实验八 单机－无穷大系统稳态运行方式实验
一、实验目的
1．熟悉远距离输电的线路基本结构和参数的测试方法。
2．掌握对称稳定工况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围。 3．掌握输电系统稳态不对称运行的条件、参数和不对称运行对发电机的影响等。 二、原理说明
单机－无穷大系统模型，是简单电力系统分析的最基本，最主要的研究对象。本实验平台建立的是一种物理模型，如下图3-4-1所示。
图3-4-1 单机－无穷大系统示意图
发电机组的原动机采用国标直流电动机模拟，但其特性与电厂的大型原动机并不相似。发电机组并网运行后，输出有功功率的大小可以通过调节直流电动机的电枢电压来调节（具体操作必须严格按照调速器的正确安全操作步骤进行！可参考《微机调速装置基本操作实验》）。发电机组的三相同步发电机采用的是工业现场标准的小型发电机，参数与大型同步发电机不相似，但可将其看作一种具有特殊参数的电力系统发电机。
实验平台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大系统”采用大功率三相自耦调压器，三相自耦调压器的容量远大于发电机的容量，可近似看作无穷大电源，并且通过调压器可以方便的模拟系统电压的波动。
实验平台提供的测量仪表可以方便的测量（电压，电流，功率，功率因数，频率）。QSZTQ-II（微机准同期系统）上有功角显示，便于直接观察功角变化。 三、实验设备
序号 1 2 3 4 5
型号 EAL-01 EAL-02/03 EAL-II EAL-II EAL-II 使用仪器名称 电源输出 双回路输出电路 微机原动机调速系统 微机发电机励磁系统 微机准同期系统 数量 1 1 1 1 1 备注 四、实验内容与步骤
1. 合上总电源开关，合上主电源源开关， 输电线路选择XL1和XL3（即闭合QF1、QF3和QF5，灯为红色），调节三相调压器，主控屏系统电压表显示380V，发电机组启机，建压，通过可控线路单回路并网输电。
3. 打开QSTSXT-II(微机调速系统)和QSLCXT-II(微机励磁系统)电源开关；微机调速系统选择电压闭环，“给定电压”通过软件盘给定170V左右电压，点击“启动”按钮，使电机运行起来，转速达到1500转左右，如果达不到通过“＋”键或“－”键，使电机转速为1500转左右。
4. 进入QSLCXT-II(微机励磁系统)，选择他励方式下的恒Ug起励， “他励”下的“恒Ug”界面下，设定恒Ug给定值为220V左右(也设定好)，使发电机电压为380V，如果达不到通过“＋”键或“－”键达到。参照第一章中的“发电机组起励建压”步骤操作。
5. 进入QSZTQXT-II(微机准同期系统)，点击半自动并网，发电机组半自动准同期并网操作(参照第一章中的并网操作)
5. 并网点击微机调速装置的“有功增”、“有功减”按钮，调整发电机有功功率(有功不能超过600W)；观察并记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析和比较运行状态不同时，运行参数（电压损耗、电压降落、沿线电压变化、无功功率的方向等）变化的特点及数值范围，记录数据于表3-4-1中。
注：在调节功率过程中发电机组一旦出现失步问题，立即进行以下操作，使发电机恢复同步运行状态：操作微机调速装置上的“－” 按钮，减少有功功率；操作微机励磁装置上的“+”按钮，提高发电机电势；单回路切换成双回路。
表3-4-1 P：W Q：Var U：V I：A 参数 单 回 路 P 双 回 路 Q IA IB IC Ug（发电机） Usw（开关站） ΔU P－有功功率； Q－无功功率； I－发动机端电流； Usw－中间站电压 ΔU－电压损耗； 2．双回路对称运行与单回路对称运行比较实验
实验步骤基本同按实验内容⒈ 只是将原来的单回线路改成双回路运行。观察并记录数据于表3-4-1中，并将实验结果与实验⒈进行比较和分析。
3．单回路稳态非全相运行实验
（1）在全相运行的基础上，减小发动机的有功和无功大概为零时，输送单回路稳态对称运行时相同的功率（及闭合QFS，QF1，QF5，QF3），此时设置发电机出口非全相运行（断开B相）及按下B相，观察并记录运行状态和参数变化情况。
（2）点击微机调速装置的“有功增”、“有功减”按钮，调整发电机有功功率(有功不能超过600W)；点击微机励磁装置的“无功增”、“无功减”按钮，调整发电机无功功率，使输电系统处于不同的运行状态，为了方便实验数据的分析和比较，在调节过程中 Ug=380V左右（电压不能超过420V）。观察并记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析和比较运行状态不同时，运行参数（电压损耗、电压降落、沿线电压变化、无功功率的方向等）变化的特点及数值范围，记录数据于表3-4-2中。
表3-4-2 US =380V P：kW Q：kVar U：V I：A 参数 运行状态 单回路全相运行 P 单回路非全相运行 B线断线 Q UgA UgB UgC IA IB IC ⑶． 分别减小有功和无功大概为0左右时， 按下 QSZTQ-II (微机准同期系统)的“解列”按钮，在QSLCXT-II(微机励磁系统) 按下“灭磁”按钮。然后在QSTSXT-II(微机调速系统)按下“停机”按钮，最后断开所有的电源开关。（注：一定要先“解列”，再“灭磁”，最后“停机”）