内容发布更新时间 : 2024/12/22 23:43:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（一）、短路类型对暂态稳定的影响

本实验台通过对操作台上的短路选择按钮的组合可进行单相接地短路，两相相间短路，两相接地短路和三相短路试验。固定短路地点，短路切除时间和系统运行条件，在发电机经双回线与“无穷大”电网联网运行时，某一回线发生某种类型短路，经一定时间切除故障成单回线运行。短路的切除时间在微机保护装置中设定，同时要设定重合闸是否投切。

在手动励磁方式下通过调速器的增（减）速按钮调节发电机向电网的出力，测定不同短路运行时能保持系统稳定时发电机所能输出的最大功率，并进行比较，分析不同故障类型对暂态稳定的影响。将实验结果与理论分析结果进行分析比较。Pmax为系统可以稳定输出的极限，注意观察有功表的读数，当系统出于振荡临界状态时，记录有功表读数，最大电流读数可以从YHB－Ⅲ型微机保护装置读出，具体显示为：

GL-??? 三相过流值 GA-??? A相过流值 GB-??? B相过流值 GC-??? C相过流值

微机保护装置的整定值代码如下： 01： 过流保护动作延迟时间

02： 重合闸动作延迟时间 03： 过电流整定值 04： 过流保护投切选择

05： 重合闸投切选择

另外，短路时间TD由面板上“短路时间”继电器整定，具体整定参数为表5-1。

表5-1 整定值代码 整定值 01 0.5(s) 02 / 03 5.00(A) 04 On 05 Off TD 1.0(s)

微机保护装置的整定方法如下：按压“画面切换”按钮，当数码管显示『PA－ 』时，按压触摸按钮“＋”或“－”输入密码，待密码输入后，按下按键“△”，如果输入密码正确，就会进入整定值修改画面。进入整定值修改画面后，通过“△”“▽”先选01整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择当保护时间（s）；通过“△”“▽”选03整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择当过电流保护值；通过“△”“▽”选04整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择当过电流保护投切ON；通过“△”“▽”选05整定项目，再按压触摸按钮“＋”或“－”选择重合闸投切为OFF。（详细操作方法WDT－Ⅲ综合自动化试验台使用说明书。）

（二）、实验数据

表5-2 短路切除时间t=0.5s 短路类型：单相接地短路

QF1 1 QF2 1 QF3 1 QF4 1 QF5 0 QF6 1 Pmax(kW) 1.7 最大短路电流（A） 4.75 (0：表示对应线路开关断开状态 1：表示对应线路开关闭合状态)

表5-3 短路切除时间t=0.5s 短路类型：两相相间短路 QF1 1

表5-4 短路切除时间t=0.5s 短路类型：两相接地短路 QF1 1

表5-4 短路切除时间t=0.5s 短路类型：三相短路 QF1 1 QF2 1 QF3 1 QF4 1 QF5 0 QF6 1 Pmax(kW) 0 最大短路电流（A） 15.75 QF2 1 QF3 1 QF4 1 QF5 0 QF6 1 Pmax(kW) 0 最大短路电流（A） 11.5 QF2 1 QF3 1 QF4 1 QF5 0 QF6 1 Pmax(kW) 0 最大短路电流（A） 11

（三）、实验注意事项

1、发电机不要工作在欠励状态，避免吸收系统无功，否则影响系统电压稳

定；

2、 实验前要对系统进行各项检查（如：表的状态，开关的通断情况等）； 3、当将发电机接入系统时，一定要按安全步骤一步步小心操作；

4、 当发电机与系统断开时会产生发电机飞车，要即时调原动机转速。 5、在做单相重合闸实验时，进行单相故障操作的时间应该在接触器合闸10秒之后进行，否则，在故障发生时会跳三相，微机保护装置会显示“GL-???”，且不会进行重合闸操作。

6、实验结束后，通过励磁装置使无功至零，通过调速器使有功至零，解列之后按下调速器的停机按钮使发电机转速至零。跳开操作台所有开关之后，方可关断操作台上的电源关断开关，并断开其他电源开关。

7、对失步处理的方法如下：通过励磁调节器增磁按钮，使发电机的电压增大；如系统没处于短路状态，且线路有处于断开状态的，可并入该线路减小系统阻抗；通过调速器的减速按钮减小原动机的输入功率。

五、数据处理与分析

整理不同短路类型下获得实验数据，通过对比，对不同短路类型进行定性分析，详细说明不同短路类型和短路点对系统的稳定性的影响：

1、电力系统的暂态稳定是指电力系统在某一运行状态下受大的扰动后能否继续保持同步运行。如系统中任何两台发电机之间的功角差都不随时间一直增

大，则改系统暂态稳定；否则，暂态不稳定。

2、通过不同短路类型数据的整理发现，在相同切除时间下，两相短路，两相接地短路的短路电流越来越大，对系统稳定性的影响也越来越严重。通过实验我们还发现，在相同短路类型条件下，不同短路点对系统的稳定性不同，在实验设备上，在QF5处短路的短路电流较小，在QF1， QF2处短路时的短路电流较大，说明该两处短路时，对系统的稳定性影响较大。

3、根据不同短路类型下的极限功率测定结果，可知，单相接地短路对系统稳定性影响最小，两相相间短路次之，两相接地短路再次之。在相同的短路类型下，由实验结果分析可知，短路点离发电机越远，短路对系统稳定性影响越小。

六、思考题

1、不同短路状态下对系统阻抗产生影响的机理是什么？

答：发生短路时，根据正序等效定则，在正常等值电路中的短路点接入附加点抗X0，就得到故障情况下的等值电路，此时，就可计算出发电机与系统间的转移电抗。由于在不同短路故障时有不同的附加点抗，使得不同短路状况下的系统阻抗不同。短路过后，由于每相电压和电流变得不对称，于是用对称分量发进行分析，对称分量发就是将不对称的电压和电流分解为正序，负序和零序对称电业和电流，而电路总的电抗等于正序，负序和零序电抗按照一定形式进行叠加。单相短路时，总的阻抗等于正序，负序和零序电抗的串联叠加，因此总的阻抗比较大。两相短路时没有零序电抗，是正序电抗和负序电抗的串联叠加，因此电抗比单项短路时要小。两线接地短路时，总的电抗等于负序电抗和零序电抗并联过后，再与正序电抗串联叠加，因此它的总的电抗比单相短路和两相接地短路的电抗都要小，因此在两相接地短路时的短路电流最大，系统就最不稳定。

2、提高电力系统暂态稳定的措施有哪些？

答：从暂态稳定分析可知，电力系统受到打干扰后，发电机转轴上出现的不

平衡转矩将使发电机产生剧烈的相对运动，若加速面积小于减速面积系统可以稳定，加速面积大于减速面积系统不可以稳定。

因此要提高系统的暂态稳定性就要尽可能减小发电机转轴上的不平衡功率、减小转子相对加速度以及减小转子相对动能的变化，从而减小发电机转子相对运动的震荡幅度。主要措施有以下几种：

（1）快速切出故障； （2）采用自动重合闸； （3）发电机快速强行励磁； (4) 发电机电气制动； (5) 变压器中性点经小电阻接地； （6）快速关闭汽门； （7）切发电机和切负荷； （8） 设置中间开关站； （9）输电线路强行串联补偿。

3、对失步处理的方法的理论依据是什么？

答：理论依据是通过改变发电机的极端电压或者是系统阻抗，进而改变功角，以改变发电机的转速;或者直接调整原动机的输入功率，改变发电机的转速，以调整输出功率的频率。

4、自动重合闸装置对系统暂态稳定的影响是什么？

答：自动重合闸装置是将因故跳开后的开关按需要自动重新投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障一般不到10%。因此,在由继电保护动作切除短路故障之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。

重合闸成功