 调速系统原理结构示意图A、B、C为墙壁插头电源进线在控制柜中发电机图1-2 励磁系统原理结构示意图装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入THLZD-2电力系统综合自动化控制柜（以下简称“控制柜”）中的THLWT-3型微机调速装置（以下简称“微机调速装置”），该装置将转速信号转换成电压，和给定电压一起送入ZKS-15型直流电机调速装置（隐装于控制柜中），采用双闭环方式调节原动机的电枢电压，从而改变原动机的转速和输出功率。

发电机输出端的三相交流电压信号送入电量采集模块1，三相交流电流信号经电流互感器也送入电量采集模块1，信号被处理后，计算结果经RS485通信口送入THLWL-3型微机励磁装置（以下简称“微机励磁装置”）；发电机的直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块2，信号被处理后，计算结果也经RS485通信口送入微机励磁装置；微机励磁装置根据计算结果输出控制电压，来调节发电机的励磁电流。

(OA自动化)EAL电力系统综合自动化实验指导书.

（OA自动化）EAL电力系统综合自动化实验指导书目录实验一电机启动、建压和停机实验1实验二自动准同期条件测试实验4实验三线性整步电压测试实验11实验四导前时间整定及测量实验14实验五压差闭锁和整定实验17实验六频差方向及频差闭锁与整定实验21实验七相差闭锁与整定实验26实验八调频脉宽整定实验31实验九手动准同期并列实验34实验十半自动准同期并列实验37实验十一全自动准同期并列实验40实验十二同步发电机励磁控制实验44（一）同步发电机励磁起励控制实验47（二）控制方式相互切换实验51（三）可控励磁系统主电路负荷调节实验54（四）伏赫限制实验56（五）调差实验58实验十三同步发电机的解列、灭磁与停机实验61实验十四一机—无穷大系统稳态运行方式实验64实验十五电力系统功率特性和功率极限实验68（一）无调节励磁时功率特性和功率极限的测定69（二）手动调节励磁时功率特性和功率极限的测定74（三）自动调节励磁时功率特性和功率极限的测定76实验十六电力系统暂态稳定实验79（一）短路对电力系统暂态稳定的影响80（二）研究提高暂态稳定的措施83实验十七单机带负荷实验87实验十八微机线路保护实验92实验一电机启动、建压和停机实验一、实验目的1、掌握实验设备的正确使用方法。

二、预习与思考1、本实验系统由几部分组成？各部分的功能是什么？2、在实验中需要注意什么？三、原理说明实验台由三相交流电源、双回路、准同期控制器、微机线路保护、发电机励磁系统、原动机调速系统和发电机组几部分组成。

四、实验设备五、实验内容与步骤1、电机启动和建压实验1）、打开电脑；2）、合上实验台左侧的断路器；3）、打开LIBVIEW7.0软件，运行实验届面7.7点击如下图标；检查实验台（界面）各开关状态，EAL-01上的断开指示灯亮（绿灯），合闸指示灯熄灭。

进入实验届面EAL-02双回路中，将实验台上的各开关状态打在OFF（绿色）状态。

；（备注：在运行实验界面时先运行一分钟点后击停止按钮，再点击运行按停止钮）。

电力系统综合实验指导书

电力系统综合实验指导书
前
言
实践教学是高等教育结构中的重要组成部分，它承担着科学研究、知识创新、教学改革和教书育人等学校的主体工作，它对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用，尤其是对于学生创新能力的培养，具有其独特的地位和作用。本实验讲义根据加强实践教学环节、拓宽专业知识面的教学改革的需要而编写的专业综合实验讲义，包含三个部分：电力系统综合实验守则、实验内容和附录。在电力系统综合实实验守则中我们重点电工操作安全守则和学生操作注意事项，在实验内容这部分，主要详细给出了每个实验的操作步骤、分析方法和实验要求等等。最后在附录部分，就该实验中用到的设备做简单的说明，便于参考。本讲义内容的编写是在该实验设备指导说明书的基础上进行必要的改进，以便于适应学生的理解的同时力求深入浅出，理论联系实际，注重学生的动手能力，并且具有重点突出，层次分明，逻辑性强，便于自学。常秀莲刘永强 2006-6-27
G S Δ U G US ΔU Δ
（2-1）
并列操作时，要求频率差、电压差和相位差三个条件必须同时满足。 2．准同期条件与冲击电流性质的关系：为了将合闸电流限制在安全范围内，工程实用的允许偏差取值一般为：
长江大学电信学院自动化系电气工程课程组
四、实验设备
WDT-III 电力系统综合自动化试验台
五、实验原理
（一）同步发电机自动准同期控制将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式，同步发电机准同期控制器，就是一种能够快速无扰动地将同步发电机投入到电力系统中（并网）的自动装置。它是一种典型的自动操作（合闸）装置。（二）准同期控制的理论问题 1．无扰动合闸与准同期并列条件准同期控制器需要解决的关键技术问题是无扰动合闸。所谓有扰动，就是指断路器合闸瞬间的合闸冲击电流不等于零。过大的合闸电流会产生大量热量使定子绕组过热，使绝缘加速老化；过大的合闸电流还会产生危险的电动力，使定子绕组变形受损；同时，合闸电流的有功分量还会产生有功功率冲击，对机组转轴施加过大的冲击力矩，严重时会损坏同步发电机的联轴器；此外，过大的冲击电流对电力系统稳定也会产生不利影响。所以必须严格控制合闸冲击电流，以延长发电机的使用寿命，避免意外事故发生。在工程实用上，理想并列条件难以满足。实际中只要合闸冲击电流被限制在一定范围内，则不会产生任何不利影响，由此提出工程上实用的并列条件是：

电力系统综合实验指导书

电力系统仿真实验指导书南华大学电气工程系2016年9月实验一大电流接地系统短路故障仿真实验一、实验目的与要求通过实验教学加深学生的基本概念，掌握电力系统各类短路故障的特点，使学生通过系统进行物理模拟和数学模拟，对大电流接地系统进行输电线路短路故障仿真实验，以达到理论联系实际的效果，提高学生的感性认识及对电力系统仿真过程的分析能力。

本实验要求学生掌握Simulink中电力系统常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本过程，以及完成模型的仿真，结合短路相关的理论知识对仿真结果加以分析。

二、实验内容搭建如图1-1所示的系统模型并仿真，该系统有3个电源，4条输电线路，在Line1的末端设置各种类型的短路故障，观察示波器中的电压和电流波形，记录下故障电压电流的有效值。

图1-1 大电流接地系统短路故障的Simulink仿真模型三、实验仪器设备及耗材1.每组计算机1台、软件Matlab7.0套。

四、实验原理1、SimuLink简要说明SimuLink是基于 MATLAB的图形化仿真设计环境，它是MATLAB提供对系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。

它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础之上采用MATLAB引擎对动态系统在时域内进行求解。

进入SimuLink的2种方法：1)在MATLAB命令行中敲出SimuLink，回车，就打开了SimuLink。

2)点击工具栏中的按钮，看图：图1-2 进入Simulink2、SimPowerSystems说明SimuLink下的SimPowerSystems可以实现电路、电力系统、电机、电力电子电路的建模与仿真分析，它提供了典型的电气设备和元件，比如变压器、传输线、电机、电力电子器件等等。

进入SimPowerSystems的2种方法：1)在MATLAB命令行中敲出powerlib，回车，就打开了SimPowerSystems的元件库。

2)进入simulink环境，从左侧的选出SimPowerSystems，看图：图1-3 进入SimPowerSystemsElectrical Sources，电源库，有各种电源，交流电压源、交流电流源、直流电压源、受控电压源、受控电流源、电池、三相电源、三相可编程电压源。

#电力系统分析实验指导书

实验一PSASP概述及基础数据库一、实验目的了解PSASP的基础数据库以及用PSASP进行电力系统各种计算的方法。

二、PSASP概述PSASP (Power System Analysis Software Package) 是由中国电力科学研究院研发的一套功能强大、使用方便的电力系统分析综合程序。

主要用于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。

基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统(输电、供电和配电系统)的各种稳态分析、故障分析及机电暂态分析计算。

1．PSASP的三层体系结构PSASP是一个资源共享、高度集成和开放的大型软件包，其结构分为三层，如下图所示：第一层是公用数据和摸型的的资源库，其中包括：（1）电网基础数据库：包括发电机、负荷、变压器、交直流线等电网基本元件，提供了各种分析计算的基本数据支持。

（2）固定模型库：包括发电机、负荷、调压器、调速器、PSS、直流输电、静止无功补偿器等模型，提供了电力系统常用的模型支持。

（3）用户自定义模型库：由用户自定义(UD)方式建立的各种元件模型构成，用以扩充PSASP 的模型功能支持。

（4）用户程序库：由用户程序接口(UPI)方式实现的一些模型和功能程序构成，用以支持PSASP 运行。

第二层是基于资源库的应用程序包，在电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持下，可进行各种计算分析。

其中包括：（1）稳态分析：潮流计算、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析、静态等值等；（2）故障分析：短路计算、复杂故障计算、继电保护整定计算等；（3）机电暂态分析：暂态稳定计算、直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达起动、控制系统参数优化与协调、电磁-机电暂态分析的次同步谐振计算等。

电力系统及自动化综合实验指导书1

第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。

二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。

为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。

因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图2所示。

图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。

为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。

为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。

此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。

电力系统继电保护实验指导书一--三段式电流保护与自动重合闸装置综合实验

实验一三段式电流保护与自动重合闸装置综合实验（-）实验目的1.了解电磁式电流保护的组成。

2.学习电力系统电流保护中电流、时间整定值的调整方法。

3.研究电力系统中运行方式变化对保护灵敏度的影响。

4.分析三段式电流保护动作配合的正确性。

（）基本原理1.电流保护实验基本原理图in 电流保护实验一次系统图1）三段式电流保护当网络发生短路时，电源与故障点之间的电流会增大。

根据这个特点可以构成电流保护。

电流保护分无时限电流速断保护（简称I段）、带时限速断保护（简称II 段）和过电流保护（简称II段）。

下面分别讨论它们的作用原理和整定计算方法。

（1）无时限电流速断保护（I段）单侧电源路线上无时限电流速断保护的作用原理可用图1-2来说明。

短路电流的大小人和短路点至电源间的总电阻R E及短路类型有关。

三相短路和两相短路时，短路电流人与R E的关系可分别表示如下：/⑶=E, = E,K R E凡+ R。

，/ （2）=心* Esk — 2R +R,ls式中，E——电源的等值计算相电势；R——归算到保护安装处网络电压的系统ss等值电阻；Ro——路线单位长度的正序电阻；I ――短路点至保护安装处的距离。

由上两式可以看到，短路点距电源愈远（Z愈长）短路电流&愈小；系统运行方式小（尺愈大的运行方式）4亦小。

4与I的关系曲线如图1-2曲线1和2所示。

曲线1为最大运行方式（R,最小的运行方式）下的衣=/（ /）曲线，曲线2为最小运行方式（Rs最大的运行方式）下的I K=JU）曲线。

路线AB和BC上均装有仅反应电流增大而瞬时动作的电流速断保护，则当路线AB上发生故障时，希翼保护KA?能瞬时动作，而当路线BC 士故障时，希望保护KAi 能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本路线全长的00%。

但是这种愿望是否能实现，需要作具体分析。

以保护KA 2为例，当本路线末端妇点短路时，希翼速断保护KA2能够瞬时动作切除故障，而当相邻路线BC的始端（习惯上又称为出口处）化点短路时，按照选择性的要求，速断保护KA2就不应该动作，因为该处的故障应由速断保护KAi动作切除。

mcgs电力系统实验指导书

M C G S电力系统实验指导书(共26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第五章单机－无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．熟悉远距离输电的线路基本结构和参数的测试方法。

2．掌握对称稳定工况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围。

3．掌握输电系统稳态不对称运行的条件、参数和不对称运行对发电机的影响等。

二、原理说明单机－无穷大系统模型，是简单电力系统分析的最基本，最主要的研究对象。

本实验平台建立的是一种物理模型，如下图3-4-1所示。

图3-4-1 单机－无穷大系统示意图发电机组的原动机采用国标直流电动机模拟，但其特性与电厂的大型原动机并不相似。

发电机组并网运行后，输出有功功率的大小可以通过调节直流电动机的电枢电压来调节（具体操作必须严格按照调速器的正确安全操作步骤进行！可参考《微机调速装置基本操作实验》）。

发电机组的三相同步发电机采用的是工业现场标准的小型发电机，参数与大型同步发电机不相似，但可将其看作一种具有特殊参数的电力系统发电机。

实验平台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大系统”采用大功率三相自耦调压器，三相自耦调压器的容量远大于发电机的容量，可近似看作无穷大电源，并且通过调压器可以方便的模拟系统电压的波动。

实验平台提供的测量仪表可以方便的测量（电压，电流，功率，功率因数，频率）。

QSZTQ-II（微机准同期系统）上有功角显示，便于直接观察功角变化。

三、实验设备序号型号使用仪器名称数量备注1EAL-01电源输出12EAL-02/03双回路输出电路13EAL-II微机原动机调速1系统14EAL-II微机发电机励磁系统5EAL-II微机准同期系统1四、实验内容与步骤合上总电源开关，合上主电源源开关，输电线路选择XL1和XL3（即闭合QFS、QF1、QF3和QF5，红灯亮。

注释：绿灯亮表示断路器为断开状态，红色亮表示断路器为闭合状态），调节三相调压器，主控屏系统电压表显示380V。

电力系统分析综合实验指导书

电力系统分析综合实验指导书浙江大学电气工程学院电机工程学系浙江大学电力经济及信息化研究所2015年4月杭州·玉泉前言《电力系统分析综合实验》课程作为高等学校电气工程及其自动化专业（电力系统方向）的专业课程，希望通过学生自己动手，获得更强的实际系统概念，要求学生通过本课程学习，掌握发电机并网调节，稳态运行方式改变，有功和无功调节和暂态稳定。

随着电力系统分析理论和方法研究的深入和完善，以及计算机技术的进步，电力系统数字模拟（数字仿真、即建立数学模型、列出数学方程并进行求解和分析）技术得到了迅速的发展和广泛的应用，并在实践中取得了巨大的成果和效益。

同时作为电力系统研究和实验的另一种重要方法－电力系统动态模拟，同样是目前研究运行中的和筹建中的电力系统的重要工具，也是训练系统运行人员和电力系统专业的良好有效的教学工具。

完整的电力系统分析要求既需要掌握电力系统数字模拟（数字仿真）技术，也需要掌握电力系统动态模拟技术。

电力系统分析综合实验通过同步发电机准同期并列实验和对单机－无穷大系统的动态模拟，了解和掌握同步发电机的并网原理和操作；通过励磁控制实验，学习如何稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性；通过实际动态模拟系统的示范试验，学习利用动态模拟设备研究电力系统问题的综合知识和方法；学习试验研究结果的整理和分析、以及试验报告的制定。

本实验采用的实验装置为武汉华工大电力自动技术研究所生产的“WDT-Ⅱ型电力系统综合自动化试验装置”，示范实验为电力系统综合动模实验系统。

编制：王康元校对：徐亮审核：江道灼目录目录 (1)第一章电力系统动态模拟 (2)一．电力系统动态模拟原理及其特点 (3)二．模拟要素 (3)三．模拟比例和模拟系统额定值的选择 (5)四．模拟试验中的测量 (6)第二章电力系统分析实验装置 (7)一、WDT-Ⅱ型电力系统综合自动化试验装置 (7)二、电力系统综合动模实验系统 (9)第三章同步发电机准同期并列实验 (11)一．实验目的 (11)二．原理与说明 (11)三．实验项目和方法 (12)四．分析与思考 (15)第四章单机－无穷大系统实验 (16)一．实验目的 (16)二．原理与说明 (16)三．实验项目和方法 (16)四．分析与思考 (18)第五章同步发电机励磁控制实验 (19)一、实验目的 (19)二、原理与说明 (19)三、实验项目和方法 (20)四分析与思考 (29)第六章电力系统暂态稳定实验 (30)一、实验目的 (30)二、原理与说明 (30)三、实验项目与方法 (31)四、分析和思考 (35)第一章电力系统动态模拟一．电力系统动态模拟原理及其特点电力系统动态模拟是一种根据相似原理建立起来的物理模拟，能保证在模拟系统上所反映的过程与实际系统中的过程相似，并且模型上的过程与原型的过程具有相同的物理实质，所以电力系统动态模拟实际上就是电力系统在实验室的复制品，是研究电力系统原型或预建电力系统的一个重要实验工具。

电力系统分析实验指导书(DOC)

在相同的运行条件下〔即系统电压U x、发电机电势保持E q保持不变，即并网前U x=E q〕，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，功率极限值和到达功率极限时的功角值。

同时观察并记录系统中其他运行参数〔如发电机端电压等〕的变化。

将两种情况下的结果加以比拟和分析。

实验步骤：〔1〕输电线路为单回线；〔2〕发电机与系统并列后，调节发电机使其输出的有功和无功功率为零；〔4〕逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁；〔5〕观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-1中；〔6〕输电线路为双回线，重复上述步骤，填入表4-2中。

表4-1 单回线表4-2 双回线注意：〔1〕有功功率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确的测量数值。

〔2〕当系统失稳时，减小原动机出力，使发电机拉入同步状态。

〔3〕δ2．发电机电势E q不同对系统静态稳定的影响在同一接线及相同的系统电压下，测定发电机电势E q不同时〔E q<U x或E q>U x〕发电机的功一角特性曲线和功率极限。

实验步骤：（1）输电线为单回线，并网前E q<U x；（2）发电机与系统并列后，调节发电机使其输出有功功率为零；（3）逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁；〔4〕观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-3中；〔5〕输电线为单回线，并网前E q>U x，重复上述步骤，填入表4-4中。

表4-3 单回线并网前E q<U x表4-4 单回线并网前E q>U x〔二〕手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定给定初始运行方式，在增加发电机有功输出时，手动调节励磁保持发电机端电压恒定，测定发电机的功一角曲线和功率极限，并与无调节励磁时所得的结果比拟分析，说明励磁调节对功率特性的影响。

实验步骤：〔1〕单回线输电线路；〔2〕发电机与系统并列后，使P=0，Q=0，δ=0，校正初始值；〔3〕逐步增加发电机输出的有功功率，调节发电机励磁，保持发电机端电压恒定或无功输出为零；〔4〕观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-5中。

《电力系统》实验指导书

《电力系统》实验指导书常州工学院实验平台认识一：WDT-ⅢC型电力系统综合自动化试验装置简介电力系统综合自动化实验台是一个自动化程度很高的多功能实验平台，它由发电机组、实验操作台、无穷大系统等设备组成。

如附图1-1所示，发电机与无穷大之间采用双回路输电线路，并设有中间开关站，通过中间开关站和单回、双回线路的组合，使发电机与无穷大系统之间可构成四种不同联络阻抗，供系统实验分析比较时使用（如实验二图2所示）。

图1-1 电力系统综合自动化试验台外形图1．发电机组它是由同在一个轴上的三相同步发电机（S N=2.5kV A，V N=400V ，n N=1500r.p.m ），模拟原动机用的直流电动机（P N=2.2 kW，V N=220V ）以及测速装置和功率角指示器组成。

直流电动机、同步发电机经弹性联轴器对轴联结后组装在一个活动底盘上构成可移动式机组。

具有结构紧凑、占地少、移动轻便等优点，机组的活动底盘有四个螺旋式支脚和三个橡皮轮，将支脚旋下即可开机实验。

2．试验操作台它是由输电线路及保护单元、功率调节和同期单元，仪表测量和短路故障模拟单元等组成。

输电线路采用具有中间开关站的双回路输电线路模型，并对其中一段线路设有“YHB-A微机保护装置”，此线路的过流保护还具有单相自动重合闸功能。

功率调节和同期单元，由“TGS-03B微机调速装置”、“WL-04B微机励磁调节器”、“HGWT-03B微机准同期控制器”等微机型的自动装置和其相对应的手动装置组成。

仪表测量和短路故障模拟单元由各种测量表计及其切换开关、各种带灯操作按钮以及观测波形用的测试孔和各种类型的短路故障操作等部分组成。

在做电力系统试验时，全部的操作均在试验操作屏台上进行。

3．无穷大系统无穷大电源是由15kV A的自耦调压器组成。

通过调整自耦调压器的电压可以改变无穷大母线的电压。

试验操作台的“操作面板”上有模拟接线图、操作按钮和切换开关以及指示灯和测量仪表等。

电力系统自动化实验指导书

Wuhan Hua Da Electric Auto-technique Co., Ltd电力系统及自动化综合实验指导书武汉华大电力自动技术有限责任公司实验一同步发电机准同期并列实验一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；4．观察、分析有关波形。

二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。

准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。

它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。

线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。

它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。

准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。

当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。

三、实验项目和方法（一）机组启动与建压1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。