电力系统分析实验指导书55.docVIP

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 21 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。这套实验装置由实验台、控制柜、无穷大系统发电机组等组成。 一、实验台实验台包括以下单元：输电线路单元：采用双回路输电线路，每输电线路分两段，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 图1- 单机无穷大系统电力网络结构图 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 操作不可控线路上断路器的合闸分闸按钮，可投切线路。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QF4QF6来实现。上的两组指示灯亮灭分别代表QF4QF6的A相、B相和C相的三个单相开关的合分状态。为了实现非全相运行和分相切除故障，QF4QF6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。中间开关站的操作 中间开关站是为了提高暂态稳定性而设计的。不设中间开关站时，如果双回路中有一回路发生严重故障，则整条线路将被切除，线路的总阻抗将增大一倍，这对暂态稳定是很不利的。 设置了中间开关站，即通过开关QF5的投入，在距离发电机侧线路全长的1/3处，将双回路并联起来，XL4上发生短路，保护将QF4和QF6切除，线路总阻抗也只增大2/3，与无中间开关站相比，这将提高暂态稳定性。中间开关站线路的同不可控线路。⑷ 短路故障的设置 实验台面板右下方有短路类型设置模块，由短路类型设置按钮，设置短路持续时间用的数显时间继电器量程为0～99.99s短路投入按钮组成。可以设置单相对地、两相对地、相间短路三相短路故障。同时，通过实验台面板左下两组波形观测孔，可以观测故障时线路电压和电流波形。以下举例说明其使用。A相接地短路故障：按下SbaSbo，设置A相接地短路故障；时间继电器上设置实验所需的短路持续时间；然后按下S1（即合上短路投入接触器），使短路故障投入运行，同时短路持续时间继电器开始计时，如果微机线路保护装置没有投入工作或保护动作的延时时间比短路持续时间长，则短路运行经过设定的短路持续时间后，短路投入接触器断开，使短路故障退出运行。 短路持续时间继电器下的清零按钮作用：短路持续时间继电器动作后，故障切除，如果此时按下此按钮，计时值清零，故障再次投入。S1弹起时，按下该按钮无效。微机线路保护单元：采用TSL-300/01微机线路保护装置，主要实现线路保护和自动重合闸等功能，配合输电线路完成稳态非全相运行和暂态稳定等相关实验项目，见附录六。 控制方式选择单元：包括发电机组的运行方式、同期方式和励磁方式的选择，通过调节实验台面板上的凸轮开关旋钮来实现不同的控制方式。 监测仪表单元：采用模拟式仪表，测量信号为交流信号。包括3只交流电压表3只交流电流表2只频率表1只三相有功功率表1只三相无功功率表1只功率因数表和1只同期表。 同期表用于监测断路器QF0两侧的压差、频差和相差除同期表外，其他仪表测量如下电量参数：发电机定子电压、电流和频率；输电线路发电机侧（送端）和无穷大系统侧（受端）有功功率、无功功率和功率因数；开关站电压；无穷大系统侧电压和频率调节电压表下方的凸轮开关，可实现线电压显示值和相电压显示值之间的切换；调节功率表下方凸轮开关，可实现送端显示值（包括有功功率、无功功率和功率因数）和受端显示值（包括有功功率、无功功率和功率因数）之间的切换。各测量仪表的量程和精度等级见表1-1量程，以免损坏指示单元：包括光字牌指示和并网指示。 ⑴ 光字牌指示 包括四种指示：原动机启动、跳闸信号、合闸信号和备用。具体功能如下： ①原动机启动：打开控制柜上的原动机电源，原动机启动光字牌被点亮； ②跳闸信号：微机线路保护装置发出断路器跳闸命令，断路器跳闸成功后，跳闸信号光字牌被点亮； ③合闸信号：微机线路