實驗二 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析

1、實驗二實驗二電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?.通過實驗加深對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定內(nèi)容的理解，使理論教學(xué)與實踐結(jié)合，提高學(xué)生的感性認識；2.學(xué)生通過實際操作，從試驗中觀察到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和掌握正確處理的措施。二、實驗原理二、實驗原理電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題是指電力系統(tǒng)受到較大的擾動之后，各發(fā)電機能否繼續(xù)保持同步運行的問題，在各種擾動中，以短路故障的擾動最為嚴(yán)重。在故障發(fā)生時及故障切除通過強勵磁增加發(fā)電機的電勢，可

2、用于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于電力系統(tǒng)發(fā)生瞬間單相接地故障較多，發(fā)生瞬間單相故障時采用自動重合閘，使系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。這兩種方法都有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某個運行情況下突然受到大的干擾后，能否經(jīng)過暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)或則恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這里所謂的大干擾是相對小干擾來說的，一般指短路故障，突然斷開線路或則發(fā)電機等。如果收到干擾后系統(tǒng)能夠回到穩(wěn)態(tài)運行，就說系統(tǒng)在這種運行情況下是暫態(tài)穩(wěn)定。反之，各發(fā)電機組轉(zhuǎn)子間

3、一直有相對運動，相對角不斷變化，系統(tǒng)的功率、電流、電壓都不斷振蕩，導(dǎo)致系統(tǒng)不能繼續(xù)運行下去，則稱系統(tǒng)在這種運行情況下不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。一個系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定情況和系統(tǒng)原來的運行方式及干擾方式有關(guān)，同一個系統(tǒng)在某個運行方式下和某種干擾下系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定，而在另一個運行方式和另外一種干擾下它也可能是不穩(wěn)定的。干擾最嚴(yán)重的是三相短路故障，單相接地故障比較多。系統(tǒng)的暫態(tài)時間有些可以在1S內(nèi)都失去同步，有些可以維持幾分鐘。模擬電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實驗接線

4、圖一般采用發(fā)電機變壓器雙回線路無窮大系統(tǒng)。以下我們來分析一下發(fā)電機在正常運行短路故障故障切除三種狀態(tài)下功率特性曲線。如下圖：原動機輸出的機械功率用PT表示，發(fā)電機向系統(tǒng)送的電磁功率用P0表示。正常運行的時候PT=P0。假設(shè)不計故障之后幾秒鐘調(diào)速器的作用，機械功率始終保持P0，圖中a表示發(fā)電機正常運行點在曲線PⅠ上，發(fā)生短路后功率特性降為PⅡ，由于轉(zhuǎn)子的慣性，轉(zhuǎn)子角度不會立刻變化，運行點有a變至b點，電磁功率顯著減小，而原動機PT不變，三

5、相短路時PⅡ曲線越低，此時將加速，其相對速度和相對角度（同步）增加，有b點向c點移動，如果故障一直存在，則始終存在過剩功率，發(fā)電機一直加速，直到系統(tǒng)失去同步。實際上，此時繼電保護動作，故障切除，功率特性曲線變?yōu)镻Ⅲ，發(fā)電機的運行點有c點變?yōu)閑點，此時發(fā)電機的輸出功率大于機械功率，轉(zhuǎn)子速度減小，但是此時的速度還加速面積大于減速面積系統(tǒng)不可以穩(wěn)定。此時和故障切除的時間有關(guān)，故障切除的越晚，系統(tǒng)越不可能穩(wěn)定，此外還有故障類型也有影響。方法：快