试验一电力线分布试验

电⼒系统实验报告单机⽆穷⼤系统稳态实验：⼀、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：实验数据如下:由实验数据，我们得到如下变化规律：（1）保证励磁不变的情况下，同⼀回路，随着有功输出的增加，回路上电流也在增加，这是因为输出功率P=UIcos Φ，机端电压不变所以电流随着功率的增加⽽增加；（2）励磁不变情况下，同⼀回路，随着输出功率的增⼤，⾸端电压减⼩，电压损耗也在减⼩，这是由于输出功率的增⼤会使发电机输出端电压降低，在功率流向为发电机到系统的情况下，即使电压虽好降低有由于电压降落的横向分量较⼩，所以电压降落近似为电压损耗；（3）出现电压降落为负的情况是因为系统倒送功率给发电机的原因。

单回路供电和双回路供电对电⼒系统稳定性均有⼀定的影响，其中双回路要稳定⼀些，单回路稳定性较差。

⼆、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。

由实验数据，我们可以得到如下结论：（1）送出相同⽆功相同有功的情况下：单回路所需励磁电压⽐双回路多，线路电流⼤⼩相等，单回路的电压损耗⽐双回路多；（eg.P=1,Q=0.5时）（2）送出相同⽆功的条件下，双回路⽐单回路具有更好的静态稳定性，双回路能够输送的有功最⼤值要多于单回路；发⽣这些现象的原因是：双回路电抗⽐单回路⼩，所以所需的励磁电压⼩⼀些，电压损耗也要少⼀些，⽽线路电流由于系统电压不改变；此外，由于电抗越⼤，稳定性越差，所以单回路具有较好的稳定性。

三、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S Eq=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。

电气工程学院《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告学号：2014302540149姓名：刘玉清班级： 2014级6班一、实验目的（不超过400字介绍）潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统运行和规划中提出的各种问题。

了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法，掌握用PSASP进行电力系统潮流、稳定和短路计算的方法，对于我们学习电力系统分析有重要的意义，可以让我们更深刻地体会潮流计算的过程，方便地模拟仿真电力系统的运行状况。

对运行中的电力系统，通过潮流的计算可以分析各种负荷变化、网络结构改变等各种情况会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件（线路、变压器等）是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等；对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案（如新建变电站、线路改造、电磁环网解环等）能否满足安全稳定运行的要求。

二、潮流计算部分（1）简单介绍本次实验的潮流计算的试验内容，叙述利用PSASP软件进行潮流计算需要输入哪些数据（不超过800字）。

以上为系统常规运行方式的单线图。

由于母线 STNB-230 处负荷的增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：在母线 GEN3-230 和 STNB-230 之间增加一回输电线，增加发电 3 的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如右图虚线所示：实验将对该系统进行计算分析。

需要输入的数据为：母线数据、交流线数据、变压器数据、发电数据、负荷数据、区域定义数据、方案定义、潮流计算作业定义。

具体数据见实验指导书。

（2）绘制仿真实验任务指导书中要求的两个潮流计算拓扑结构图，并根据两种潮流方案的潮流计算结果在拓扑结构图上标注母线节点电压和相位，利用复数功率形式标注各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母线至j侧），统计发电机和负荷的功率大小并统计系统网损（3）在规划潮流方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5p.u.，无功保持不变，试调试潮流，并在绘制的规划方式拓扑结构上标注母线节点电压和相位，利用复数功率形式标注各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母线至j侧），统计发电机和负荷的功率大小并统计系统网损。

第1篇一、实验目的1. 理解电场的基本概念，包括电场强度、电势和电力线等。

2. 掌握用模拟法描绘和研究静电场的方法。

3. 通过实验加深对电场强度和电势等基本概念的理解。

二、实验原理静电场是由电荷分布决定的。

在给定区域内的电荷分布、介质分布及边界条件确定后，可根据库仑定律和边界条件来求得电场分布。

然而，大多数情况下，解析解难以求得，因此需要通过数字解法或实验方法来测出电场分布。

在实验中，我们采用模拟法来描绘和研究静电场。

模拟法的基本思想是：通过构造一个模拟场（称为模拟场），使其分布与静电场的分布完全一样，当用探针去探测电势分布时，不会使电场分布发生畸变，从而实现静电场的模拟。

三、实验仪器1. 导电液体式电场描绘仪2. 同轴电极3. 平行板电极4. 白纸（自备）5. 电势计6. 电源7. 电阻8. 导线9. 毫米刻度尺四、实验步骤1. 准备实验装置：将同轴电极和平行板电极固定在导电液体式电场描绘仪上，连接电源、电阻和导线。

2. 开启电源，调整电压，使电场强度适中。

3. 在白纸上标出电极的位置，并用毫米刻度尺测量电极间距。

4. 在导电液体中放入电势计，调整电势计的位置，使电势计的读数与电极上的电势相等。

5. 在白纸上用铅笔画出电势计所在位置，记录电势计的读数。

6. 重复步骤4和5，在白纸上画出多个电势计的位置和读数。

7. 根据电势计的读数，在白纸上用虚线画出等势线。

8. 根据等势线的分布，用实线画出电力线。

9. 分析电场强度和电势的分布规律，并与理论值进行比较。

五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，我们得到了同轴电极和平行板电极之间的静电场分布图。

从图中可以看出，电场强度在电极附近较大，随着距离的增加逐渐减小。

电势在电极附近较大，随着距离的增加逐渐减小。

2. 分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：（1）在静电场中，电场强度和电势都随着距离的增加而减小。

（2）在电极附近，电场强度和电势较大，随着距离的增加逐渐减小。

实验一 输电线路电流常规保护实验 (三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验)一、 实验目的1．了解电磁式电流保护的组成。

2．学习电力系统电流中电流、时间整定值的调整方法。

3．研究电力系统中运行方式变化对保护范围的影响。

4．根据实验数据分析出无时限电流速断保护最大保护范围。

二、 接线方式试验台一次系统原理图如图1所示。

采用完全星形接线的电流保护如图2所示。

电流保护一般采用三段式结构，即电流速断（I 段），限时电流速断（II 段），定时限过电流（III 段）。

但有些情况下，也可以只采用两段式结构，即I 段（或II 段）做主保护，Ⅲ段作后备保护。

PT测量1A2B2C2A电流测量C相电流测量B相KA2KA3KA4KA5KA6KT KMKA1A相负载B相负载C相负载合闸分闸abc1A1B 1C微机PT输入电流测量A相1B1C合闸分闸2A2B2C微机CT1微机CT2+220KS KS-220-220A图1 完全星形两段式接线图KA1,KA2,KA3是I 段，位于保护屏的上排；KA4,KA5,KA6是II 段，位于保护屏的下排。

三、 实验内容与步骤实验内容：三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验实验要求：在不同的系统运行方式下，做两段式常规电流保护实验，找出Ⅰ段电流保1 2,4,5Ω 测量孔1KM 1CT TM 220/127V R S最小 最大 区内 区外PT 测量 2KM 2CT K1 1R 2Ω 3KM R d 10Ω 2R 45ΩDX K3 移相器 图1 电流保护实验一次系统图 电流、电压保护护的最大和最小保护范围。

四、实验过程及步骤（1）按前述完全星形实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接，记录I段三个电流继电器的整定值。

（2）系统运行方式选择置于“最大”，将重合闸开关切换至“OFF”位置。

（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用)。

实验一静电场电力线与等位线绘制一、实验目的1、掌握电场中电场线的测量方法；2、掌握电场中等位线的描绘方法。

二、实验设备1. DZ-2型电场描绘仪器1台2. 双层探针1个3. 两点电荷水槽电极1个4. 同轴柱面水槽电极 1块5. 聚焦电场水槽电极 1块三、实验原理在一些电子器件和设备中，有时需知道其中的电场分布，一般都通过实验的方法来确定。

直接测量电场有很大的困难，所以实验时常采用一种物理实验的方法－模拟法，即仿造一个电场 ( 模拟场 ) 与原电场完全一样。

当用探针去测模拟场时，也不受干扰，因此可间接地测出被模拟的电场中各点的电位，连接各等电位点作出等位线。

根据电力线与等位线的垂直关系，描绘出电力线，即可形象地了解电场情况，加深电场强度、电位和电位差概念的理解。

1．两点电荷的电场分布由图1.1所示，两点电荷A、B各带等量异号电荷，其上分别为+V和-V，由于对称性，等电位面也是对称分布的，电场分布图见图1。

图1.1 两点电荷的电场分布图1.2 同轴柱面的电场分布做实验时，是以导电率很好的自来水，填充在水槽电极的两极之间。

若在两电极上加一定的电压，可以测出自来水中两点电荷的电场分布。

与长平行导线的电场分布相同。

2． 同轴柱面的电场分布由图1.2所示，因环B 的中心放一点电荷A ，分别加+V 和-V ，由于对称性，等位面都是同心圆，电场分布的图形见图1.2。

如图 1.2 所示，设小圆的电位为Va 半径为a ，大圆的电位为Vb ，半径为b ，则电场中距离轴心为r 处的电位Vr 可表示为：⎰⋅-=raa r dr E V V （1）又根据高斯定理，则圆柱内r 点的场强E=K/r （当a < r < b 时） （2）式中K 由圆柱的线电荷密度决定。

将（2）式代入（1）式arK V dr r K V V a raa r ln -=-=⎰（3） 在r=b 处应有：)/ln(a b K V V a b ⋅-= 所以ab V V K ba /ln -=（4）如果取0V V a =，0=b V ，将（4）式代入（3）式，得到：ab rb V V r /ln /ln 0= （5）为了计算方便，上式也可写作：_Bab rb V V r /log /log 0（6）3． 聚焦电极的电场分布示波管的聚焦电场是由第一聚焦电极A2和第二加速电极A2组成，A2的电位比A1的电位高。

静电场的实验测量与数据计算静电场是物理学中重要的概念之一，它描述了由于电荷分布而产生的电力场。

在科学研究和工程应用中，准确地测量和计算静电场是非常重要的。

本文将介绍静电场的实验测量方法和数据计算过程。

一、实验测量方法1. 静电感应法静电感应法是一种最常用的测量静电场的实验方法。

具体操作如下：1) 用导体球或导体板通过导电支架与地线相连。

2) 在被测点附近放置一个带正电的金属小球或电极。

3) 测量导体球或导体板上的电荷量，可使用电荷仪或电流计等设备进行测量。

2. 高压静电场测定法高压静电场测定法适用于较大范围的静电场测量。

具体操作如下：1) 调节高压电源，产生所需范围内的高电压。

2) 将电压施加到带有电荷感应器的导电球上。

3) 将感应器的输出信号通过数据采集器记录下来。

4) 根据感应器的输出信号计算静电场的强度和方向。

二、数据计算过程1. 计算静电场强度静电场强度（E）定义为单位正电荷所受到的电力，通常用单位为牛顿/库仑的电场强度来表示。

计算公式为：E = F/q其中，F为电荷所受电力，q为电荷量。

2. 计算静电势能静电势能表示静电场中物体所具有的能量。

计算静电势能的公式为：U = qV其中，U为静电势能，q为电荷量，V为电势差。

3. 计算电场线电场线是表示静电场强度和方向的图形。

根据电场线的特点，可以通过计算得出。

具体方法为：1) 假设一个电荷位于被测点附近。

2) 在被测点的各个方向上放置具有适当电荷量的试验电荷。

3) 测量这些试验电荷所受到的力的大小和方向。

4) 根据所得数据绘制出电场线的分布图。

三、实验注意事项1. 安全防护在进行静电场实验时，应注意电流的触及和高压的危险。

应佩戴绝缘手套和护目镜等安全防护用品，并确保实验设备的安全运行。

2. 实验环境控制静电场的测量容易受到周围环境的干扰，应尽量在无风、无摩擦等条件下进行实验。

同时，应控制实验室的湿度和温度，防止误差产生。

3. 仪器校正在进行静电场的测量之前，需要对测量仪器进行校正，确保测量结果的准确性和可靠性。

大学物理实验报告,静电场,无限长同轴圆柱面之间的电势分布关系静电场的模拟实验报告实验二静电场的描绘【目的与任务】1、理解用模拟法描绘静电场的原理和方法；2、学会用模拟法描绘静电场的等势线和电场线；3、定性说明同轴圆柱面和带电直导线电流场的特点及其应用。

【仪器与设备】静电场描绘仪（西安教学仪器厂生产），万用电表，坐标纸等。

仪器简介：1、交流电源交流电源输出电压在0～10V之间连续可调，最大输出电流l A。

实验时将输出电压调节到实验要求之值。

2、静电场描绘仪图1 静电场描绘仪静电场描绘仪如图1所示，支架采用双层式结构，下层放置水盘和电极，上层安放坐标纸。

P是测量探针，用于在水中测量各点的电势，P′是与P联动的记录探针，可将P在水中测得的各电势点通过按下指针P′在坐标纸上打出印迹，同步地记录在坐标纸上。

由于P、P′是固定在同一探针架上的，所以两者绘出的图形完全相同。

3、模拟电极可提供两点电荷(平行输电线)，同轴柱面(同轴电缆)，聚焦电极三种模拟电极。

【原理与方法】1、直接测量静电场的困难带电体在周围空间产生的静电场，可用电场强度E或电势U的空间分布来描述。

一般情况下，可从已知的电荷分布，用静电场方程求出其对应的电场分布，但对较复杂的电荷分布，如电子管、示波管、电子显微镜、加速器等电极系统，数学处理上十分困难，因而总是希望用实验方法直接测量。

但是，直接测量静电场往往很困难。

因为，首先静电场中无电流，不能使用磁电式仪表，而只能使用较复杂的静电仪表和相应的测量方法；其次，探测装置必须是导体或电介质，一旦放入静电场中，将会产生感应电荷或极化电荷，使原电场发生改变，影响测量结果的准确性。

若用相似的电流场来模拟静电场，则可从电流场得到对应的静电场的具体分布。

2、用稳恒电流场模拟静电场的可行性如果两种物理现象在一定条件下满足同一形式的数学规律，则可将对其中某一种物理现象的研究来代替对另一种物理现象的研究，这种研究方法称为模拟法。

Beijing Jiaotong University电力系统运行方式及潮流分析实验结题报告姓名：TYP班级：电气0906学号：********指导老师：***完成日期：2012.3.20一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法；2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。

二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算；2、不同运行方式下潮流分布的比较分析。

三、实验步骤1、熟悉仿真环境及主接线系统的搭建打开仿真软件，根据教程熟练软件里各项工具的使用，并最终搭建起辐射形网络主接线系统。

系统中各个模块的参数设定如下：（1）升压变压器B1根据变比=18/110，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％等数据设定参数，此处应将绕组2额定电压设为1.1倍的2测网络额定电压。

具体参数设定如下图：（2）线路L1，L2根据长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km等数据设定参数，其中需将线路额定电压设为110kV，以保证仿真成功。

同时要通过电纳的数值换算出正序电容的数值，具体公式为b=2πf N C,算出正序电容为8.721690881nF/km。

具体参数设定如下图：（3）降压变压器B2，B3根据Un=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％等数据设定参数。

其中2测网络额定电压须设为10kV，绕组2额定电压设为11kV，因为国家电网规定的线路电压标准中只有10kV，而没有11kV。

具体参数设定如下图：（4）负载F1，F2根据F1：20+j15MVA； F2：30+j12MVA等数据设定两个负载的参数。

具体参数设定如下图：（5）同步发电机G1根据G1：300+j180MVA（平衡节点）等数据设定参数。

实验一静电场电力线与等位线绘制一、实验目的1、掌握电场中电场线的测量方法；2、掌握电场中等位线的描绘方法。

二、实验设备1. DZ-2型电场描绘仪器1台2. 双层探针1个3. 两点电荷水槽电极1个4. 同轴柱面水槽电极 1块5. 聚焦电场水槽电极 1块三、实验原理在一些电子器件和设备中，有时需知道其中的电场分布，一般都通过实验的方法来确定。

直接测量电场有很大的困难，所以实验时常采用一种物理实验的方法－模拟法，即仿造一个电场 ( 模拟场 ) 与原电场完全一样。

当用探针去测模拟场时，也不受干扰，因此可间接地测出被模拟的电场中各点的电位，连接各等电位点作出等位线。

根据电力线与等位线的垂直关系，描绘出电力线，即可形象地了解电场情况，加深电场强度、电位和电位差概念的理解。

1．两点电荷的电场分布由图1.1所示，两点电荷A、B各带等量异号电荷，其上分别为+V和-V，由于对称性，等电位面也是对称分布的，电场分布图见图1。

图1.1 两点电荷的电场分布图1.2 同轴柱面的电场分布做实验时，是以导电率很好的自来水，填充在水槽电极的两极之间。

若在两电极上加一定的电压，可以测出自来水中两点电荷的电场分布。

与长平行导线的电场分布相同。

2． 同轴柱面的电场分布由图1.2所示，因环B 的中心放一点电荷A ，分别加+V 和-V ，由于对称性，等位面都是同心圆，电场分布的图形见图1.2。

如图 1.2 所示，设小圆的电位为Va 半径为a ，大圆的电位为Vb ，半径为b ，则电场中距离轴心为r 处的电位Vr 可表示为：⎰⋅-=raa r dr E V V （1）又根据高斯定理，则圆柱内r 点的场强E=K/r （当a < r < b 时） （2）式中K 由圆柱的线电荷密度决定。

将（2）式代入（1）式arK V dr r K V V a raa r ln -=-=⎰（3） 在r=b 处应有：)/ln(a b K V V a b ⋅-= 所以ab V V K ba /ln -=（4）如果取0V V a =，0=b V ，将（4）式代入（3）式，得到：ab rb V V r /ln /ln 0= （5）为了计算方便，上式也可写作：_Bab rb V V r /log /log 0（6）3． 聚焦电极的电场分布示波管的聚焦电场是由第一聚焦电极A2和第二加速电极A2组成，A2的电位比A1的电位高。