过电压实验
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工频过电压仿真实验
一预习要求
1 熟悉正序、负序、零序的概念
2 熟悉空载长线电容效应的原理
3 熟悉长线方程，及传递系数的计算
4 熟悉接地系数的概念及计算
二实验目的
1.掌握测量输电线路工频参数的方法
2.了解造成工频电压升高的原因
3.了解限制工频电压升高的措施
三实验内容
1利用长线的开路试验及短路试验求线路的正序及零序参数
2空载线路电容效应引起的工频电压升高
2.1在无穷大电源条件下测量线路末端电压，计算传递系数；
2.2在有限大电源条件下测量线路末端电压，计算传递系数；
3利用补偿电抗器限制工频电压升高
3.1 在线路末端加补偿电抗器，计算电压传递系数；
3.2 在线路首端加补偿电抗器，计算电压传递系数；
3.3 在线路中间加补偿电抗器，计算电压传递系数；
4 末端单相接地，测量健全相电压，计算接地系数
四实验步骤
1 线路参数测量
（a）线路末端开路试验
（b）线路末端短路试验
图1线路参数测量仿真试验电路图
1.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
本试验进行稳态计算，所以ATP菜单栏ATP—>Settings中Tmax应设置为“0”。需要求解的试验线路由已给定的LCC元件模拟。
2.2. 测量线路的首端入口阻抗。
线路首端加正序电压（电流）源，末端开路（图1-a），测量线路首端相电压幅值U1k与电流幅值I1k，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rk1；
线路首端加正序电压（电流）源，末端短路（图1-b），测量线路首端相电压幅值U1d与电流幅值I1d，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rd1；
线路首端加零序电压（电流）源，末端开路（图1-a），测量线路首端相电压幅值U0k与电流幅值I0k，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rk0；
线路首端加零序电压（电流）源，末端短路（图1-b），测量线路首端相电压幅值U0d与电流幅值I0d，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rd0；
1.3. 求解线路正序和零序参数L1、C1、L0、C0（课下完成）
由Z Rk1、Z Rd1、Z Rk0、Z Rd0计算线路正序和零序参数L1、C1、L0、C0。
2空载线路电容效应引起的工频电压升高
（a）无限大电源
（b）有限大电源
图2工频电压升高仿真试验电路图
2.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
本试验进行稳态计算，Tmax=0。
2.2. 测量电压传递系数
750kV系统下
对无限大电源，线路长度100km，线路末端开路（图2-a），测量线路单相末端电压U l1，求线路末端对首端（电源）的电压传递系数K1。
对有限大电源（电源阻抗838.2mH），线路长度100km，线路末端开路（图2-b），测量线路单相末端电压U l2，求出线路末端对电源的电压传递系数K2。
对有限大电源(电源阻抗838.2mH)，线路长度为230km，线路末端开路（图2-b），测量线路单相末端电压U l3，求出线路末端对电源的电压传递系数K3。
2.3. 由公式计算该系统在无限大电源和有限大电源的电压传递系数，并与以上测量值比较（课下完成）。
3补偿电抗器限制工频过电压
（a）在线路末端补偿
（b）在线路首端补偿
（c）在线路中间补偿
图3补偿电抗器限制工频过电压仿真试验电路图
3.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
本试验进行稳态计算，Tmax=0。
3.2. 测量补偿后电压传递系数
以任务二，有限大电源(电源阻抗838.2mH)，线路长度为230km，线路末端开路，情况为例。在线路末端装补偿电抗器（5207.2mH），测量线路末端对电源的电压传递系数K01；
在线路首端装补偿电抗器（5207.2mH），测量线路末端对电源的电压传递系数K02；
在线路中间（1/2处）装补偿电抗器（5207.2mH），测量线路末端对电源的电压传递系数K03。
3.3. 由公式计算取补偿电抗器5207.2mH时的补偿度，由公式计算线路末端加装补偿电抗器后线路末端对电源的电压传递系数，与测量值比较，由公式计算末端加装补偿电抗器后线路出现最大过电压的位置及该位置与电源电压的电压传递系数。（课下完成）
3.4. 由理论推导计算线路首端及中间加装补偿电抗器后电压传递系数，与测量值比较。（课下选做）
4. 不对称短路引起的工频电压升高
图4不对称短路引起的工频电压升高仿真试验电路图
4.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
以任务二，有限大电源(电源阻抗838.2mH)，线路长度为230km，情况为例。本试验进行稳态计算，Tmax=0。
4.2. 测量单相接地系数。
线路末端开路，测量线路末端C相相电压U c0；线路末端C相接地（经1E-6Ω电阻），测量线路末端非故障相电压U A0和U B0，求单相接地系数。
4.3. 由公式计算单相接地系数，并与测量值对比。（课下完成）
五实验报告
要求完成实验步骤中“1.3”、“2.3”、“3.3”和“4.3”所规定的课下完成内容，“3.4”所要求计算线路首端及中间加装补偿电抗器后电压传递系数部分可选做。
六思考题
并联电抗器的作用有那些？（请列举至少四点）