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1、实验三、暂态稳定分析实验姓名:陆胤宁班级:电气1209学号:12292010日期:2015年6月10日北京交通大学实验三、暂态稳定分析实验一、实验目的①进一步认识电力系统暂态失稳过程,学会绘制摇摆曲线;②掌握影响电力系统暂态稳定的因素,掌握故障切除时间(角)对电力系统暂态稳定的影响;③掌握提高电力系统暂态稳定的方法。二、实验内容①电力系统暂态失稳实验;②故障类型对电力系统暂态稳定的影响;③电力系统暂态稳定的影响因素实验。三、实验方法和步骤:1>电力系统暂态失稳实验:带故障点双回线路网络结构图(1)按照实验要求,打开名为“暂态稳定分析实验”的工程文件。该工程中有一个双回线网络,并带有一个故障点,
2、模拟电力系统发生故障后的暂态失稳现象。电路参数要求:Gl:300+J180MVA(PQ节点)变压器Bl:Sn=360MVA,变比二18/242KV,Uk%二14.3%,Pk二230KW,P0二150KW,IO/In二1%;变压器B2:Sn=360MVA,变比二220/18KV,Uk%=10.5%,Pk=128KW,P0=40.5KW,IO/In二3.5%;固定频率电源S:Un=18KV(平衡节点);线路LI、L2:长度:100km,电阻:0.02Q/km,电抗:0.3256Q/km,电纳:2.74XlO^S/kmo(2)按照实验要求的参数对电路屮的元件进行参数的设置:①同步发电机参数设置:此处
3、需要注意的是要把潮流节点类型改为“PQ节点”。这样才能正确仿真出结果。②双绕组变压器B1的参数设置:由于题口屮要求的变比为1的42。所以绕组1额定电压和1次侧网络额定电压都为18KVo而根据变压器二次侧额定电压比线路提高10%的原则,可以知道2侧网络额定电压为220KV。其它按照题目要求设置。③双绕组变压器B2的参数设置:根据变压器1次侧额定电压与线路电路一致的原则,可以知道“绕组1额定电压”和1侧网络额定电压“都为220KVo而绕组2额定电压比线路电压高10%,所以2侧网络额定电压为16.2KVo④线路L1参数设置:按照题目给定参数进行设置。⑤线路L2参数设置:线路2是故障线路,根据题目要求
4、把故障点设置在50%处。⑥对固定频率电源进行参数设置:(2)运行仿真,在输出图页上观察故障前系统稳定运行时的电压、电流波形,以及在发牛故障后,系统失稳状态的电压、电流波形,并将电压电流波形记录(仿真吋间:15秒;故障吋刻:第5秒;故障持续时间:0.5秒;故障距离:50%;故障类型:三相短路)。①对故障时刻和故障持续时间进行设置:②对故障类型进行设置:③对仿真参数进行设置:
5、确走
6、取消
7、④运行仿真后得到整体的电压电流波形波形(故障前和故障时)图中其中CVT1为线路1靠近变压器B1的电压互感器,CVT2为故障线路靠近变压器B1的电压互感器。同样CT1和CT2也是相应的电流互感器。⑤故障前电流电压波
8、形:由仿真波形可知,在故障发生前,电压和电流波形都是正常的正弦波形。电压幅值180KV左右。电流为0.6KA左右。⑥系统失稳状态的电压电流波形:由仿真结果可以看出来,此时电压电流波形都在发牛振荡。此时说明系统已经失稳了。2、故障类型对电力系统暂态稳定的影响:实验模型①中,在故障点设置不同类型短路,按表15・6运行仿真,观察结果,记录波形。(故障跳闸:仿真时间:15秒;故障时刻:第5秒;故障持续时间:0.5秒;故障距离:50%;断路器第一次动作吋间(分闸人5.5秒;故障不跳闸:仿真时间:15秒;故障时刻:第5秒;故障持续时间:10秒;故障距离:50%;)(1)故障跳闸:由于故障需要跳闸,所以我们
9、可以通过短路器来进行设置跳闸的参数:①单相短路故障:2-1-1-1运行仿真之后得到的整体波形如下:2-1-1-2故障前的电流电压波形:11A1K11OM3Cfta?>mtucv>H牲Q)你出*WMbQ<)Oa'dED涉E嗨mJC3g故障前电流和电压波形都呆正弦波形。2-1-1-3故障时的电压电流波形:IMIPf/C£>LHCXJ_I1W<£)・l出Qf>osmem3◎COI-IMl(F'v「•0fl■亍■■•■穴fSECWirtlTTTls»oi■O=DQ=DN
10、PMFU由于故障时刻在5s处,所以观察5s之后的波形。发生故障之后,A相电压开始降低。最
11、后降为6而A相电流则迅速增大。2-1-1-4故障后电压电流波形:IBS文件(“WE2(y)XW¥助山)O口•■■■■O主ABE氏WirtiWi匡妆*tun三H!a2KIKtF2rsa于由于在5.5s切除故障,故要观察故障后的电压电流波形,需要观察5.5s后的波形。由仿真结果可知,在故障切除Z后,电压电流波形又恢复到故障前的电压电流波