电力系统静态和暂态稳定试验的项目实践

1.静态稳定试验

（1）试验目的。

在物理动态模型系统上研究电力系统静态稳定问题，从而加深对静态稳定极限的理解，并提出提高静态稳定极限的方法。

（2）试验原理。

电力系统静态稳定性与发电机的功-角特性方程式中的各参数有直接关系。发电机功角特性方程式为

式中 P——系统传输功率；

Eq——发电机横轴电势；

U——系统侧电压；

Xd∑——系统综合电抗；

δ——发电机功角。

（3）试验内容。

1）观察发电机电压变化对静态稳定极限的影响。

2）手调励磁调节器对静态稳定极限的影响。

3）自动励磁调节器对静态稳定极限的影响。

4）输电线路长短对静态稳定地影响。

（4）试验步骤。

1）观察发电机电压变化对静态稳定极限的影响。

不投自动励磁调节器，在发电机P＝0时，调节系统电压和发电机电压都位800V，然后在不调节励磁的情况下，不断地增加发电机有功功率，直至发电机失步。在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点失P值及其他电量值，并求出稳态极限值。

不投自动励磁调节器，在发电机P＝0时，调节系统电压＝800V，发电机电压760V，然后在不调节励磁的情况下，不断地增加发电机有功，直至发电机失步，在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点时P值及其他电量值，并求出稳态极限值。

不投自动励磁调节器，在发电机P＝0时，调节系统电压＝800V，发电机电压840V，然后在不调节励磁地情况下，不断地增加发电机有功直至发电机失步。在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点时P值及其他电量值，并求出稳态极限值。

2）手调励磁调节器对静态稳定极限的影响。

不投自动励磁调节器，在发电机P＝0时，调节系统电压＝800V，发电机电压＝800V，然后在维持发电机电压＝800V的情况下，不断地增加发电机有功直至发电机失步。在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点时P值及其他电量值，并求出稳态极限值。(www.xing528.com)

3）自动励磁调节器对静态稳定极限的影响

在发电机P＝0时，调节系统电压＝800V，发电机电压＝800V，在调整自动调节器的放大倍数为1后，投入自动励磁调节器，然后不断地增加发电机有功直至发电机失步。在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点时P值及其他电量值，并求出稳态极限值。

在发电机P＝0时，调节系统电压＝800V，发电机电压＝800V，在调整自动调节器的放大倍数为6后，投入自动励磁调节器。然后不断地增加发电机有功功率直至发电机失步。在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点时P值及其他电量值，并求出稳态极限值。

4）输电线路长短对静态稳定地影响切除一回线，不投自动励磁调节器，在发电机P＝0时，调节系统电压＝800V，发电机电压＝800V，然后在不调节励磁的情况下，不断地增加发电机有功直至发电机失步。在增加发电机有功功率过程中，要记录P在不同点时P值及其他电量值，并求出稳态极限值。

（5）试验要求。

把上述实验纪录分别在坐标纸上作出曲线并加以分析。

2.电力系统暂态稳定试验

（1）试验目的。

在物理动态模型系统上，研究电力系统暂态稳定问题，研究影响暂态稳定极限的因素。

（2）试验原理。

电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后，各发电机能否继续保持同步运行的问题。在各种扰动中以短路故障的扰动最为严重。

正常运行时发电机功率特性为：P1＝（Eo×Uo）×sinδ1/X1；短路运行时发电机功率特性为：P2＝（Eo×Uo）×sinδ2/X2；故障切除发电机功率特性为：P3＝（Eo×Uo）×sinδ3/X3；对这三个公式进行比较，我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。而系统保持稳定条件是切除故障角δc小于δmax，δmax可由等面积原则计算出来。本试验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不同，同时切除故障线路不同也使X3不同，δmax也不同，使对故障切除的时间要求也不同。

同时，在故障发生时及故障切除通过强励磁增加发电机的电势，使发电机功率特性中Eo增加，使δmax增加，相应故障切除的时间也可延长；由于电力系统发生瞬间单相接地故障较多，发生瞬间单相故障时采用自动重合闸，使系统进入正常工作状态。这两种方法都有利于提高系统的稳定性。

（3）试验内容。

不同故障类型、故障时间下的暂态稳定极限的测定。

（4）试验步骤。

1）发电机并列运行后，退出自动励磁调节器，缓慢调节速度给定旋扭和以较长间隔时间不断按动增、减磁按钮，使发电机P＝0kW，并使发电机电压为额定值。然后在不调节励磁的情况下，通过调节发电机的有功功率，测定在故障时间为0.5s时两相短路、三相短路的暂态极限功率。

2）发电机并列运行后，退出自动励磁调节器，缓慢调节速度给定旋扭和以较长间隔时间不断按动增、减磁按钮，使发电机P＝0kW，并使发电机电压为额定值。然后在不调节励磁的情况下，通过调节发电机的有功功率，测定在故障时间为1.0s时两相短路、三相短路的暂态极限功率。

3）发电机并列运行后，退出自动励磁调节器，缓慢调节速度给定旋扭和以较长间隔时间不断按动增、减磁按钮，使发电机P＝0kW，并使发电机电压为110%额定值。然后在不调节励磁的情况下，通过调节发电机的有功功率，测定在故障时间为0.5s时两相短路、三相短路的暂态极限功率。

4）发电机并列运行后，投入自动励磁调节器，缓慢调节速度给定旋扭和以较长间隔时间不断按动增、减磁按钮，使发电机P＝0kW，并使发电机电压为额定值。通过调节发电机的有功功率，测定在故障时间为0.5s时两相短路、三相短路的暂态极限功率。