电气工程基础实验-上海交通大学电气工程实验中心教案资料.doc

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1、电气工程基础实验-上海交通大学电气工程实验中心精品文档电气工程基础实验指导书上海交通大学电气工程实验教学中心2018年3月收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档目录实验一电力系统稳态运行方式实验实验二机电能量转换实验实验三发电机不同限制条件下的运行实验实验四发电机单机带负荷实验(发电机P(f.Q(u)特性实验）实验五同步发电机三相突然短路实验实验六电力系统潮流计算仿真实验（PowerWorldSimulator平台）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档实验一电力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，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2.了解

2、和掌握输电系统稳态运行的条件。二、原理与说明电力系统稳态对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，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1-1所示。图1-1一次系统接线图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档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

3、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。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。三、实验步骤：微机

4、自动方式下的开、停机操作1.当微机调速装置的按钮全松开时，则“开机方式”选择为“微机自动方式”，此时“微机自动”指示灯亮，数码管显示“发电机转速”为零。2.合上“原动机开关”即给三相可控整流装置供电。3.按下“停机/开机”按钮，此时“开机”指示灯亮，则“Ud”自动增加，可控硅导通角逐渐增大，“原动机电压”表的电压值也在增大，发电机开始启动，然后逐渐逼近额定转速。4.给上励磁电压后，当满足同期条件时，发电机与系统并列即“发电机开关”合上，“并网”指示灯亮；当同期条件不满足时，可以通过“微机调节”区的“增速”、“减速”按钮来调节发电机转速，也可通过微机准同期控制器，自动调节发电机转速。5.当并网

5、成功后（冲击电流很小），数码管显示功率角接近为零；通过面板上“pq”按钮可以分别看到“发电机转速”、“可控硅控制量”、“发电机功率角”等量。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档6.当需要增加或减少发电机有功功率时，可通过“增速”或“减速”按钮来改变其功率大小，此时可以看到功率角的大小变化。7.当需要停机时，应先将发电机的有功、无功减至零；然后将发电机与系统解列，即跳开“发电机开关”；再将发电机逆变灭磁或者跳开励磁开关灭磁；松开“停机/开机”按钮，此时“开机”指示灯灭，“停机”指示灯亮，控制量递减直至为零，发电机减速逐渐停止转动。8.当发电机转速为零时，跳开“原动机开关”时，可控硅冷却

6、，风扇停止运转，发电机测功角盘的频闪灯灭，即微机自动方式下的开停机操作结束。四、实验项目和方法1.单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。2.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验按实验1的方法进行实验2的操作，只是将原来的单

7、回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。PQIUFUZUaDU△单回路收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档双回路注：UZ—中间开关站电压DU—输电线路的电压损耗△—输电线路的电压降落五、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