母线操作
(一)、母线操作的一般知识
一、母线的状态
母线检修”：是指该母线从冷备用转为检修包括母线压变改为冷备用或检修状态，在冷备用母线上挂好接地线(或合上接地闸刀)。
“xx母线从检修转为冷备用”是拆除该母线接地线(或拉开接地闸刀)包括母线压变改运行状态。
母线冷备用”时，该母线上电压互感器高低熔丝不取下，高压闸刀不拉开。
电压互感器与避雷器当其与闸刀隔离后，无高压闸刀的电压互感器当低压熔丝取下后，即处于“冷备用”状态。
华东网调规定：当母线压变（电压互感器）有闸刀可以操作时，母线为运行状态压变（电压互感器）可以单独停用，母线为冷备用状态压变（电压互感器）可以是运行、冷备用或检修，母线是检修状态压变（电压互感器）可以是冷备用或检修，在母线改检修前压变（电压互感器）应先改为冷备用或检修。如母线压变（电压互感器）无闸刀可以操作，则压变（电压互感器）状态随母线，这时压变（电压互感器）二次侧应按现场规定进行操作。当避雷器与母线压变（电压互感器）共用一把闸刀时，避雷器的停、复役操作等同压变（电压互感器）停复役操作，对避雷器网调调度员不发令操作。
二、倒母线操作
倒母线操作一般分为冷倒和热倒两种方式。
冷倒是在线路或元件的断路器断开情况下进行的倒换母线操作，其操作必须按先拉后合的顺序进行。其目的是防止用隔离闸刀对母线进行合环时发生母线故障，造成隔带故障合闸的可能。
热倒是系指在不中断线路或元件运行的情况下将其倒换至另一母线上运行的一系列操作。
母线倒排操作必须遵循以下规定：
母线间设备倒排必须在所涉母线并列运行即母联断路器合闸的前提条件下进行。为了不中断被倒换线路或元件的供电，在用闸刀倒换时必须先合后拉，这样就有一个将两段母线通过闸刀并列的过程，而两段分列运行的母线在并列时不可避免地有负荷电流流过，这是闸刀操作所不允许的。母联断路器合闸后，两段母线构成并列运行，这时候在两段母线间倒换的闸刀所切合的就仅仅是很小的母线环流了。
倒排操作时母联断路器必须改非自动。如果倒排中分合闸刀时母联断路器因故障或其它原因突然跳闸，将会造成用闸刀将母线并(解)列，形成带负荷拉合闸。所以在倒排操作时，还必须先将相应母联断路器改非自动，为需要分合的闸刀建立一个相当于固定连接的并联回路以确保倒排操作的安全。
母线倒排操作必须先合后拉。这是为确保线路或元件在倒换过程中不停电所必须遵循的操作顺序，如采用手动操作时应加强核对和监护，防止误操作。
当220KV系统的结线方式为双母线单分段方式时(如江都变)，将装设有两台母联断路
器和一台分段断路器。母线的运行方式较传统的双母线结线方式更加灵活多变，但也给倒排操作也带来了一定的难度和复杂性，主要表现在以下方面：
由于220KV线路、元件分别跨接于ⅠⅡ段和ⅡⅢ母线间，在母联断路器完整的情况下，倒排操作时应将其视为两个独立的双母线系统，并按双母线倒排的一般规定进行倒排操作。
在有一台母联断路器停役的情况下，该母联所联结母线间线路或元件的倒排将失去必要的操作条件，如果因系统运行方式变换需要将上述线路或元件倒排时可将分段断路器合闸并改非自动，这时，可将220KV系统视为一个双母线系统，利用运行中的另一台母联断路器按双母线倒排的一般规定进行倒排操作。
由于母联断路器与所联结母线间线路或元件设有倒排操作的防误闭锁回路，而这个回路远不如一次方式那样灵活多变，因此当有一台母联断路器停役的情况下，该母联所联结母线间线路或元件的倒排将因防误闭锁回路的作用而无法进行电动操作。一般情况下应避免进行这样的操作。如果这种操作十分必要时，只能采用手动机械操作方式进行，操作时应加强核对，严格按倒排操作的规则和顺序进行并符合解锁操作的有关规定要求。
(二)、母线操作的注意事项
一、母线停电的注意事项
1、双母线接线中当停用一组母线时，要防止另一组运行母线电压互感器二次倒充停用母线而引起次级熔丝熔断或自动开关断开使继电保护失压引起误动作。在倒母线后，应先拉开空出母线上电压互感器次级开关，后拉开母联断路器，再拉开空出母线上电压互感器一次隔离开关。
2、拉母联开关(母线失电)前，必须做到以下几点：
3、对停电的母线再检查一次，检查母联电流表指示为零，确保停用母线上隔离开关已全部断开，防止因漏倒而引起停电事故。
4、如母联断路器设有断口均压电容的，为了避免拉开母联断路器后，可能与该母线电压互感器的电感产生串联谐振而引起过电压，宜先停用电压互感器（破坏构成谐振的条件），再拉开母联断路器；复役时相反。
二、母线送电的注意事项
向母线充电，应使用具有反映各种故障类型的速动保护的断路器进行。在母线充电前，为防止充电至故障母线可能造成系统失稳，必要时先降低有关线路的潮流。
用变压器向220千伏、110千伏母线充电时，变压器中性点必须接地。
向母线充电时，应注意防止出现铁磁谐振或因母线三相对地电容不平衡而产生的过电压。进行倒母线操作时，应注意：
1、母联断路器应改非自动。
2、母差保护不得停用并应做好相应调整。
3、各组母线上电源与负荷分布的合理性。
4、一次结线与电压互感器二次负载是否对应。
5、一次结线与保护二次交直流回路是否对应。
三、母线压变操作注意事项
1、双母线并列运行时，当一组电压互感器需单独停用时，如该母线上仍有断路器运行，则在另一组电压互感器容量足够的前提下，可将两组电压互感器二次并列。但停用电压互感器的二次自动开关必须停用。
2、母线电压互感器检修后或新投前，必须先“核相”，以免由于相位错误，而使两母线
电压互感器二次并列时引起短路。
3、母线压变停运后，其不能切换至其它母线的负载并失电，此时应注意：操作前运行人员应将相应母线的电容器开关操作至分闸状态，将所在母线的线路低周减载保护停用，将故障录波器相关回路停用，但备投、距离保护等装置的停用应在调度命令下执行。
四、倒母线操作注意事项
1、应将母线保护的选择元件退出(破坏方式)，避免在转移电路的过程中，可能因某种原因造成母联断路器误跳闸而引起事故。
2、倒母线操作时，母联断路器应合上，并取下母联断路器的控制熔丝，这是保证倒母线操作过程中母线隔离开关等电位和防止母联断路器在倒母线过程中自动跳闸而引起带负荷拉、合隔离开关的重要技术措施。
3、倒母线操作中母线隔离开关的操作有两种方法：其一是合上一组备用的母线隔离开关之后，就立即拉开相应一组工作的母线隔离开关；其二是先合上所要操作的全部备用的母线隔离开关之后，再拉开全部工作的母线隔离开关。选用哪一种操作方法，各变电所可视具体情况，本着安全、方便的原则而定。
4、注意母差保护运行方式的改变。倒母线完毕后，根据运方确定母差工作方式。
5、倒母线操作时必须考虑各组母线上电源与负荷分布是否合理，尽量限制通过母联开关的潮流在规定的允许范围内。
6、尽量避免在母差保护停用时进行母线侧闸刀的操作
(三)、华东网调对母线及保护操作的规定
一、母线送停电的规定
华东网调管辖范围内变电站、发电厂500kV和220kV母线状态的改变由华东网调发令操作。
华东网调在拟写母线停役操作票时，应首先考虑有关的稳定限额并将其列在操作票最前面。在母线停役操作前如需核对有关设备的当前运行状态，核对内容也将写入操作票。
华东网调在拟写母线复役操作票时，应首先考虑所有的相关工作已全部结束，汇报内容列在操作票最前面。根据系统运行情况，在母线复役操作前核对有关设备的状态，核对内容写入操作票。母线复役后，应取消有关的稳定限额，取消限额的操作也应写入操作票。
对于3/2接线方式的母线停复役操作分为二步：停役时，靠母线侧开关从运行改为冷备用，该母线从冷备用改为检修；复役时，该母线从检修改为冷备用，靠母线侧开关从冷备用改为运行（要选择对母线充电的开关，一般选择线路开关）。
双母线接线方式的母线停复役操作分为三步：停役时，需停母线上所有运行设备从Ⅰ母倒向Ⅱ母，母联及分段开关从运行改为冷备用，Ⅰ母从冷备用改为检修；复役时，Ⅰ母从检修改为冷备用，母联及分段开关从冷备用改为运行，原在该母运行的设备从Ⅱ母倒向Ⅰ母。
当3/2接线方式母线上直接接有主变，在进行母线停役操作时应先将主变改为冷备用，然后再停母线，复役则反之。
当3/2接线方式是GIS设备，在进行母线停役操作时应先将靠母线侧开关改为热备用，然后再改为带电冷备用，再停母线，复役则反之。
对于GIS母线的操作，一般情况下与常规母线操作相同，但操作前后应确保SF6的压力和密度在规定的允许范围内。对于GIS母线以及相关设备有特殊操作要求时，必须事先征的相关部门或总工程师的同意，具体操作方案还必须得到相应调度部门的同意。
对3/2接线方式的母线停、复役操作，在母线停役时，应从编号小的开关开始操作，开
关可以直接从运行改为冷备用，然后再将停役母线从冷备用改为检修。复役时先将母线从检修改为冷备用，再根据当时系统的实际情况选择某一开关对母线进行充电，正常后再按开关编号从大到小将开关改为运行。
对500kV母线接有主变的厂站，母线停役前必须先将主变改为冷备用，然后再停母线；复役时必须等母线改为运行后，再将主变改运行。
对双母线或分段母线方式的，其母线停役前应先将该母线上其他运行设备倒至另一运行母线或将其改停役，然后将分段和母联开关分别从运行改为冷备用，再将母线改为检修。复役时，先将母线从检修改为冷备用，再选择用分段或母联开关从冷备用改为运行，对母线进行充电，正常后，将母联或分段开关从冷备用改为运行，再将其他设备倒至本母线运行或将停电设备恢复运行。
二、对500kV母差保护操作的规定
针对母差保护命名存在不一致情况，在还未统一前暂按以下两种方式命名，A、B组（套）或第一、二组（套）。调度发令操作时应明确是第几套（第一套或第二套）。当发令操作称为母线保护时，即认为是二套母线保护同时操作。
500kV厂站均采用每组母线上有二套母差保护，在运行中不考虑同一母线的二套母差同时停用，若二套母差同时停用，则要求该母线停役。
为了防止断路器改检修状态时，通过电流互感器二次对运行中的母线差动保护造成影响，华东调通继[2004]161好文要求华东网调管辖范围内的220kV和500kV母线侧断路器改为检修状态时，将该断路器接入母线差动保护的电流互感器二次回路短接并退出运行。
三、对低压母线操作的规定
目前华东电网内各500kV变电站、发电厂主变压器的低压侧一般仅仅是接并连电抗器、电容器作为无功补偿以及站用电源。所有35kV（15.75kV）低压母线以及相关设备（站用变压器高、低压设备除外）全部属于华东网调直接管辖，相关设备的状态改变必须得到华东网调的操作口令才能执行。变电站、发电厂现场可以根据站内实际母线电压向华东网调提出调压申请。
(四)、江苏省调对母线及保护操作的规定
一、对于母线充电操作的规定
江苏电力调度通信中心文件电调[2003]113号关于《江苏电网220千伏母联（分段）开关充电保护装置调度运行》特地对于220kV母线充电作了如下详细规定。
A、相关保护定义
微机型母线差动保护装置的“充电保护”，其调度术语为“××开关短充电保护”。
微机型母线差动保护装置的“过流保护”，其调度术语为“××开关长充电保护”。
独立的母联(或分段)开关电流保护，其调度术语为“××母联（分段）开关电流保护”。
B、.运行规定
母联开关短充电保护起、停用由现场值班员负责；母联开关的长充电保护和母联(分段)开关电流保护起停、用由值班调度员负责。
母线一次设备因故检修结束后，应优先考虑用母联开关对空母线设备充电。1）当母线差动保护起用时，必须起用母联开关的短充电保护对空母线充电（因母联开关断开时辅助接点自动将母联开关电流不计入差回路，当母联开关合上时辅助接点有可能滞后打开而导致母线差动保护误动，短充电保护可短时闭锁母线差动保护）；2）当母线差动保护投信号时，应优先起用母联开关的长充电保护（也可起用母联开关电流保护）对空母线充电；当母线差动
保护停用时，应起用母联开关电流保护对空母线充电。
母线一次设备因故检修结束后，无法用母联开关对空母线设备充电，而需要用分段开关对空母线充电时，不论母线差动保护装置停用与否，均应起用分段开关的电流保护对空母线充电。
用母联开关实现串供方式对新投运的线路充电时，母线差动保护投信号，起用母联开关长充电保护或母联开关电流保护。用母联开关实现串供方式对主变充电时，应避免直接用母联开关对其充电；如必须用母联开关对主变直接充电，此时应将母线差动保护投信号或停用，起用母联开关电流保护。
对双母联双分段四段式母线接线的任一套母线差动保护停用时，应根据调度运行方式的要求，将相对应的分段及母联开关的电流保护起用。
对双母联单分段三段式母线接线的母线差动保护停用时应根据调度运行方式的要求，将相对应的分段及母联开关的电流保护起用。
母线倒排操作时，应严格执行《江苏省电力系统调度规程》，并将母线差动保护对应的“互联压板”合上，倒排操作结束后断开“互联压板”。
二、对母差保护的规定
根据原国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中有关继电保护及安全自动装置的反事故技术措施要求：要加强高频、母差、断路器失灵等快速保护的建设。对500kV设备的主保护应实现双重化；220kV及以上环网运行线路应配置双套快速保护；新建500kV和重要220kV厂、站的220kV母线应做到双套母差、断路器失灵保护；已建500kV 和重要220kV厂、站的220kV母线可逐步做到双套母差、断路器失灵保护。江苏电网已建和在建的重要220kV厂、站的220kV母线逐步配置双套母差。
为确保双套母差保护装置的正常运行，做好投运后的调度运行工作，江苏省调发文电调[2003]204号特制定本规定：每套母差保护装置的交流电流、直流电源、跳闸、信号等回路各自完全独立，不宜共用。母线各元件应有两组失灵起动回路，一组启动一套母差保护,不宜共用。母差保护装置投运前，调度管辖部门应下达统一的命名。
对于配置双套母差保护的厂站，正常时一套母差（第一套母差）投跳闸，另一套母差（第二套母差）投信号。为简化现场回路设计，提高可靠性，只考虑正常时投跳闸的母差保护具备断路器失灵出口跳闸功能。正常时投信号的母差保护不具备断路器失灵出口跳闸功能，当正常时投信号的母差保护因系统需要临时改投跳闸时，也不具备断路器失灵出口跳闸功能。当值调度员应作好事故预想。
三、对母联、分段开关保护的规定
为明确220kV断路器非全相运行保护、断路器失灵保护、母联（分段）充电保护的运行管理职责，规范运行管理程序，苏电调字（1996）833号文“关于220kV断路器保护运行管理规定的通知”对在母联、分段、线路断路器配有专用断路器微机保护装置规定如下：母联、分段断路器（独立的）非全相运行保护
如果母联、分段断路器配置了独立的微机开关保护，省调在微机开关保护定值单中给出其定值；如果母联、分段断路器未配置独立的微机开关保护，省调在母差保护定值单中一并给出母联、分段断路器非全相运行保护的整定值。其运行操作由各发供电企业运行值班人员自行负责管理，并将其运行要求和注意事项列入现场运行规程。省调值班调度员不发令启、停用。
注：在母联兼旁路或旁路兼母联断路器代使用单相重合闸的线路运行时，其非全相运行保护应退出运行。
主变断路器非全相运行保护
省调在主变保护整定限额单中一并给出主变断路器非全相运行保护整定限额。各发供电企业根据限额单自行整定。其运行操作亦由各发供电企业运行值班人员自行负责管理。省调值班调度员不发令启、停用。
母联充电保护
省调在母差保护定值单中给出母差装置内的母联充电保护（含长充电、短充电保护）的整定值；对配有独立的微机开关保护的母联，其微机开关保护装置内的电流保护整定值由省调在微机开关保护定值单中给出。母联短充电保护、长充电保护及母联开关电流保护正常情况下均停用。母联短充电保护启、停用由现场值班员负责；母联长充电保护和母联开关电流保护启、停用由值班调度员负责。各发供电企业应将运行要求和注意事项列入现场运行规程。
断路器失灵保护
课程设计 设计题目:电力系统过电压与接地装置 班级：电气化铁道技术1132 姓名：刘浩 学号：201108023211 指导教师：赵永君 二〇一三年六月十九日 摘要 本课程设计中和运用高电压技术、电力系统过电压、接地技术等知识，采用理论与实践相结合的方法，研究电力系统各种过电压防护措施研究接地装置的测量方法和降阻方式，设计电力系统的接地装置等。 关键词:内部过电压雷电过电压接地保护 前言 电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。研究各种过电压的起因，预测其幅值，
并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。 为了保护电力系统、用电设备和人员的安全，往往采用接地的方式来保证设备和人员的安全。本课程设计根据《高电压技术》简单的对电力系统的过电压与接地装置进行研究。 电力系统过电压与接地装置 一、电力系统过电压 在电力系统中，由于雷电、电磁能量的转换会使系统电压产生瞬间升高，其值可能大大超过电气设备的最高工频运行电压。其对电力系统的危害是很大的。电力系统过电压主要分以下几种类型:雷电过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。 1内部过电压 1.1工频过电压 系统中在操作或接地故障时发生的频率等于工频(50Hz)或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用当系统操作、接地跳闸后的数百毫秒之内，由于发电机中磁链不可能突变，发电机自动电压调节器的惯性作用，使发电机电动势保持不变，这段时间内的工频过电压称为暂时工频过电压。随着时间的增加，发电机自动电压调节器产生作用，使发电机电动势有所下降并趋于稳定，这时的工频过电压称为稳态工频过电压。
电压源与电流源的等效变换 一、实验目的 1、加深理解电压源、电流源的概念。 2、掌握电源外特性的测试方法。 二、原理及说明 1、电压源是有源元件，可分为理想电压源与实际电压源。理想电压源在一定的电流 范围内，具有很小的电阻，它的输出电压不因负载而改变。而实际电压源的端电压随着电流变化而变化，即它具有一定的内阻值。理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示(参阅实验一内容)。 2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。 理想电流源的电流是恒定的，不因外电路不同而改变。实际电流源的电流与所联接的电路有关。当其端电压增高时，通过外电路的电流要降低，端压越低通过外电路的电 并联来表示。图4-2为两种电流越大。实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 流源的伏安特性。
3、电源的等效变换 一个实际电源，尤其外部特性来讲，可以看成为一个电压源，也可看成为一个电流源。两者是等效的，其中I S=U S/R S或 U S=I S R S 图4-3为等效变换电路，由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的 电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。同时可知理想电压源与理想电流源两者 之间不存在等效变换的条件。 三、仪器设备 电工实验装置： DG011、 DG053 、 DY04 、 DYO31 四、实验内容 1、理想电流源的伏安特性 1)按图4-4(a)接线，毫安表接线使用电流插孔，R L 使用1KΩ电位器。 2)调节恒流源输出，使I S 为10mA。， 3)按表4-1调整R L 值,观察并记录电流表、电压表读数变化。将测试结果填入表4-1中。 2、实际电流源的伏安特性 按照图4-4(b)接线，按表4-1调整R L 值，将测试的结果填入表4-1中。
当电力系统进行操作或发生接地故障时，就会在由电气设备构成的集中参数电路中产生电磁暂态过程，引起系统电压的升高或产生过电流。 当电力系统中某一点突然发生雷电过电压或操作过电压时，这一变化并不能立即在系统其它各点出现，而要以电磁波的形式按一定的速度从电压或电流突变点向系统其它部位传播。 电磁波在分布参数电路中传播产生的暂态过程，简称波过程。 一般架空单导线线路的波阻抗Z?500 Q,分裂导线波阻抗Z?300 Q 冲击电晕对导线耦合系数的影响 发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。 冲击电晕对波阻抗和波速的影响冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小 冲击电晕对波形的影响冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性，有利于变电所的防雷保护。最大电位梯度出现在绕组的首端。冲击电压波作用于变压器绕组初瞬，绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的a I倍。a l越大，电位分布越不均匀，相应绕组的抗冲击能力越差。（危及变压器绕组的首端匝间绝缘） 最大电位梯度均出现在绕组首端，其值等于 a U0,对变压器绕组的纵绝缘（匝间绝缘） 有危害。 绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。过电压 波的波头时间越长（陡度越小），由于电感分流的影响，振荡过程的发展比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降；反之则振荡越激烈。波尾也有影响，在短波作用 下，振荡过程尚未充分激发起来时，外加电压已经大为减小，导致绕组各点的对地电压和电位 梯度也比较低。 变压器绕组内部保护的关键措施是：改善绕组的初始电位分布，使初始电位分布尽可能地接 近稳态电位分布。这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并削弱振荡，减小振荡过 电压的幅值。 （1）补偿对地电容C0dx 的影响；（静电环）（2）增大纵向电容K0/dx （纠结式绕组）绕组匝间绝缘所承受的冲击电压为Uab= alab/v 侵入波的陡度愈大，每匝线圈的长度愈长，或波速愈小，则作用在匝间的电压也愈大。为了限 制匝间电压以保护绕组的匝间绝缘，必须采取措施来限制侵入电机的波的陡度。
电力系统自动化报告 学院: 核技术与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 1班 学号: 201202060227 姓名: 徐茁夫 指导老师: 罗耀耀 完成时间: 2015年7月6日
填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）； 2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 3、格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm， 页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)； 正文部分采用三级标题； 第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行） 参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
实验一：典型方式下的同步发电机起励实验 一、实验目的 ⒈了解同步发电机的几种起励方式，并比较它们之间的不同之处。 ⒉分析不同起励方式下同步发电机起励建压的条件。 二、原理说明 同步发电机的起励方式有三种：恒发电机电压Ug 方式起励、恒励磁电流Ie 方式起励和恒给 定电压UR 方式起励。其中，除了恒UR 方式起励只能在他励方式下有效外，其余两种方式起励 都可以分别在他励和自并励两种励磁方式下进行。 恒Ug 方式起励，现代励磁调节器通常有“设定电压起励”和“跟踪系统电压起励”两种起 励方式。设定电压起励，是指电压设定值由运行人员手动设定，起励后的发电机电压稳定在手动 设定的给定电压水平上；跟踪系统电压起励，是指电压设定值自动跟踪系统电压，人工不能干预， 起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同的电压水平上，有效跟踪范围为85%～115%额定电 压；“跟踪系统电压起励”方式是发电机正常发电运行默认的起励方式，可以为准同期并列操作 创造电压条件，而“设定电压起励”方式通常用于励磁系统的调试试验。 恒Ie 方式起励，也是一种用于试验的起励方式，其设定值由程序自动设定，人工不能干预， 起励后的发电机电压一般为20%额定电压左右。 恒UR(控制电压)方式只适用于他励励磁方式，可以做到从零电压或残压开始人工调节逐渐 增加励磁而升压，完成起励建压任务。 三、实验内容与步骤 常规励磁装置起励建压在第一章实验已做过，此处以微机励磁为主。 ⒈选定实验台上的“励磁方式”为“微机控制”，“励磁电源”为“他励”，微机励磁装置菜 单里的“励磁调节方式”为“恒Ug”和“恒Ug 预定值”为400V。 ⑴参照第一章中的“发电机组起励建压”步骤操作。 ⑵观测控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流”表的指针摆动。 ⒉选定“微机控制”，“自励”，“恒Ug”和“恒Ug 预定值”为400V。 操作步骤同实验1。 ⒊选定“微机控制”，“他励”，“恒Ie”和“恒Ie 预定值”为1400mA。 操作步骤同实验1。 ⒋选定“微机控制”，“自励”，“恒Ie”和“恒Ie 预定值”为1400mA。 操作步骤同实验1。 ⒌选定“微机控制”，“他励”，“恒UR”和“恒UR 预定值”为5000mV。 操作步骤同实验1。 四、实验报告 ⒈比较起励时，自并励和他励的不同。 答：他励直流电机的励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机，永磁直流电机也可看作他励直流电机。并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联，作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电动机相同。他励直流电动机起动时，必须先保证有磁场（即先通励磁电流），而后加电枢电压。否则在加励磁电流之前，电枢中一直为起动电流（或理解为电能只以电枢绕组中热量的形式释放）
电路分析实验报告
实验报告（二、三） 一、实验名称实验二KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻，流出某个节点的电流的代数和恒等于零，流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定：流出节点的电流为正，流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻，沿任意回路巡行，所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”，遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图：
1.验证KCL： 以节点2为研究节点，电流表1、3、5的运行结果截图如下： 由截图可知，流入节点2的电流为2.25A，流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以，可验证ＫＣＬ成立。 ２.验证ＫＶＬ： 以左侧的回路为研究对象，运行结果的截图如下：
由截图可知，Ｒ３两端电压为２２.５Ｖ，Ｒ１两端电压为７.５Ｖ，电压源电压为３０Ｖ。２２.５＋７.５－３０＝０。所以，回路电压为０，所以，可验证ＫＶＬ成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流（电压） 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数，可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得，则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路，若以网孔为独立回
1、操作任务一：10kVⅠ段母线由运行转冷备用 1.拉开400V1号所用变进线41开关 2.检查400V 1号所用变进线41开关电流表指示正确 3.检查400VⅠ段母线电压表指示正确 4.检查400V1号所用变进线41开关电气指示确在分位 5.检查400V1号所用变进线41开关确已拉开 6.合上400V1，2母线联络40开关 7.检查400V1，2母线联络40开关电流表指示正确 8.检查400VⅠ段母线电压表指示正确 9.检查400V1，2母线联络40开关电气指示确在合位 10.检查400V1，2母线联络40开关确已合好 11.将400V1号所用变进线41小车开关由工作位置摇至试验位置 12.检查400V1号所用变进线41小车开关确已摇至试验位置 a)（上述为倒站用变） 13.退出10kV分段014开关柜跳1号主变进线压板 14.退出10kV分段014开关柜跳2#主变进线压板 15.退出10kV分段014开关柜保护合闸压板 16.投入10kV分段014开关柜闭锁备自投压板 a)（上述为退备自投）） 17.拉开1号电容器001开关 18.检查1号电容器001开关遥测指示正确 19.检查1号电容器001开关遥信指示确在分位 20.拉开隆井线003开关 21.检查隆井线003开关遥测指示正确 22.检查隆井线003开关遥信指示确在分位 23.拉开隆研线004开关 24.检查隆研线004开关遥测指示正确 25.检查隆研线004开关遥信指示确在分位 26.拉开隆秀C线006开关 27.检查隆秀C线006开关遥测指示正确 28.检查隆秀C线006开关遥信指示确在分位 29.拉开1号站用变013开关 30.检查1号站用变013开关遥测指示正确 31.检查1号站用变013开关遥信指示确在分位 32.退出1号主变压器保护1屏22LP低复合电压压板 33.退出1号主变压器保护2屏22LP低复合电压压板 34.检查1号主变10kV进线005开关遥测指示正确 35.拉开1号主变10kV进线005开关 36.检查1号主变10kV进线005开关遥信指示确在分位 37.将1号主变测控屏1#主变10kV控制开关由远方位置切至就地位置 38.检查10kVⅠ段母线电压遥测指示正确
能源建设 电力系统内部过电压分析 441022 湖北襄阳城郊供电公司(湖北襄阳) 朱国军 【摘 要】电力系统的工作可靠性是和过电压的大小密切相关的。过电压是指超过正常运行电压并可使电力系统绝缘或保护设备损坏的电压升高。内部过电压分为两大类，因操作和故障引起的瞬间电压升高，称为稳态过电压；而在瞬间过程完毕后出现的稳态性质的工频电压升高和谐振现象称为暂态过电压。内部过电压的能量来源于电网本身，并在额定电压的基础上产生，故其幅值大体与额定电压的大小成正比，并且具有统计性质。 【关键词】内部过电压;操作过电压;暂时过电压 1、稳态过电压分为工频过电压和谐振过电压 1.1工频过电压 操作过电压是在工频过电压Ug的基础上振荡产生的，Ug越高，操作过电压的幅值越高。其次，避雷器的额定电压决定于连接点的工频过电压，后者越高，则避雷器的额定电压和相应的残压也越高。由此可知，工频过电压间接地决定了电网的操作和雷电冲击绝缘水平。 常见的几种重要的工频过电压有：空载线路电容效应引用的电压升高；不对称短路时正常相上的工频电压升高；甩负荷引起发电机加速而产生的电压升高等。 1）空载长线路中的电容效应电容效应是指在电感、电容的串联回路中，当容抗大于感抗时，在电源电动势E的作用下，容性电流在感抗上的压降把容抗压降抬高的一种现象。 2）不对称接地引起的工频过电压当线路中发生不对称接地时，通过相见的电磁耦合，可能使健全相的工频电压有所升高。统计表明，单相接地是主要的故障形式，所引起的电压升高一般最为严重，乃是选择避雷器额定电压的主要依据。 1.2谐振过电压 电力系统中存在着许多电感和电容元件，如电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈、电抗器、线路电感等均可作为电感元件，而线路导线对地和相间电容、补偿用的并联和串联电容器组、高压设备的杂散电容均可作为电容器。当系统进行操作或发生故障时，这些电感、电容元件可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统中某些部分(或元件)出现严重的谐振过电压。谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多.甚至可稳定存在，直到破坏谐振条件为止。谐振过电压幅值可能很大，理论上可以达到无穷，实际数值小于3倍。 1）线性谐振 谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈，其铁芯中有气隙)和系统中的电容元件所组成.在正弦电源作用下，当系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振。 消弧线圈产生的线性谐振：类似于间歇性接地，接有消弧线圈的系统，只要让消弧线圈工作于脱谐度不大的状态，即可使补偿网络对地容抗大于感抗，当故障时如断路器非全相动作、线路发生单相或两相断线时，容抗更大，不满足谐振条件，不会发生严重的过电压。 2）铁磁谐振过电压线性谐振的参数条件 ，铁磁谐振 ，对于一定的 值(Lo为铁芯线圈的初始电感)，在很大的C值范围内(即 都有可能产生谐振)都可能产生谐振。有可能是工频的谐振，也有可能是高频谐波和分频谐波，如2、3、5次等高频谐波或1/2、1/3、1/5次等分频谐波。 在电力系统中，因导线的折断、断路器非全相动作等严重的运行状态出现的铁磁谐振过电压，都属于断线谐振过电压。现象：系统中心点位移、负载变压器相序可能反转、绕组电流急剧增加、铁芯有响声、导线有电晕声，多会发生传递过电压。非全相运行时，可能组成多种多样的串联谐振回路，这些回路中的电感是空载或轻载运行的负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感等。电容是导线对地和相间的部分电容，电感线圈对地杂散电容等。在一定的参数配合激发条件下，可能会产生基频、分频或高频谐振。基频谐振时，会出现三相对地电压不平衡，例如一相升高、两相降低；或两相升高、一相降低；或三相同时升高的现象。在负载变压器侧会使三相绕组电压的负序分量占主要的成分，造成相序反倾。实践证明，有可能产生2、3、5次高频谐波。 谐振过电压幅值可能很大，理论上可以达到无穷。分频谐振由于频率为工频的一半，互感器的励磁阻抗下降了一半，使铁芯元件的励磁电流大大增加，互感器严重饱和，过电压被限制了，实际数值小于2倍，除非有弱绝缘设备，一般不危险的。 2、暂态过电压通常为操作过电压 电力系统中的电容、电感元件均为储能元件。当有操作故障使其工作状态发生变化时，将产生振荡性的过渡过程。在此过程中，由于电感元件中储存的磁能会在某一瞬间转化为电场能存储与电容元件之中，将产生数倍于电源电压的过渡过程过电压，即所谓的操作过电压。它是在几毫秒至几十毫秒后消失的暂态过电压。 形成操作过电压的能量来源于电力系统本身，因此这类过电压的幅值与系统的额定电压大致成正比。通常用系统运行量高相电压幅值的倍数来表示过电压的大小。操作过电压的大小与电气设备特性，尤其是断路器的特性，以及系统结构、运行参数、操作或故障形式等因素有关，具有明显的随机性。 在非有效接地系统中，操作过电压有间歇电弧接地过电压(弧光接地过电压)、开断感性负载过电压、投切容性负载过电压等。 1）空载线路分闸过电压 切空线是电力系统中常有的操作。在开断过程中，若断路器发生重燃，使线路积累了电荷，并引起电磁振荡，会出现过电压。这种过电压不止幅值高，且持续时间长，可达0.5～1个工频周期以上，是220kV及以下电网确定操作绝缘水平的依据。 2）空载线路合闸过电压空载线路合闸过电压是决定超高压电网绝缘水平的重要因素。合空线过电压有两种不同的形式。其一是计划性的合闸操作，合闸后，线路各点电压由零值过渡到由电容效应决定的工频稳态电压从而出现振荡过电压。另一种是重合闸操作，由于残余电压的存在，三相重合闸过电压要比计划性合闸过电压更为严重。 3）空载变压器分闸过电压 在电力系统运行中，常有电感性负载的分闸操作，在这些操作过程中可能会出现幅值较高的过电压。 4）解列过电压在多电源供电系统中，由于某种原因(如线路发生接地故障)而失去稳定时，线路两侧电源的电动势将产生相对摆动(失步)。为了避免事故扩大而将系统解列，则可能会在单端的空载线路上出现解列过电压。 54《科技与企业》杂志 2011年10月（上）
电力系统实验报告 实验名称：简单电力系统的短路计算 实验人：王新博 学号：20091141003 指导教师：赵宏伟 实验日期：2012-5-4 一、实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法。 二、实验原理 在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。 三、实验内容及步骤 图示电力系统， G T 已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ; 变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ; 1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流 有名值。 2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。 3)数据输入 4)方案定义
5)数据检查 6)作业定义 7)执行计算 8)输出结果 四、实验结果与分析（包括实验数据记录、程序运行结果等） 1、手算过程： 1）、三相短路短路电流有名值（有接地电抗）： 2）、三相短路短路电流有名值（无接地电抗）： 3）、单相接地短路电流有名值（有接地电抗）： 4）、单相接地短路电流有名值（无接地电抗）： 5）、两相相间短路电流有名值（有接地电抗）： 6）、两相相间短路电流有名值（无接地电抗）： 7）、两相接地短路时短路电流有名值（有接地电抗）： 8）、两相接地短路时短路电流有名值（无接地电抗）： 2、通过PSCAD仿真所得结果为： 1）、三相短路（有接地电抗）：
第四章 1．地面落雷密度：一个雷电日每 km2 的地面上落雷的次数（次/雷电日·km 2 ）。落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数 2.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？答案：保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备。 3. ZnO 避雷器的主要优点有哪些？答案：ZnO 避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO 避雷器特别适用干直流保护和 SF6 电器保护等优点。适于大批量生产，造价低，经济性能好。 4.跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。(取跨距为 0.8m)工作接地中，对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势 5.内部过电压倍数：内部过电压倍数：内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。 6.【简答题】什么叫做操作过电压？答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。 7.简述电力系统中操作过电压的种类。答案：①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作，另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压 8.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。 9.电弧接地过电压：在中性点绝缘的电网中发生单相接地时，将会引起健全相得电压升高到线电压。如果单相接地为不稳定的电弧接地，即接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则在电网健全相和故障相上将会产生很高的过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。 10.影响电弧接地过电压的因素有哪些？答案：（一）电弧熄灭与重燃时的相位；（二）系统的相关参数（相间电容、线路损耗）；（三）中性点接地方式。 11.电弧接地过电压的发展过程和幅值大小都与什么有关？答案：电弧过电压的发展过程和幅值大小都与熄弧的时间有关，存在两种熄弧时间：（1）电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可熄灭（2）电弧要等到工频电流过零时才能熄灭 12.什么叫做截流？答案：流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。当采用灭弧能力很强的断路器切断很小的励磁电流时，工频励磁电流的电弧可能在自然过零前被强制熄灭，甚至电流在接近幅值 m I 时被突然截断，这就是断路器的截流现象。 13.为什么说切空载变压器容易发生截流现象？答案：切断 100A 以上的交流电流时，电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时（空载变压器的激磁电流很小，一般只是额定电流的 0.5％～4％，约数安到数十安），电弧提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断。 14.断路器的性能和变压器的参数是怎么影响切空变压器的？答案：切断小电流电弧时，性能差的断路器，由于切断电流能力不强，切除空载变压器时过电压较低；而切除小电流电弧时性能好的断路器，由于切流能力强，切除空载变压器过电压较高。另外，当断路器的灭弧能力差时，切流后在断路器触头间容易引起电弧重燃，而这种电弧重燃与切空线相反，使变压器侧的电容中电场能量向电源释放，从而降低了过电压。使用相同断路器，即使是在相同的截流能力下，当变压器的电容越大和电感越小时，过电压会降低。 15.如何限制切空载变压器的过电压？答案：（一）在断路器的变压器侧加装阀式避雷器。（二）在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。（三）需频繁进行变压器的分合闸操作的场合可采用：在电弧炉变压器的低压绕组侧并接三相整流电路，直流回路中接有大容量电解电容。 16.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。
五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师
实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的： 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容： （一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 （二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型： 1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘； 6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型： 按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下： 四、心得体会： 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。
实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options，One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型
220kV母线倒闸操作讲义（实操课） 课程目标 通过本次课程，使学生们了解掌握双母线倒闸操作基本要求、遵循原则、及倒、停母线操作相关知识。达到能熟练的手工填写(220kV母线)倒闸操作票。 一、220kV母线及部分设备 1、什么是母线 在发电厂和变电所的各级电压配电装置中、将发动机、变压器与各种电器连接的导线称为母线。母线是各级电压配电装置的中间环节，它的作用是汇集、分配和传送电能。 2、思考题 1）母线的作用是什么何种情况应设置母线 母线的作用：是汇集和分配电能。 在进出线较多的情况下，为便于电能的汇集和分配，应设置母线，这是由于安装时，不可能将很多回进出线安装在一点上，而是将每回进出线分别在母线的不同点连接引出。一般具有四个以上间隔时，就应设置母线 2）母线有哪些部件组成 母线组成：由导线、绝缘子、架构（支杆）接地装置、金具。导线形式有软导线（钢芯铝导线）、硬导线（管型和矩形铝或铜导线）。
二、220kV母线接线方式 1、有汇流母线的接线形式可分为两大类： （一）单母线： 1：单母线 2：单母线分段 3：单母线（分段）带旁路（二）双母线： 1：双母线 2：双母线分段（单分段双分段） 3：双母线（分段）带旁路 4：3/2断路器接线 5：变压器-母线组接线 2、双母线
3、双母线接线特点 有两组母线（Ⅰ、Ⅱ）。 每一个电源回路和出线回路均通过一台断路器和两台隔离开关分别接到两组母线上。两组母线通过一台母联断路器相连。 1）双母线接线优点 供电可靠性大，轮流检修母线时，不必中断对用户的供电； 检修任何一条母线的隔离开关时，只需将隔离开关所属的线路停电，其余线路可以不停电； 当一条母线发生故障时，可以用另一条母线迅速恢复供电，缩小线路停电范围； 任何一条线路的断路器因故不能操作时，可以用倒母线的方式，用母联断路器代替线路断路器进行操作； 运行方式灵活；
电力系统过电压分类和特点 电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。 产生的原因及特点是: 大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。因此,220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。 工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。 操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电 压倍数较高。因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。 谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。 变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑? 变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑? 答：变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。 (1)变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。当变压器检修时，可作特殊运行方式处理，例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。 (2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。如果由于某些原因，变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其中一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。否则，按特殊运行方式处理。
本科生实验报告 实验课程电力系统分析 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师顾民 实验地点6C901 实验成绩
二〇一五年十月——二〇一五年十二月 实验一MATPOWER软件在电力系统潮流计算中的应用实例 一、简介 Matlab在电力系统建模和仿真的应用主要由电力系统仿真模块(Power System Blockset 简称PSB)来完成。Power System Block是由TEQSIM公司和魁北克水电站开发的。PSB是在Simulink环境下使用的模块,采用变步长积分法,可以对非线性、刚性和非连续系统进行精确的仿真，并精确地检测出断点和开关发生时刻。PSB程序库涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统仿真模型。通过PSB可以迅速建立模型，并立即仿真。PSB程序块程序库中的测量程序和控制源起到电信号与Simulink程序之间连接作用。PSB程序库含有代表电力网络中一般部件和设备的Simulink程序块，通过PSB 可以迅速建立模型，并立即仿真。 1)字段baseMVA是一个标量，用来设置基准容量，如100MVA。 2)字段bus是一个矩阵，用来设置电网中各母线参数。 ①bus_i用来设置母线编号(正整数)。 ②type用来设置母线类型, 1为PQ节点母线, 2为PV节点母线, 3为平衡(参考)节点母线，4为孤立节点母线。 ③Pd和Qd用来设置母线注入负荷的有功功率和无功功率。 ④Gs、Bs用来设置与母线并联电导和电纳。 ⑤baseKV用来设置该母线基准电压。 ⑥Vm和Va用来设置母线电压的幅值、相位初值。 ⑦Vmax和Vmin用来设置工作时母线最高、最低电压幅值。 ⑧area和zone用来设置电网断面号和分区号，一般都设置为1，前者可设置范围为1～100，后者可设置范围为1～999。 3)字段gen为一个矩阵，用来设置接入电网中的发电机(电源)参数。 ①bus用来设置接入发电机(电源)的母线编号。 ②Pg和Qg用来设置接入发电机(电源)的有功功率和无功功率。 ③Pmax和Pmin用来设置接入发电机(电源)的有功功率最大、最小允许值。 ④Qmax和Qmin用来设置接入发电机(电源)的无功功率最大、最小允许值。 ⑤Vg用来设置接入发电机(电源)的工作电压。 1.发电机模型 2.变压器模型 3.线路模型 4.负荷模型 5.母线模型 二、电力系统模型 电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路、动力系统、电力系统和电力网简单示意如图
电 力 系 统 实 验 报 告 班级：09050446X 学号：09050446X00 姓名：
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。
电力系统内部过电压及防护措施分析 【摘要】在电力设备正常运行过程中，有时即使无雷电等外部侵入也会出现损坏的事故。通常将电网内部原因造成的过电压称为内部过电压，其对电网系统有着直接而有效的影响。本文将对电力系统内部过电压进行分析，并且提出切实可行的防护措施。 【关键词】电力系统；过电压；防护措施；分析 引言 在电力系统中，其运行的可靠性与过电压大小有着不可分割的关系。过电压可以分为稳态过电压与暂态过电压两种。内部过电压能量大部分来自于电网自身，并且在额定电压基础之上而产生的，因此，其幅值一般和额定电压的大小成正相关，并且具备统计的性质。 1 暂时过电压种类 1.1 由接地故障而导致的过电压 在电力系统中，故障时有发生，发射管单相接地故障次数相对较多，并且其伴随着系统电压等级增大而不断增加。当发生故障为单相接地故障时，以故障点为作为等效点系统等值正序、负序阻抗为：Z1=Z2=JX1，零序限抗为：ZO=JX0，等值电动势为E，A相接地时，B、C两正常相的过电压UB、UC可按照下式进行计算： 因为避雷器并不具有保护单相接地时增大单相电压的功能，但是在实际运行过程中，发生单相故障的次数却最多，所以即使产生单相接地故障时正常相过电压尚未达到，然而在实际操作中防护内部过电压常常是用单相接地时正常相工频过电压的值来选择合适的避雷器灭弧电压，并且对于中性点非接地系统来说，因为X0/X11/ωC时，才会引起电压升高导致铁磁谐振，铁磁谐振之后会导致电流反响，极易引起电机反转的故障。一般情况下，可以采取相应的措施来破坏谐振的条件，例如：减小电抗、增加电阻或者使用消谐器等等。 2 暂态过电压防护措施 2.1 间歇性电弧接地过电压 间歇性电弧接地过电压一般都是发生在中性点不接地系统之中，因为此类系统具备发生单相接地仍然能持续工作两小时的特征，所以其中电弧可能发生多次充入，使得线路中负荷进行多次重新分配，引起中性点电压上升，最终导致过电压。虽然此种过电压的幅值相对较小，只为额定电压的3倍左右，然而由于其持续的时间比较长，并且范围相对比较广，将对弱绝缘设备造成严重影响，应该采
网络高等教育《电力系统继电保护》实验报告 学习中心： 层次： 专业：电气工程及其自动化 年级：年秋季 学号： 学生姓名：
实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验 一、实验目的 1. 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工 作原理、基本特性； 2. 学习动作电流、动作电压参数的整定方法。 二、实验电路 1．过流继电器实验接线图 过流继电器实验接线图 2.低压继电器实验接线图 低压继电器实验接线图
三、预习题 1.过流继电器线圈采用_串联_接法时，电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出；低压继电器线圈采用__并联 _接法时，电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出。(串联，并联) 2. 动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？ 答：1.使继电器返回的最小电压称为返回电压；使继电器动作的最大电压称为动作电压；返回电压与动作电压之比称为返回系数。 2.使继电器动作的最小电流称为动作电流；使继电器返回的最大电流称为返回电流；返回电流与动作电流之比称为返回系数。 四、实验内容 1．电流继电器的动作电流和返回电流测试 表一过流继电器实验结果记录表
2．低压继电器的动作电压和返回电压测试 表二低压继电器实验结果记录表 五、实验仪器设备
六、问题与思考 1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？ 答：由于摩擦力矩和剩余力矩的存在，使得返回量小于动作量。根据返回力矩的定义，返回系数恒小于1. 2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？ 答：返回系数是确保保护选择性的重要指标，让不该动作的继电器及时返回，使正常运行的部分系数不被切除。 3. 实验的体会和建议 电流保护的动作电流是按躲开最大负荷电流整定的，一般能保护相邻线路。在下一条相邻线路或其他线路短路时，电流继电器将启动，但当外部故障切除后，母线上的电动机自启动，有比较大的启动电流，此时要求电流继电器必须可靠返回，否则会出现误跳闸。所以过电流保护在整定计算时必须考虑返回系数和自起动系数，以保证在上述情况下，保护能在大的启动电流情况下可靠返回。电流速断的保护的动作电流是按躲开线路末端最大短路电流整定的，一般只能保护线路首端。在下一条相邻线路短路时，电流继电器不启动，当外部故障切除后，不存在大的启动电流情况下可靠返回问题
?当电力系统进行操作或发生接地故障时，就会在由电气设备构成的集中参数电路中产生 电磁暂态过程，引起系统电压的升高或产生过电流。 ?当电力系统中某一点突然发生雷电过电压或操作过电压时，这一变化并不能立即在系统 其它各点出现，而要以电磁波的形式按一定的速度从电压或电流突变点向系统其它部位传播。 ?电磁波在分布参数电路中传播产生的暂态过程，简称波过程。 一般架空单导线线路的波阻抗Z≈500Ω，分裂导线波阻抗Z≈300Ω ?冲击电晕对导线耦合系数的影响 发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。 ?冲击电晕对波阻抗和波速的影响 冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小 ?冲击电晕对波形的影响 冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性， 有利于变电所的防雷保护。 最大电位梯度出现在绕组的首端。冲击电压波作用于变压器绕组初瞬，绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的αl倍。αl越大，电位分布越不均匀，相应绕组的抗冲击能力越差。（危及变压器绕组的首端匝间绝缘） ?最大电位梯度均出现在绕组首端，其值等于αU0，对变压器绕组的纵绝缘（匝间绝缘） 有危害。 ?绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。 过电压波的波头时间越长（陡度越小），由于电感分流的影响，振荡过程的发展比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降；反之则振荡越激烈。波尾也有影响，在短波作用下，振荡过程尚未充分激发起来时，外加电压已经大为减小，导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。 ?变压器绕组内部保护的关键措施是：改善绕组的初始电位分布，使初始电位分布尽可能 地接近稳态电位分布。这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并削弱振荡，减小振荡过电压的幅值。 （1）补偿对地电容C0dx的影响；（静电环）（2）增大纵向电容K0/dx （纠结式绕组）绕组匝间绝缘所承受的冲击电压为Uab=ālab/v ?侵入波的陡度愈大，每匝线圈的长度愈长，或波速愈小，则作用在匝间的电压也愈大。 ?为了限制匝间电压以保护绕组的匝间绝缘，必须采取措施来限制侵入电机的波的陡度。