表格 1 短路切除时间 0.5s 单相接地短路实验数据 表格 2 短路切除时间 0.5s 两相相间短路实验数据电力系统综合实验报告第一部分 综合实验台1、实验目的通过实验加深对电力系统暂态稳定性内容的理解，在对不同类型短路数据的分析中锻 炼独立思考的能力，进一步了解不同短路故障对电力系统的危害。

实验方式为在理想实验台上模拟最简单的电力系统暂态稳定性问题，以期巩固学生在 前一阶段的学习中对相关内容的掌握。

2、实验原理与接线电力系统中不同类型的短路故障引起的最大短路电流可由下式得到，推导过程可参见 《电力系统分析》一书相关章节内容。

3 单相接地短路： =( 1+ 2 + 0) 3两相相间短路： =( 1 + 2) 2// 0两相接地短路： = 3 1 ‒ 2 +三相对称短路： =( 1)• (1 + 2// 0 )如下图 1 实验接线模拟了单机无穷大系统。

图 1 单机无穷大系统3、实验结果与数据分析⑴、不同故障类型对短路电流影响在下表中根据 QF1~QF6 的开断来选择单机无穷大系统的运行方式。

XL1 接入双回线 运行、XL2 接入双回线运行。

表格3短路切除时间0.5s两相接地短路实验数据表格4短路切除时间0.5s三相短路实验数据1）在各种不同类型的短路中，系统以双回线运行时短路电流较系统单回线运行时短路电流更大，与序网分析结果一致。

2）在各种不同类型的短路中，XL1接入时短路电流相对XL2接入时短路电流更小，以单相短路为例进行分析，可知接入XL阻抗越小，短路电流越大。

判断实验台设置中XL1大于XL2。

3）对比各组实验数据，发现短路电流大小在不同短路类型中呈现有以下关系。

两相相间短路>两相接地短路>三相接地短路>单相接地短路根据相关实验原理分析，由于1≈2≫0，一般有三相接地短路>两相接地短路>单相接地短路>两相相间短路。

实验台中元件参数不可测量，经分析判断本次实验中负序阻抗偏小导致了两相短路电流偏大的现象发生。

4）小组实验中发现通过实验台面板调节似乎无法改变内部默认参数，继电器动作阈值无法重新整定，动作电流始终为5A，导致实验中多次出现未按预期跳闸的现象发生。

可能因为设备老化或内部模块未连接。

⑵、不同故障切除时间对短路电流影响表格5不同短路切除时间最大短路电流记录由Iy yy yyyy y第二部分动模实验记录的量：故障线路首端和末端电压电流（6个波形）电压电流的测量可以通过电压电流表计模型测量，也可以通过断路器和节点测量。

实验一：线路出口瞬时性故障（100ms）：AN相－>30ms单跳线路两侧断路器A 相－>500ms合线路两侧断路器A相Main:Graphs Main:Graphs0.250<Untitled>0.80<Untitled>0.2000.1500.1000.0500.000-0.050-0.100-0.150-0.2000.000.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00.........0.600.400.200.00-0.20-0.40-0.60-0.80-1.000.300.400.500.600.700.800.90 1.00 1.10 1.20 1.30.........图2发电机测电流图3发电机测电压Main:Graphs Main:Graphs0.040<Untitled>0.80<Untitled>0.0300.0200.0100.000-0.010-0.020-0.030-0.040-0.0500.000.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00.........0.600.400.200.00-0.20-0.40-0.60-0.800.300.400.500.600.700.800.90 1.00 1.10 1.20.........图4无穷大侧电流图5无穷大侧电压实验二：线路出口瞬时性故障（100ms）：AB相－>30ms三跳线路两侧断路器－>500ms三合线路两侧断路器0.200 0.150<Untitled>Main:Graphs1.251.000.75<Untitled>Main:Graphs0.1000.0500.000-0.050-0.100-0.150-0.2000.000.50 1.00 1.50 2.00 2.50.........0.500.250.00-0.25-0.50-0.75-1.00-1.250.000.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80.........图6发电机测电流图7发电机测电压1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00<Untitled>Main:Graphs0.0500.0400.0300.0200.0100.000<Untitled>Main:Graphs-0.20-0.40-0.60-0.80-1.000.000.250.500.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25.........-0.010-0.020-0.030-0.040-0.0500.000.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60.........图8无穷大侧电流图9无穷大侧电压yyyyyyyy实验三：线路出口处永久性故障（600ms ）：AN 相 －>30 ms 单跳线路两侧断路器 A相－>500ms 合线路两侧断路器 A 相－>550ms 三跳线路两侧断路器Main :Graphs Main :Graphs0.30 0.200.10 0.00 -0.10<Untitled> 1.000.75 0.500.25 0.00-0.25 <Untitled> -0.20 -0.30 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 ... ... ... -0.50 -0.75-1.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 ... ... ...图 10 发电机测电流 图 11 发电机测电压Main :GraphsMain :Graphs 0.80<Untitled> 0.060 <Untitled> 0.60 0.40 0.200.00-0.20 -0.40 -0.60-0.80-1.000.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 ... ... ... 0.040 0.020 0.000 -0.020 -0.040 -0.060 -0.080 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 ... ... ...图 12 无穷大侧电流 图 13 无穷大侧电压实验四： 线路中间 50%处永久性故障（600ms ）：AN 相 －>单跳线路两侧断路器 A相－>500ms 合线路两侧断路器 A 相－>550ms 三跳线路两侧断路器Main :GraphsMain :Graphs <Untitled> 1.00 <Untitled>0.0500.0400.0300.0200.0100.000-0.010-0.020-0.030-0.0400.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 ... ... ... 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 -0.20 -0.40 -0.60 -0.80 -1.00 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 ... ... ...图 14 发电机测电流 图 15 发电机测电压Main :Graphs Main :Graphs0.040 <Untitled> 0.80 <Untitled> 0.030 0.020 0.010 0.000-0.010-0.020 -0.030 -0.040-0.050-0.060 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 ... ... ... 0.60 0.40 0.20 0.00 -0.20 -0.40 -0.60 -0.80 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 ... ... ...图 16 无穷大侧电流 图 17 无穷大侧电压实验五： 线路中间 50%处永久性故障（600ms ）：AB 相 －>30 ms 三跳线路两侧断 路器－>500ms 三合线路两侧断路器－>550ms 三跳线路两侧断路器。

yyyyMain :GraphsMain :Graphs0.080<Untitled>1.00<Untitled>0.060 0.040 0.020 0.000 -0.020 -0.040 -0.060 -0.0800.000.200.400.600.801.001.20... ......0.75 0.50 0.25 0.00 -0.25 -0.50 -0.75 -1.000.000.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 ... ......图 18 发电机测电流 图 19 发电机测电压Main :GraphsMain :Graphs0.100 <Untitled> 0.80<Untitled>0.075 0.050 0.025 0.000 -0.025 -0.050 -0.075 -0.100 0.200.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 ... ......0.60 0.40 0.20 0.00 -0.20 -0.40 -0.60 -0.80 -1.000.000.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 ... ......图 20 无穷大侧电流图 21 无穷大侧电压第三部分 RTDS 实验1、系统参数按照实验手册要求连接实验电路并计算以下参数。

⑴、模拟比= 625； = 120； = 5.21； = 75000⑵、原型参数根据模拟比求出各模型参数对应的原型参数如下表所示。

表格 6 原型参数计算序 号 名称2发电机组模型参数 原型参数容量 15kVA 1125MVA cosФ 0.8 0.8 Xd ∑ 0.56 0.56 Xd‘∑ 0.132 0.132 Xd“∑ 0.113 0.113电阻 2.0917 10.8978 正序 电抗 23.908 124.561 阻抗 24 1253 输电线路阻抗角 85 度 85 度 电阻 14.418 75.118 零序 电抗 57.829 301.289 阻抗 59.6 310.5阻抗角 76 度 76 度5 变压器高压侧电压 800V 500kV 低压侧电压 220V 6.3kV连接检查无误后开机并网，系统单回线运行，稳定后从检测仪表中记录发电机发出的有功为5.399kW，无功414kvar，记录波型号0110143649。