电力系统综合实验教学大纲 机电学院电气工程系电气工程实验室（中心） 大纲制定人：张宁 课程名称 电刀系统综合实英文名称 验 课程编码S05181 实验总学时 1周 开设实验项目数 1 课程性质 必修 实验教材或指导书 实验考核方式 适用专业电气工程及其自动化 开出实验项目 序号 实验项目名称 实验类型学时 1同步发电机准同期并列实验 综合0.5天 2 单机一无穷大系统稳态运行方式实验 综合1天 3 电力系统功率特性和功率极限实验 综合 1天 4 电力系统暂态稳定实验 综合 0.5天 5 线路三段式保护配合实验 设计 0.5天 6 线路阻抗保护实验 设计 0.5天 7 变压器保护实验 综合 1天
电力系统综合实验教学大纲 机电学院 电气工程 系 电气工程 实验室（中心） 大纲制定人：张宁 课程名称 电力系统综合实 验 英文名称 课程编码 S105181 实验总学时 1周 开设实验项目数 7 课程性质 必修 实验教材或指导书 实验考核方式 适用专业 电气工程及其自动化 开出实验项目 序号 实验项目名称 实验类型 学时 1 同步发电机准同期并列实验 综合 0.5 天 2 单机—无穷大系统稳态运行方式实验 综合 1 天 3 电力系统功率特性和功率极限实验 综合 1 天 4 电力系统暂态稳定实验 综合 0.5 天 5 线路三段式保护配合实验 设计 0.5 天 6 线路阻抗保护实验 设计 0.5 天 7 变压器保护实验 综合 1 天
同步发电机准同期进列 实验 实验类型 综合学时 2 开出时间 计划每组 人斯 现有每组人数 实验目的： 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件： 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法： 3、熟悉同步发电机准同期并列过程。 实验内容： 1、机组启动与建压后，将“同期方式”旋钮旋转至“手动”方式，进行手动准同期并列实验 2、将“同期方式”转换开关置“半 自动”位置，进行半自动准同期 列实验 3、将“同期方式”转换开关置“自动”位置，进行自动准同期并列实验： 4、同步发电机与系统解列后，进行停机实验。 实验操作要点及注意事项： 1、手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闻 时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度： 2、手动合闸时，仔细观察整步表上的旋转灯，在旋转灯接近0°位置之前某一时刻合闸： 3、在做三种同期切换方式时，做完一项后，需做另一项时，应断开断路器开关，重新选择同 期方式： 4、机组停稳后，应断开原动机开关，跳开励磁开关以及线路和无穷大电源开关，切断操作电 源开关。 主要仪器设备 序号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 DT-III型 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
同步发电机准同期并列 实 验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程。 实验内容： 1、机组启动与建压后，将“同期方式”旋钮旋转至“手动”方式，进行手动准同期并列实验； 2、将“同期方式”转换开关置“半自动”位置，进行半自动准同期并列实验； 3、将“同期方式”转换开关置“自动”位置，进行自动准同期并列实验； 4、同步发电机与系统解列后，进行停机实验。 实验操作要点及注意事项： 1、手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸 时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度； 2、手动合闸时，仔细观察整步表上的旋转灯，在旋转灯接近 0º位置之前某一时刻合闸； 3、在做三种同期切换方式时，做完一项后，需做另一项时，应断开断路器开关，重新选择同 期方式； 4、机组停稳后，应断开原动机开关，跳开励磁开关以及线路和无穷大电源开关，切断操作电 源开关。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 WDT-III 型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
单机一无穷大系统稳态运行方式实验 实验类型 综合学时 2 开出时间 计划每组 人 现有每组人数 实验目的 、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、了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件： 3、了解和掌握不对称度运行参数对系统的影响及不对称运行对发电机的影响等。 实验内容： 1、单回路稳态对称运行实验： 公、双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 3、单回路稳态非全相运行实验。 实验操作要点及注意事项！ 1.在发电机建压后，不允许动“励磁方式”开关，否侧则发电机会失磁： 2严格禁止非同期并网， 线路开 使发 机和无穷大系统联绘 3。为了保护同期表，“同期方式”选择钮不要置到“手动”位置，只有在选择手动同期时 才置到“手动”位置： 4.发动机运行时，不允许打开励磁开关 主要仪器设备 序号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 T-II型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
单机—无穷大系统稳态运行方式 实 验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 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、了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件； 3、了解和掌握不对称度运行参数对系统的影响及不对称运行对发电机的影响等。 实验内容： 1、单回路稳态对称运行实验； 2、双回路对称运行与单回路对称运行比较实验； 3、单回路稳态非全相运行实验。 实验操作要点及注意事项： 1．在发电机建压后，不允许动“励磁方式”开关，否则发电机会失磁； 2．严格禁止非同期并网，如不能用线路开关使发动机和无穷大系统联结； 3．为了保护同期表，“同期方式”选择钮不要置到“手动”位置，只有在选择手动同期时 才置到“手动”位置； 4．发动机运行时，不允许打开励磁开关。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 WDT-III 型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
电力系统功率特性及功率极限 实验 实验类型 综合学时 2 开出时间 计划每组 人斯 现有每组人数 实验目的： 1、初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法： 2、加深理解助率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限蜡施的作用： 3、学习功率特性和功率极限的测定及调节方法。 实验内容： 1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定： 2、手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定： 3、自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定。 实验操作要点及注意事项： 1、有功功率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确 的测量数值： 2、当系统失稳时，减小原动机出力，使发电机拉入同步状态： 3、调速器处停机状态时，如果“输出零”灯不亮，不可开机： 4、实验结束后，通过励磁调节使无功输出为零，通过调速器调节使有功输出为零，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 操作电源开关。 主要仪器设备 序号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 WDT-III型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
电力系统功率特性及功率极限 实 验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法； 2、加深理解功率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限措施的作用； 3、学习功率特性和功率极限的测定及调节方法。 实验内容： 1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定； 2、手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定； 3、自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定。 实验操作要点及注意事项： 1、有功功率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确 的测量数值； 2、当系统失稳时，减小原动机出力，使发电机拉入同步状态； 3、调速器处停机状态时，如果“输出零”灯不亮，不可开机； 4、实验结束后，通过励磁调节使无功输出为零，通过调速器调节使有功输出为零，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 操作电源开关。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 WDT-III 型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
电力系统暂态稳定实验 实验 实验类型 综合 学时 开出时间 计别每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、了解和掌握短路对电力系统暂态稳定的影响： 2、加深理解电力系统暂态稳定方面的知识，研究提高暂态稳定的方法： 3、学生从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施。 实验内容： 1、分析短路类型和故障切除时间对暂态稳定的影响： 2、研究提高暂态稳定的方法： 3、在发电机稳定异步运行时，观察并分析发电机的转差，振荡周期及各表的读数变化的 特占： 1、在不切除发电机的情况下，研究调节原动机功率，调节发电机励磁对振荡周期，发电 机转差的影响。 实验操作要点及注意事而： 1。在发由机启动时应用毛动调速 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： 3、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-xx×”,且不会进行重合闸操作： 4、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。 主要仪器设备 序县 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 DT-III型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
电力系统暂态稳定实验 实 验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、了解和掌握短路对电力系统暂态稳定的影响； 2、加深理解电力系统暂态稳定方面的知识，研究提高暂态稳定的方法； 3、学生从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施。 实验内容： 1、分析短路类型和故障切除时间对暂态稳定的影响； 2、研究提高暂态稳定的方法； 3、在发电机稳定异步运行时，观察并分析发电机的转差，振荡周期及各表的读数变化的 特点； 4、在不切除发电机的情况下，研究调节原动机功率，调节发电机励磁对振荡周期，发电 机转差的影响。 实验操作要点及注意事项： 1、在发电机启动时应采用手动调速； 2、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； 3、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； 4、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。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 电力系统综合自动化实验台 WDT-III 型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
线路三段式保护配合 实验 实验类型 设计 学时 开出时间 计别每组 人粉 现有每组人数 实验目的： 1、了解定时限过电流保护（Ⅲ段保护）的原理： 2、掌握相邻站间定时限过电流保护的相互配合： 3、加深对线路三段式过流保护的理解。 实验内容： 的AB站间输由线路做定时限过流保护时限配合模 对模拟实验线路的各级保护进行动 电流的整定 3、确定实验线路各级保护的配合时限级差。 实验操作要点及注意事项 1、选择系统的运行方式时，应置于“最大” 2、动作时限整定时，应将B站Ⅲ段保护的动作时间设置得比A站Ⅲ段保护的动作时间长0.。 秒 3、合上实验电源，应将调压器输出从屏上电压表指示OV慢慢上升到10OV为止： 4、实验结束后，应将调压器输出调回零，断开短路模拟开关，断开A、B站模拟断路器，最 后断开实验电源 主要仪器设备 序号 主要设备名称 规格型号 数量 1 微机线路保护实验台 LZB-Ⅱ型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
线路三段式保护配合 实 验 实验类型 设计 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、了解定时限过电流保护（Ⅲ段保护）的原理； 2、掌握相邻站间定时限过电流保护的相互配合； 3、加深对线路三段式过流保护的理解。 实验内容： 1、对实际的 AB 站间输电线路做定时限过流保护时限配合模拟实验； 2、对模拟实验线路的各级保护进行动作电流的整定； 3、确定实验线路各级保护的配合时限级差。 实验操作要点及注意事项： 1、选择系统的运行方式时，应置于“最大”； 2、动作时限整定时，应将 B 站Ⅲ段保护的动作时间设置得比 A 站Ⅲ段保护的动作时间长 0.5 秒； 3、合上实验电源，应将调压器输出从屏上电压表指示 0∨慢慢上升到 100∨为止； 4、实验结束后，应将调压器输出调回零，断开短路模拟开关，断开 A、B 站模拟断路器，最 后断开实验电源。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 微机线路保护实验台 WLZB-Ⅱ型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
线路阻抗保护 实验 实验类型 综合 学时 开出时间 计别每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、了解线路阻抗保护的基本原理： 2、掌握短路点的不同引起的各段保护的配合。 实验内容： 1、对实际的AB线路50%、80%和100%处二相短路做模拟实验。 2、对模拟实验线路的各级保护的动作电流进行整定。 3、确定各段保护的保护范围间的配合。 实验操作要点及注意事项： 1、实验时，应注意运行方式的选择： 2、将阻抗特性电阻分量设置为4Q,对相间三段电抗分量定值进行设置，应关闭重合闸功能 3、调节调压器输出时，使实验台上A站电压表指示从0V慢慢升到50V为止： 4、实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开A、B模拟断路器，最 后断开实验电源。 主要仪器设备 序号 主要设备名称 规格型号 数量 1 微机线路保护实验台 ZB-Ⅱ型 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
线路阻抗保护 实 验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、了解线路阻抗保护的基本原理； 2、掌握短路点的不同引起的各段保护的配合。 实验内容： 1、对实际的 AB 线路 50％、80％和 100％处二相短路做模拟实验。 2、对模拟实验线路的各级保护的动作电流进行整定。 3、确定各段保护的保护范围间的配合。 实验操作要点及注意事项： 1、实验时，应注意运行方式的选择； 2、将阻抗特性电阻分量设置为 4Ω，对相间三段电抗分量定值进行设置，应关闭重合闸功能。 3、调节调压器输出时，使实验台上 A 站电压表指示从 0∨慢慢升到 50∨为止； 4、实验结束后，将调压器输出调回零，断开各种短路模拟开关，断开 A、B 模拟断路器，最 后断开实验电源。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 微机线路保护实验台 WLZB-Ⅱ型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
变压器保护 实验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、掌握三绕组变压器差动保护、过电流保护的接线方式： 2、掌握三绕组变压器差动保护、过电流保护的试验原理： 3、了解Y/△接线的变压器，其电流互感器二次接线方式对减少不平衡电流的影响。 实验内容： 1、模拟变压器中压侧、低压侧内部短路实验： 2、对差动保护的差动电流进行整定： 3、模拟变压器中压侧、低压侧外部短路实验： 4、对过电流保护的动作电流进行整定。 实验操作要点及注意事项： 1、实验时，将三相调压器输出设置为0V: 2、短路切换开关1QC,2QC处于断开位置： 3、合上实验电源，调节调压器，使屏上电压表指示从0V慢慢上升到300V: 4、在正常运行状态下，操纵相应的选择开关，使其均处于接通状态，对于不同的保护，应 注意开关位置的选择。 主要仪器设备 序号 主要设备名称 规格型号 数量 1 微机线路保护实验台 WLZB-Ⅱ型 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验
变压器保护 实 验 实验类型 综合 学时 2 开出时间 计划每组 人数 现有每组人数 实验目的： 1、掌握三绕组变压器差动保护、过电流保护的接线方式； 2、掌握三绕组变压器差动保护、过电流保护的试验原理； 3、了解 Y／△接线的变压器，其电流互感器二次接线方式对减少不平衡电流的影响。 实验内容： 1、模拟变压器中压侧、低压侧内部短路实验； 2、对差动保护的差动电流进行整定； 3、模拟变压器中压侧、低压侧外部短路实验； 4、对过电流保护的动作电流进行整定。 实验操作要点及注意事项： 1、实验时，将三相调压器输出设置为 0V； 2、短路切换开关 1QC,2QC 处于断开位置； 3、合上实验电源，调节调压器，使屏上电压表指示从 0V 慢慢上升到 300V； 4、在正常运行状态下，操纵相应的选择开关，使其均处于接通状态，对于不同的保护，应 注意开关位置的选择。 主要仪器设备 序 号 主要设备名称 规格型号 数量 1 微机线路保护实验台 WLZB-Ⅱ型 2 注：实验类型包括：基本操作训练、验证性实验、综合性实验、设计性实验、开放性实 验、其它类型实验