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电机实验指导书Experiment Guide河海大学能源与电气学院实验一单相变压器一．实验目的1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2.通过负载实验测取变压器的运行特性。
二．预习要点1.变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？2.在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？3.如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。
三．实验项目1.空载实验测取空载特性UO =f(IO)，PO=f(UO)。
2.短路实验测取短路特性UK =f(IK)，PK=f(IK)。
3.负载实验(1)纯电阻负载保持U1=U1N，2cosϕ=1的条件下，测取U2=f(I2)。
(2)阻感性负载保持U1=U1N，2cosϕ=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表）2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内）变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。
实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。
A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。
具体配置由所采购的设备型号不同由所差别。
若设备为MEL-Ⅰ系列，则交流电流表、电压表为指针式模拟表，量程可根据需要选择；若设备为MEL-Ⅱ系列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择。
仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。
若电压表只有一只，则只能交替观察变压器的原、副边电压读数，若电压表有二只或三只，则可同时接上仪表。
W为功率表，根据采购的设备型号不同，或在主控屏上或为单独的组件（MEL-20或MEL-24），接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。
a．在三相交流电源断电的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。
并合理选择各仪表量程。
变压器T额定容量P N=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4Ab．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2U Nc．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5U N的范围内；测取变压器的U0、I0、P0，共取6~7组数据，记录于表2-1中。
为了在实验时能取得预期的效果，建议实验者注意以下环节：实验准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，避免在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验，甚至损坏实验装置。
因此，实验前应做到：（1）复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识；（2）预习实验指导书，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验的工作原理和方法；（3）写出预习报告，其中应包括实验的详细接线图、实验步骤等；（4）熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等；实验实施在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。
实验时要做到以下几点：（1）实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验开始。
(2) 指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能、使用方法。
（3）如按实验小组进行实验，小组成员应有明确的分工，各人的任务应在实验进行中实行轮换，使参加者都能全面掌握实验技术，提高动手能力。
（4）按预习报告上的详细的实验线路图进行接线，注意接线顺序。
（5）完成实验接线后，必须进行自查：串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各设备、负载的位置、极性等是否正确，合理；并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。
距离较近的两连接端尽可能用短导线；距离较远的两连接端尽量选用长导线直接连接，尽可能不用多根导线做过渡连接。
自查完成后，须经指导教师复查后方可通电实验。
（6）实验时，应按实验指导书所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。
改接线路时，必须断开电源。
实验中应观察实验现象是否正常，所得数据是否全理，实验结果是否与理论相一致。
完成本次实验全部内容后，应请指导教师检查实验结果。
经指导教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具。
实验总结实验的最后阶段是实验总结，即对实验数据进行整理、分析实验现象、撰写实验报告。
电气工程及其自动化作业指导书第1章电气工程基础 (3)1.1 电路分析基础 (3)1.1.1 电路基本概念 (4)1.1.2 基本电路定律 (4)1.1.3 线性电路分析方法 (4)1.1.4 非线性电路分析 (4)1.2 电磁场理论 (4)1.2.1 麦克斯韦方程组 (4)1.2.2 边界条件与电磁场能量 (4)1.2.3 静电场与恒定电场 (4)1.2.4 稳态磁场与电磁感应 (4)1.3 电机与变压器 (5)1.3.1 电机原理与结构 (5)1.3.2 变压器原理与设计 (5)1.3.3 电机运行分析 (5)1.3.4 变压器的运行与维护 (5)第2章自动控制原理 (5)2.1 控制系统概述 (5)2.2 自动控制系统的数学模型 (6)2.3 控制系统稳定性分析 (6)第3章电力电子技术 (7)3.1 电力电子器件 (7)3.1.1PN结与电力二极管 (7)3.1.2 晶闸管 (7)3.1.3 电力晶体管 (7)3.1.4 其他电力电子器件 (7)3.2 电力电子变换器 (7)3.2.1 整流器 (7)3.2.2 逆变器 (7)3.2.3 交流调压器与交流调功器 (7)3.2.4 直流斩波器 (7)3.3 电力电子电路的应用 (7)3.3.1 变频调速 (7)3.3.2 电力质量控制 (8)3.3.3 电力电子器件在新能源领域的应用 (8)3.3.4 电力电子器件在其他领域的应用 (8)第4章电机控制技术 (8)4.1 电机控制系统概述 (8)4.1.1 控制系统组成 (8)4.1.2 控制系统分类 (8)4.2 直流电机控制 (9)4.2.2 直流电机控制方法 (9)4.3 交流电机控制 (9)4.3.1 交流电机控制原理 (9)4.3.2 交流电机控制方法 (9)第5章电力系统自动化 (9)5.1 电力系统概述 (9)5.2 电力系统监控与保护 (10)5.2.1 监控系统 (10)5.2.2 保护系统 (10)5.3 电力系统自动化装置 (10)5.3.1 远动装置 (10)5.3.2 自动装置 (10)5.3.3 计算机监控系统 (10)第6章工业控制网络 (11)6.1 现场总线技术 (11)6.1.1 现场总线概述 (11)6.1.2 典型现场总线技术 (11)6.1.3 现场总线设备与系统设计 (11)6.2 工业以太网 (11)6.2.1 工业以太网概述 (11)6.2.2 典型工业以太网技术 (11)6.2.3 工业以太网设备与系统设计 (12)6.3 工业控制网络的组建与维护 (12)6.3.1 网络组建 (12)6.3.2 网络维护与管理 (12)第7章嵌入式系统 (12)7.1 嵌入式系统概述 (12)7.2 嵌入式处理器 (13)7.2.1 嵌入式处理器的分类 (13)7.2.2 嵌入式处理器的结构 (13)7.2.3 嵌入式处理器的功能指标 (13)7.2.4 嵌入式处理器在电气工程及其自动化领域的应用 (13)7.3 嵌入式系统设计与实践 (13)7.3.1 嵌入式系统设计流程 (13)7.3.2 嵌入式系统开发工具 (14)7.3.3 嵌入式系统实践方法 (14)7.3.4 嵌入式系统在实际项目中的应用 (14)第8章电气设备检测与维护 (14)8.1 电气设备检测技术 (14)8.1.1 设备检测概述 (14)8.1.2 检测方法 (14)8.2 故障诊断与预测 (15)8.2.1 故障诊断技术 (15)8.3 电气设备维护与管理 (15)8.3.1 设备维护策略 (15)8.3.2 设备管理 (15)第9章电气工程项目管理 (16)9.1 项目管理基础 (16)9.1.1 项目定义与目标 (16)9.1.2 项目组织与管理体系 (16)9.1.3 项目进度管理 (16)9.1.4 项目成本管理 (16)9.2 电气工程项目实施与管理 (16)9.2.1 设计阶段管理 (16)9.2.2 施工阶段管理 (16)9.2.3 设备材料管理 (16)9.2.4 变电所及配电系统管理 (16)9.3 电气工程项目的质量管理与验收 (17)9.3.1 质量管理原则 (17)9.3.2 质量管理体系 (17)9.3.3 施工过程质量控制 (17)9.3.4 工程验收 (17)9.3.5 竣工资料管理 (17)第10章电气工程及其自动化前沿技术 (17)10.1 智能电网技术 (17)10.1.1 高级量测体系 (17)10.1.2 分布式发电接入 (17)10.1.3 需求侧管理 (17)10.1.4 储能系统 (18)10.1.5 电网信息安全 (18)10.2 分布式发电与微电网技术 (18)10.2.1 分布式发电技术 (18)10.2.2 微电网技术 (18)10.3 电动汽车与充电设施技术 (18)10.3.1 电动汽车技术 (18)10.3.2 充电设施技术 (18)10.4 电气工程及其自动化领域的创新与发展趋势 (18)10.4.1 新能源发电 (19)10.4.2 电力电子技术 (19)10.4.3 人工智能应用 (19)第1章电气工程基础1.1 电路分析基础1.1.1 电路基本概念电路定义与分类电路元件及其特性1.1.2 基本电路定律基尔霍夫定律欧姆定律瓦特定理1.1.3 线性电路分析方法节点电压法网孔电流法叠加原理戴维南诺顿等效电路1.1.4 非线性电路分析非线性元件特性非线性电路的解析方法小信号分析法1.2 电磁场理论1.2.1 麦克斯韦方程组高斯定律法拉第电磁感应定律安培定律位移电流定律1.2.2 边界条件与电磁场能量边界条件电磁场能量表达式1.2.3 静电场与恒定电场静电场的求解方法恒定电场的求解方法1.2.4 稳态磁场与电磁感应稳态磁场的求解方法电磁感应的基本原理1.3 电机与变压器1.3.1 电机原理与结构电机的基本原理电机的主要结构电机类型及其特点1.3.2 变压器原理与设计变压器的工作原理变压器的等效电路变压器的参数计算与设计1.3.3 电机运行分析电机运行特性电机启动与制动电机调速方法1.3.4 变压器的运行与维护变压器的运行原理变压器的保护变压器的维护与检修第2章自动控制原理2.1 控制系统概述控制系统是电气工程及其自动化领域的重要组成部分，其主要任务是实现特定对象的输出量随时间或输入量的变化而满足预定的功能指标。
电气试验作业指导书 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022,电气试验作业指导书目录CVT绝缘电阻试验71CVT介损及电容量试验89避雷器绝缘电阻测量94直流1mA电压U1mA及下的泄漏电流测量试验96避雷器运行电压下的交流泄漏电流测量试验98避雷器工频参考电流（选1mA）下的工频参考电压测量100电力电缆绝缘电阻测试103电力电缆直流耐压及直流泄漏电流试验105电力电缆交流耐压试验107绝缘油试验11410.1.1 绝缘油介质损耗角正切值tanδ测试11410.1.2 绝缘油工频耐压试验115绝缘工器具试验11710.2.1 绝缘手套试验11710.2.2 绝缘靴试验11810.2.3 绝缘操作杆试验11910.2.4 验电器启动电压试验1211 变压器试验1.1变压器绝缘电阻测试试验试验目的电力变压器是发电厂、变电站和用电部门最主要的电力设备之一，是输变电能的电器。
测量绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮脏污，以及贯穿性的集中行缺陷，如瓷瓶破裂、引线接壳、器身内有金属接地等缺陷。
经验表明，变压器的绝缘在干燥前后，其绝缘电阻的变化倍数比介质损失角的变化倍数大得多。
所以变压器在干燥过程中，主要使用兆欧表来测量绝缘电阻和吸收比，从而了解绝缘情况。
变压器绝缘电阻试验步骤：测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和对其他绕组间的绝缘电阻值。
（1）试验前的准备工作：1)填写第一种工作票，编写作业控制卡、质量控制卡、办理工作许可手续。
2)向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位，进行危险点告知，并履行确认手续后开工3)准备实验用仪器、仪表、工具应在合格周期内4)检查试品外壳，应可靠接地5)用绝缘操作杆带地线上去将被试设备放电6)放电后，拆除被试设备高压、中压、低压引线，其他检修人员撤离现场7)检查试品外观，清洁表面污垢8)试验现场周围装设试验围栏，必要时派专人看守9)接取电源，先测量电源电压是否符合试验要求，电源线必须固定，防止突然断开，检查漏电保护装置是否灵敏动作。
实验2 线路的定时限过电流保护实验一、实验目的1. 掌握定时限过电流保护的整定原则与方法；2. 明确定时限保护装置中信号继电器、中间继电器的应用与作用；3. 理解供配电系统中组成的定时限过电流保护线路及其保护原理；4. 学会自我设计电路原理图，并分析判断运行结果的正确性。
二、定时限过电流保护简要说明电力系统的发电机、变压器和线路等电气元件发生故障时，将产生很大的短路电流，而且，故障点距离电源愈近，短路电流愈大。
所以，继电保护装置根据故障电流大小而动作的电流继电器和其他电器元件构成过电流保护和速断保护。
当故障电流超过它们的整定值时,保护装置就动作，使断路器跳闸，将故障从系统中切除。
其中常用的一种是过电流保护就是定时限过电流保护。
定时限保护是指继电保护的动作时间(时限)固定不变，与故障电流的大小无关。
定时限保护的时限由时间继电器获得的，它的时限根据保护要求来整定。
定时限过电流保护一般采用两段式保护。
通常由电磁型电流继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器构成。
实际电力运行中的变压器定时限过电流保护与线路定时限过电流保护的原理接线如图1-1所示。
在图1-1中，继电器l、2、3、7构成无时限过电流保护，继电器4、5、6、8构成定时限保护。
电流继电器作为起动元件，首先反映出电流的剧增。
当过载时，LH(TA)二次电流I2大于继电器动作电流时，首先继电器4或5动作，其次6动作，在整定的时限后8动作，发出信号的同时，最后动作于断路器的跳闸线圈TQ、断路器QD跳闸，切断故障。
当发生短路时，LH(TA)二次电流I2大于继电器动作电流时，继电器1或2动作，接着3 动作；然后7动作发出信号同时动作于断路器跳闸线圈TQ、断路器QD跳闸、切除故障。
本实验拟定为两级定时限过电流保护，其简化原理示意图(只示意继电器动作顺序)如图1-2所示。
从图1-2可以看出其保护原理和保护组成的环节所用的继电器基本上是相同的。
图1-1 定时限过电流保护原理接线图1、2、4、5为电磁型电流继电器；3为中间继电器;6为时间继电器；7、8为信号继电器；9、10为跳闸连接片；11为电流试验端子图1-2 两级定时限过电流保护简化示意图三、实验内容l.在没有对实验台供电的前提下，按图1-3正确连接实验电路，并反复检查是否接线有误。
(完整)1电气试验标准化作业指导书编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)1电气试验标准化作业指导书）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电气试验标准化作业指导书2015年3月20日目录避雷器电气试验标准化作业指导书 (1)变压器及电抗器电气试验标准化作业指导书 (7)电缆电气试验标准化作业指导书 (34)电容器电气试验标准化作业指导书 (44)互感器电气试验标准化作业指导书 (50)接地装置电气试验标准化作业指导书 (62)绝缘油和六氟化硫气体试验作业指导书 (67)开关设备电气试验标准化作业指导书 (78)母线电气试验标准化作业指导书 (85)套管电气试验标准化作业指导书 (90)发电机电气试验标准化作业指导书 (96)避雷器电气试验标准化作业指导书一、适用范围本作业指导书适用于避雷器交接或预试工作.二、引用的标准和规程DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》《国家电网公司电力安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）《电气设备试验规程》三、试验设备、仪器及有关专用工具2. 预防性试验所需仪器及设备材料:四、安全Array工作的一般要求1. 必须严格执行DL409—1991《国家电网公司电力安全工作规程》及公司相关安全规定.2. 现场工作负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督。
五、试验项目1.绝缘电阻的测量1。
1试验目的测量避雷器的绝缘电阻，目的在于初步检查避雷器内部是否受潮；有并联电阻者可检查其通、断、接触和老化等情况。
1。
2该项目适用范围10kV及以上避雷器交接、大修后试验和预试。
《供配电系统》实验教学实验一智能建筑的供电运行方式实验一、实验目的1．了解楼宇供电线路结构。
2．熟悉楼宇中典型供电线路形式。
二、实验原理根据智能建筑的特点，为了保障大楼和设备的安全，应根据建筑物内用电负荷的性质和大小，外部电源情况，确定电源的回路数，保证供电可靠。
除了具有外部电网的可靠电源外，还应有备用的柴油发电机组，作为应急电源，备用发电机组的容量要保证全部一级负荷和部分二级负荷供电（主要保证消防设备和事故照明装置供电）。
本实验装置采用两回路电源同时供电，设有自备电源系统（均由市电模拟），采用单母线分段运行方式，供电可靠性高，适用于负荷大、高压出线回路少的智能建筑。
如图3-1所示供电网络结构。
图3-1 供电网络结构三、实验内容与步骤1．打开总操作电源实验柜后面空气开关向上扳至“ON”。
2．打开总进线电源实验柜正面塑壳断路器向上扳至“ON”。
3．供电运行将选择开关QF1、QF2旋至合闸，观察1#、2#母线电压指示，旋转切换开关，观察电压变化。
将QF1、QF2旋至分闸。
4、供电线路结构变化将选择开关QF1、QF4旋至合闸，观察1#、2#母线电压指示，旋转切换开关，观察电压变化。
重新将选择开关QF3、QF4旋至合闸，观察1#、2#母线电压指示，旋转切换开关，观察电压变化。
5、供电线路运行闭锁控制将选择开关QF1、QF2旋至合闸，合闸QF4，能否合上，分析原因。
将选择开关QF1、QF2旋至合闸，合闸QF3，能否合上，分析原因。
四、实验报告1．比较两路独立电源和一路电源供电在供电面积和可靠性方面的区别。
2．说明变压器低压侧采取单母线分段方式的特点。
3．根据实验现象，分析供电线路各种运行状态下的特点。
实验二典型楼层配电运行方式实验一、实验目的1．了解楼宇楼层配电线路结构。
2．熟悉楼宇中典型楼层配电线路形式。
二、原理说明低压配电系统可分为放射式和干线式两大类。
在高层民用建筑中，对各楼层电力、照明设备的供配电，由于各楼层用电负荷比较均匀，采用干线式配电系统比较合理。
电气工程基础实验指导书实验一：同步发电机空载及自动装置实验统一说明：实验前老师可在监控主站通过“转换开关”旋转来进行实验选择，可选择“单机”或者“并网”实验。
当打到“单机”位时，可进行单个实验台的实验，此时各微机线路保护实验装置为双端供电。
当打到“并网”位时，可进行单机对无穷大的并列实验，具体指微机发电机保护实验装置经微机线路保护实验装置到无穷大系统的并列实验。
按照电力系统同期并网条件，当发电机并网成功以后可以进行电力系统的整体实验。
在各个实验装置上都装有“远方/就地”转换开关，当转换开关打到“就地”位置时，可进行本实验装置的实验；当打到“远方”位置时，可实现监控后台对各保护装置的远方操作和控制。
各实验装置上的保护装置的原始密码均为“000”。
一、实验目的了解电力系统中的发电机以及发电机励磁系统，熟悉电网中的两个重要参数电压和频率的调节方法。
二、实验原理实验主电路图如下。
发电机的空载特性实验实验框图如下。
三、实验内容：空载特性：当保持电枢电流I=0(即电枢绕组与负载断开)时，端电压U(也即为空载电势E0)随励磁电流I f的变化规律，即U=E0=f(I f)。
灭磁实验：四、实验操作步骤：（一）空载特性实验1. 首先合上发电机保护实验台的电源开关，检查实验台上各开关状态：信号灯应该绿灯、停止灯亮，发电机风机启动。
2. 按下启动按钮，启动灯红灯亮，同时发电机断路器处于分位，绿灯亮。
设置直流电动机调速装置的给定电压为200V(根据直流电动机的额定电压整定)，按下运行/停止按键3～5秒，至运行灯亮，发电机慢慢转起来，至给定电压值，此时微机励磁自动调节装置上显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，按下起励按钮，励磁电压为35V左右，机端电压升至给定机端电压值180V左右。
3. 通过调速装置的增大或者减小按键调节发电机转速到额定转速1500r/min，通过微机励磁调节装置的增励、减励触摸按键调节励磁使机端电压达到0.3Un，记录对应的机端电压值和励磁电流值。
电气工程实习指导书电气信息工程学院电气工程系东北石油大学2011年6月30日目录目录1实习目的 (1)1.1 实习目的 (1)1.2 实习要求 (1)2产品技术规格 (2)3外形结构和功能 (3)4使用说明 (4)5主要部件介绍 (5)5.1 高频头 (5)5.2 黑白显像管 (5)5.3 显像管附件 (6)5.4 集成电路介绍 (7)6电路工作原理 (10)7电视机的分级安装和调试 (12)7.1 电源部分 (12)7.2 场输出级 (12)7.3 音频功放部分 (12)7.4 小信号处理部分 (12)7.5 行输出级 (13)7.6 视放级 (13)7.7 高频头及前置中放 (13)7.8 电视机的总调试 (14)8检修黑白电视机的常用方法 (15)9电视机整机常见故障检修 (18)9.1 光栅故障检修 (18)9.2 图像故障的检修 (19)9.3 伴音故障的检修 (20)10常见故障检修资料及流程图 (22)附录1 (27)工艺作业指导书（一） (27)工艺作业指导书（二） (28)工艺作业指导书（三） (29)工艺作业指导书（四） (30)附录2 (31)5.5英寸电视机印刷电路板图 (31)5.5英寸电视机电路原理图 (32)1实习目的1.1 实习目的通过对5.5英寸电视机安装、焊接、调试，了解黑白电视机的工作原理、训练动手能力。
1.2 实习要求1．熟悉常用电子元件的型号、规格、性能及使用范围，能正确识别和选用常用电子元器件，能查阅电子元器件的手册。
2．能运用万用表进行常用元器件的一般检测、判别和筛选。
3．能独立使用电烙铁进行手工焊接，了解一般电子产品的装配工艺流程，能看懂电路图及装配图。
4．了解常用电子线路的调试方法，能按工艺要求进行调试，使产品达到设计要求，能排除在调试中出现的故障。
2产品技术规格1．电视系统：PAL2．接收频道：VL（1-5）CH，VH（6-12）CH，U（13-57）CH 3．天线输入阻抗：75Ω4．视频输入：75Ω5．视频输入信号：1Vrms6．音频输入信号：0.2-1.5 Vrms7．显像管：5.5英寸70度8．清晰度：〉=350线9．音频输出功率：〉=0.5 W10．电源：DC12V/85mA：220V、50Hz11．功耗：10W3外形结构和功能图１（1）音频旋钮（2）频道开关（3）显像管（4）耳机插孔（5）外壳（6）电源开关（7）电视调谐器旋钮（8）天线（9）DC电源插孔（10）天线、CATV插孔（11）音频插孔（12）视频插孔（13）AV/TV按钮（14）场频旋钮（15）亮度旋钮（16）对比度旋钮4使用说明1．使用市电AC220V时、将电视机电源线插入市电的插座，使用直流电源DC12V时、直接插入电视机DC12VCHA插座。
《电力系统分析》实验指导书实验1 一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，简单系统的各种运行方式；2．了解和掌握调节电力系统稳态运行参数的方法；3．分析、比较电力系统运行参数的数值变化的原因。
二、原理与说明电力系统稳态运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图1所示。
图1 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
三、实验项目和方法1.单机运行实验（1）、实验台状态设置选【同期方式】为“OFF”；选【励磁方式】为“微机它励”；选【微机励磁调节器】上的“恒U”（灯亮为选通）；选【微机调速器】上的“微机自动”（灯亮为选通）；合【系统开关】和【QF1】、【QF3】、【QF5】线路开关，形成单回线供电状态(2)、启机合【原动机开关】；按【微机调速器】上的“停机/开机”（开机灯亮），使原动机自动启机，带动发电机转子转动（额定转速1500r/分、额定频率50HZ）（3）、建压合【励磁开关】发电机可自动升压到额定电压380V（4）、调速实验：按【微机调速器】上的“增速/减速”，观察、记录表1（5）、调压实验：按【微机励磁调节器】上的“增磁/减磁”，观察、记录表1以上（2）、（3）、（4）、（5）步骤也称为启机、建压步骤。
2.单回路稳态运行实验（1）、承接1.的启机、建压（2）、同期（并网）操作当频率为HZ＝50HZ，机端电压为U F＝380V后，【同期方式】开关选“手动”，观察【同期表】上的“Hz、V、S”情况，同时满足三个条件时（ΔHZ=0,ΔV=0,ΔS 0)，进行并网操作，即合【发电机开关】，使发电机与系统连接在一起。
并网完毕后，注意将【同期方式】开关选回“OFF”。
（3）、调速实验：按【微机调速器】上的“增速/减速”，观察、记录表2（4）、调压实验：按【微机励磁调节器】上的“增磁/减磁”，观察、记录表2（5）、解列操作将有功、无功降为零，然后跳【发电机开关】，使发电机与系统断开联系，即为解列操作3．双回路运行实验（1）、开关状态设置将单回线路改成双回路运行，即合【系统开关】和【QF1】、【QF2】、【QF3】、【QF4】、【QF5】、【QF6】线路开关（2）、启机、建压：承接1.的启机、建压（3）、同期：（见2.－（2））（4）、调速实验：按【微机调速器】上的“增速/减速”，观察、记录表3（5）、调压实验：按【微机励磁调节器】上的“增磁/减磁”，观察、记录表3（6）、解列操作：（见2.－（5））4．停机步骤关【励磁开关】；按【微机调速器】上的“停机/开机”（停机灯亮），发电机自动减速，停机后；关【原动机开关】表1表2表3表中符号意义：HZ－机端频率，U F－机端电压，UL－励磁电压，I－机端电流P－有功，Q－无功，δ－功角，U Z－系统中间电压，U s－系统电压四、实验报告要求1．记录所有实验数据2．根据实验以及实验数据进行分析：（1）并网前发电机调速引起什么变化？并网前发电机调压引起什么变化？并网后发电机调速引起什么变化，为什么？并网后发电机调压引起什么变化，为什么？（2）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析。
五、思考题1．影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？2．提高电力系统静态稳定有哪些措施？3．何为电压损耗、电压降落？实验2 电力系统功率特性和功率极限实验（一）实验目的1、初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法；2、加深理解功率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限措施的作用；3、通过对实验中各种现象的观察，结合所学的理论知识，培养理论结合实际及分析问题的能力。
（二）原理所谓简单电力系统，一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。
对于简单系统，如发电机至系统d 轴和q 轴总电抗分别为X d ∑和X q ∑，则发电机的功率特性为： δδ2s i n 2s i n 2∑∑∑∑∑⋅-⨯+=q d q d d q Eq X X X X U X U E P （3-1）当发电机装有励磁调节器时，发电机电势E q 随运行情况而变化。
根据一般励磁调节器的性能，可认为保持发电机E 'q （或E '）恒定。
这时发电机的功率特性可表示成： δδ2s i n 2s i n 2∑∑∑∑∑⋅'-'⨯+''='q dq ddq EqX X X X U X U E P （3-2）或δ'''='∑sin dq E X U E P （3-3）这时功率极限为∑'='d EmX U E P （3-4）随着电力系统的发展和扩大，电力系统的稳定性问题更加突出，而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一是尽可能提高电力系统的功率极限，从简单电力系统功率极限的表达式看，提高功率极限可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数或串联电容补偿等手段以减少系统电抗、受端系统维持较高的运行电压水平或输电线采用中继同步调相机或中继电力系统以稳定系统中继点电压等手段实现。
（三）实验内容1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定（1）网络结构变化对系统静态稳定的影响（改变x）在相同的运行条件下（即系统电压U x、发电机电势保持E q保持不变，即并网前U x=E q），测定输电线单回线和双回线运行时，发电机的功一角特性曲线，功率极限值和达到功率极限时的功角值。
同时观察并记录系统中其他运行参数（如发电机端电压等）的变化。
将两种情况下的结果加以比较和分析。
①输电线路为单回线情况实验步骤：A、实验台的设置：选【励磁方式】为“微机它励”，选【微机励磁调节器】上的“恒α”（灯亮为选通），选【微机调速装置】上的“微机自动”（灯亮为选通），合【系统开关】、【QF3】、【QF5】、【QF1】线路开关，形成单回线供电状态B、开机建压：（见实验1启机、建压步骤）C、同期观察在【准同期控制器】上观察系统的V（380V），f（50Hz）与发电机的V、f差距，人工调节发电机的V、f使之与系统接近，即可进入同期方式D、手动同期：（见实验1的2－（2）步骤）E、确定功角0︒点发电机与系统并列后，调节发电机有功、无功，使其输出的有功和无功功率为零，此时【功率角指示器】刻度视为功角0︒点F、逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁G、参数解释：δ－功角、P—发电机有功（P）、I A—机端电流（IA）、Vz—【开关站电压】（中心点电压）、U F—机端电压(VF)、I fd—励磁电流(ILDC)、Q—发电机无功(q)H、观察并记录系统中运行参数的变化，填入表2-1中，直到失步I、失步后，立即按【微机调速器】上的“减速”，将发电机拉回同步J、解列：按【微机调速器】上的“减速”，使P＝0、Q＝0，跳【发电机开关】表2-1 单回线②输电线路为双回线情况实验步骤：A、实验台的设置选【励磁方式】为“微机它励”，选【微机励磁调节器】上的“恒α”（灯亮为选通），选【微机调速装置】上的“微机自动”（灯亮为选通），合【系统开关】、【QF3】、【QF5】、【QF1】、【QF2】、【QF4】、【QF6】线路开关，形成双回线供电状态B、重复上述『1、－①－B~J步骤』，填入表2-2中表2-2 双回线注意：1．有功功率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确的测量数值。
2．当系统失稳时，减小原动机出力，使发电机拉入同步状态。
（2）发电机电势E q不同对系统静态稳定的影响在同一接线及相同的系统电压下，测定发电机电势E q不同时（E q<U x或E q>U x）发电机的功一角特性曲线和功率极限。
①当Eq<Vx情况：设，Eq(机端电压)=360V Vx（系统电压）=380V实验步骤：A、输电线为单回线，并网前E q<U xB、发电机与系统并列后，调节发电机使其输出有功功率为零C、逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁D、观察并记录系统中运行参数的变化，填入表2-3中E、解列：按【微机调速器】上的“减速”，使P＝0、Q＝0，跳【发电机开关】②当Eq>Vx情况：设，Eq(机端电压)=400V Vx（系统电压）=380V实验步骤：A、输电线为单回线，并网前E q>U xB、重复上述B~E步骤，填入表2-4中表2-4 单回线并网前E2、手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定给定初始运行方式，在增加发电机有功输出时，手动调节励磁保持发电机端电压恒定，测定发电机的功一角曲线和功率极限，并与无调节励磁时所得的结果比较分析，说明励磁调节对功率特性的影响。
（1）输电线路单回线情况实验步骤：①重复『1、－（1）－①－A~D步骤』②按“增磁”、“减磁”保持U F恒定在380V（即要进行调节励磁）③观察并记录系统中运行参数的变化，填入表2-5中④解列：按【微机调速器】上的“减速”，使P＝0、Q＝0，跳【发电机开关】表2-5 单回线手动调节励磁（2）输电线路双回线情况实验步骤：①重复『1、－（1）－②－A』步骤②重复『2、－（1）―②～④』步骤，数据填入表2-6中表2-6 双回线手动调节励磁3、自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定将自动调节励磁装置接入发电机励磁系统，测定功率特性和功率极限，并将结果与无调节励磁和手动调节励磁时的结果比较，分析自动励磁调节器的作用。
（1）微机它励、恒U方式（实验步骤自拟，交指导老师检查，通过后方可进行实验）表2-7 单回线微机它励方式表2-8 双回线微机它励方式（2）微机自并励、恒U方式，（实验步骤自拟，交指导老师检查，通过后方可进行实验）表2-9 单回线微机自并励方式表2-10 双回线微机自并励方式1．微机调速器处停机状态时，如果“输出零”灯不亮，不可开机；2．实验结束后，通过励磁调节使无功输出为零，通过调速器调节使有功输出为零，解列之后按下调速器的停机按钮使发电机转速至零。
