电力系统分析实验四

大工15秋《电力系统继电保护实验》实验报告参考答案

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层 次： 专科起点本科 专 业： 年 级： 年 春/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 电力系统继电保护

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 2.低压继电器实验接线图 三、预习题

1. DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈 并联 时的额定值；DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈 串联 时的额定值。(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？ 动作电流(压)：使继电器动作的最小电流(压)；

返回电流(压)：使继电器返回的最大电流(压)； 返回系数：返回电流(压)和动作电流(压)之比； 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

1．1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？

答: 为了保证动作后输出状态的稳定性和可靠性，返回电流小于动作电流，所以 过电流继电器返回系数小于1。

2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？

答：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统不被切除. 3. 实验的体会和建议

在试验中我体会到返回系数越低，过电流保护的动作电流越大，因此装置的灵敏性越差。返回系数过高，则可能造成在动作电流附近继电器输出不稳定，出现触点抖动的现象。

实验二 电磁型时间继电器和中间继电器实验 一、实验目的

2. 掌握时间继电器和中间继电器的的测试和调整方法。 二、实验电路

电力系统分析上机报告

——短路计算程序设计

姓名： 学号： 班级:

一、目的

根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。

二、上机内容

电力系统故障的计算程序设计及编制和调试。采用所编制的程序进行《电力系统分析》例6-3题的对称短路计算。有关数学模型和原理框图以及已知结果的例题，参见《电力系统分析》第六章。常用的计算方法为节点导纳矩阵法或节点阻抗矩阵法，其形成方法分别参见《电力系统分析》第四章。

三、选择所用计算机语言的理由

我们使用的是第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，它的优点如下：

1. 语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。

2.运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。

3.MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。

4.程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。

5.程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

6.MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里，绘图都很不容易，但在MATLAB里，数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。

7.MATLAB的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。

第 1 页 共 1 页 电力系统及自动化综合实验报告

姓名：学号：第三章 一机中间开关站电压；DU 输电线路的电压降落

3、单回路稳态非全相运行实验确定实现非全相运行的接线方式，断开一相时，与单回路稳态对称运行时相同的输送功率下比较其运行状态的变化。具体操作方法如下：（1）首先按双回路对称运行的接线方式（不含QF5）；（2）输送功率按实验1中单回路稳态对称运行的输送功率值一样；（3）微机保护定值整定：动作时间0秒，重合闸时间100秒；（4）在故障单元，选择单相故障相，整定故障时间为0²

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100、3

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51、2

21、2300、500、5

四、实验报告要求

1、整理实验数据，说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响，并对实验结果进行理论分析。

2、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点和变化范围。

3、比较非全相运行实验的前、后实验数据，分析输电线路输送功率的变化。

五、思考题

1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？答：由静稳系数SEq=EV/X，所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是：系统元件电抗，系统电压大小，发电机电势以及扰动的大小。

2、 提高电力系统静态稳定有哪些措施？答：提高静态稳定性的措施很多，但是根本性措施是缩短"电气距离"。主要措施有: (1)、减少系统各元件的电抗:减小发电机和变压器的电抗，减少线路电抗(采用分裂导线); (2)、提高运行电压水

第 1 页 共 1 页 平; (3)、改善电力系统的结构; (4)、采用串联电容器补偿; (5)、采用自动励磁调节装置; (6)、采用直流输电。

1 电力系统运行方式运行实验

一、实验目的

1．了解和掌握对称稳定情况下，输出系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化范围。

二、原理与说明

现代电力系统电压等级越来越高，系统容量越来越大，网络结构也越来越复杂。仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统，不能全面反映电力系统物理特性，潮流分布，多台发电机并列运行等等。

“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络，如图1所示

图2-1

此电力系统主网按500KV电压等级来模拟，WB4母线，每台发电机按600MW，机组来模拟，无穷大电源短路容量为6000MVA。

发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母线断开分别输送功率。在距离100KV的中间站的母线WB6经联络变压器与220KV母线WB4相联，发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率（当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时）从而改变潮流方向。

发电机3站，一方面经70K短距离线与发电机2站相联，另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联，本站还有地方负荷。

此电力网是具有多个节点的环形电力网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除XL3线路，电力网则变成了一个辐射形网络，如切除XL6线路，则

发电机3站、发电机5站要经过长距离线路向系统输送功率，如XL3、XL6线路都断开，则电力网变成了T型网络等等。

二、实验项目与方法

1. 实验项目

在相同的运行条件下，即各发电机的运行参数保持不变，改变网络结构，观察并记录系统中运行参数的变化，并将结果加以比较和分析。

表2-1

开关状态不同网络结构

QF1

QF3

QF5

QF6

OF10

QF11

QF17

QF18