文档介绍：电力系统动态模拟实验讲义
大连理工大学
电气工程学院
目录
第一章 EAL-II型电力系统综合自动化实验平台 1
第二章实验的基本要求 7
第三章安全操作说明 9
实验一同步发电机组的起动、调速与停止实验 10
实验二同步发电机起励控制实验 12
实验三伏赫限制实验 15
实验四准同期检测实验 17
实验五同步发电机准同期并网与解列实验 21
实验六同步发电机运行特性实验 25
实验七并网后励磁调节器性质实验 29
实验八同步发电机电压调差实验 32
实验九单机-无穷大系统稳态运行方式实验 35
实验十发电机功率特性和功率极限 38
实验十一电力系统暂态稳定实验 41
实验十二微机线路保护实验 44
实验十三远程控制发电机准同期并网实验 47
第一章 EAL-II型电力系统综合自动化实验平台
EAL-II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EAL-II电力系统综合自动化实验台(简称“实验台”)、EAL-II电力系统综合自动化控制柜(简称“控制柜”)和发电机组等组成,实验台整体图如下:
一、电力系统综合自动化实验台
实验台包括以下单元:
: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,还可以通过连接多个实验台进行组网运行。输电线路的具体结构如下图所示:
输电线路分“可控线路”和“不可控线路”,线路有XL1,XL2,XL3,XL4,可以切换成不同的线路,在线路XL1和XL3之间可设置故障,该线路为“可控线路”,其他线路不能设置故障,为“不可控线路”。
“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(操作绿色按钮表示启动,操作红色按钮表示断开)。
“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QF1和QF5来实现。QF1和QF5上的两组指示灯亮或灭分别代表QF1和QF5的A相、B相和C相的三个单相开关的合或分状态。
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QF6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,XL1上发生短路,保护将QF1和QF5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。中间开关站线路的操作同“不可控线路”。
(4) 实验台面板左下方还设置了可改变的负载,可以通过负载切换开关来切换负载LD1,LD2,LD3不同的负载,QFR是控制总负载开关,要投入负载时先闭合QFR。
(5) 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,设置短路只需投入相应的按钮。可以设置单相对地、两相对地、相间短路和三相短路故障。
:采用微机线路保护装置(在控制柜上),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。
: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、1只频率表、1只三相有功功率表、1只三相无功功率表和1只功率因数表如下图所示。同时相应的数据在触摸屏上也有显示。同期监测在准同期系统上显示压差、频差和相差。
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)的有功功率、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显示值之间的切换。各测量仪表的量程和精度等级见下表。
注:各仪表请不要超量程使用,以免损坏设备。
序号
仪表名称
量程
1
发电机电压表
0~450V
2
发电机频率表
45~55Hz
3
开关站电压表
0~450V
4
A相电流表
0~10A
5
B相电流表
0~10A
6
C相电流表
0~10A
7
有功功率表
0~3kW
8
无功功率
-1~3kVar
9
功率因数
~
10
系统电压表
0~450V
:指示灯。按钮指示灯指示相应的接触器的断开或闭合状态,红色表示闭合状态,绿色表示断开状态。
:短路故障类型