实验三 电力系统的无功补偿与电压调整实验
(多机—无穷大,综合型,2学时)
1,实验目的
(1)掌握组建复杂电力系统的方法与步骤;
(2)进一步巩固发电机组启停机及并网与解列操作;
(3)熟悉复杂电力系统正常运行状态下各种运行方式的调整操作;
(4)熟悉与掌握复杂电力系统电压调整的方式和措施;
(5*)初步认识复杂电力系统正常运行状态下的潮流分布概念;
(6*)初步认识复杂电力系统的运行状态监测与微机监控系统.
2,实验原理
(1)现代电力系统电压等级越来越高,系统容量越来越大,网络结构也越来越复杂.仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统,不能全面反映电力系统物理特性,如网络结构的变化,潮流分布,多台发电机并列运行等等.
将五台的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络,并与无穷大系统电源相联.多机电力系统网络结构如图3-1所示.
图3-1 多机电力系统网络结构
(2)D站在轻负荷时向系统输送功率,而当重负荷时则从系统吸收功率(当两组大小不同的A,B负荷同时投入时)从而改变潮流方向.C站,一方面经短距离线路与B站相联,另一方面与E站并联经线路与无穷大母线MG相联,本站还有地方负荷.
输电线路的参数如下:
XLA=XLB=486°(Ω) (2.585.2°,486°,5.586.4°)
XLC=2.585.2°(Ω) (2.585.2°,486°,5.586.4°)
XLD=XLE=1286°(Ω) (985.6°,1286°,1586.2°)
XLF=886°(Ω) (685.5°,886°,1086.2°)
联络变压器的参数如下:
变压器容量SN=2.5KVA
接线组别Y0/Y0
短路阻抗 UK=13%
变比为380V,380V,380(V)/380(V)
静态负荷的参数如下:
LDA=(125+j95)Ω
LDB=160Ω,(160+j105)Ω,j105Ω
LDC=(120+j125)Ω
动态负荷的参数如下:
三相同步可调电阻130Ω,固定电阻60Ω,电动风机0.37kw,电力电容10uF.
(3)电力网是具有多个节点的环形电力网,通过投切线路,能灵活的改变接线方式.在不改变网络主结构情况下,通过分别改变发电机有功,无功来改变潮流的分布,也可以通过投,切负荷改变电力网潮流的分布.
(4)"PS—5G型电力系统微机监控实验台"相当于电力系统的调度和通信中心.针对5个发电厂的安全,合理分配和经济运行进行调度,针对电力网的有功功率进行频率调整,针对电力网的无功功率的合理补偿和分配进行电压调整.微机监控实验台对电力网的输电线路,联络变压器,负荷全采用了微机型的标准电力监测仪,可以现地显示各支路的所有电气量,可以实时显示电力系统的运行状况.所有常规监视和操作除在现地进行外,均可以在远方的监控系统上完成,计算机屏幕显示整个电力系统的主接线的开关状态和潮流分布,通过画面切换可以显示每台发电机的运行状况.
3,内容与方法
投入三台机组并网(G-D#不要开机)!
(1)组建复杂电力系统的方法与步骤
[无穷大电源系统的投入]:
①在PS—5G型监控台上合总电源开关;
②投入"操作电源",
供计算机,打印机和多功能表电源用电;
③投入"动力电源QA2",调压器TW原方得电;
④投入"系统开关QFO",无穷大系统母线得电;
⑤调节调压器,观察母线电压至额定值.
[输电线路的投入]:
①投入线路开关QFH,QFI,QFJ;
②投入线路开关QFF,QFG,QFA,QFB,QFC,QFD;
③投入线路开关QFK,QFP,QFE
[各厂站发电机组的投入]:
各厂站发电机组的投入方法与步骤自己拟定!
拟好实验步骤,经指导教师审阅合格后,方可进行操作!!!
无穷大电源系统的投入,输电线路的投入和各厂站发电机组的并列投入成功后,所需要的复杂电力系统正常运行状态组建完毕.
观察与记录:各母线电压.
(2)无功补偿与电压调整的方法与步骤
①对发电机组G-A和G-B增磁,
观察与记录:母线MA,MB,MF,MG和MD电压的变化;
②调整调压器TW,
观察与记录:上述母线电压的变化;
③切除线路XLB和XLE(即跳开相应的开关),
观察与记录:上述母线的变化;
④投入静态负荷LDA和 LDB,
观察与记录:上述母线电压的变化;
⑤投入动态负荷,
观察与记录:上述母线电压的变化;
⑥逐级投入无功补偿装置,
观察与记录:上述母线电压的变化.
表3-1 对不同调压措施下的母线电压变化比较(只要填写各母线的线电压)
MA
MB
MF
MG
MD
系统组建初期
发电机调压
调(变)压器调压
改变线路参数
静态负荷的变动
动态负荷的变动
无功补偿后
(3)认识复杂电力系统潮流的分布与微机监控系统
(4)实验结束,退出各负荷装置,各发电机组的解列与停机
(5)退出所有的线路
(6)无穷大电源系统的切除
上述实验的第(4)至(6)项的操作方法与步骤自己拟定!拟好实验步骤,经指导教师审阅合格后,方可进行操作!!!
4,实验报告要求
(1)总结组建复杂电力系统的方法与步骤;
(2)分析无功补偿与电压调整的措施;
(3)对不同调压措施下的母线电压变化进行比较分析;
(4)比较各项的实验数据,分析其产生的原因.
特别指出:
第一条,合母联开关时,注意观察两母线是否存在同期问题!!.
第二条,当做多机系统联网实验时,所有厂站端的无穷大开关以及线路开关均不能合上,对大系统而言"综合自动化试验台WDT—Ⅲ"仅仅只是用发电机及其控制系统和同期操作.如将该台上无穷大和线路开关合上,会造成两个无穷大系统短路.所造成的后果自负!!!!!