电力系统及自动化综合实验指导书主编：常秀莲、刘永强、叶刚
电力系统及自动化综合实验指导书 主编：常秀莲、刘永强、叶刚
目录前言3第一部分：电力系统综合实验守则电工操作安全守则三学生实验守则5第二部分实验内容6实验一电力系统及自动化综合试验系统基本操作实验6实验二同步发电机准同期并列实验2. 1机组启动、建压和停机92. 2系统准同期操作和准同期条件的整定10实验三同步发电机励磁控制实验133. 116不同控制角（α）对应的励磁电压波形的观察3. 2同步发电机起励和灭磁实验，173.321伏赫限制和强励、欠励实验：3.4调差实验233.5过励磁限制实验25实验四一机一无穷大系统稳态运行方式实验27304.1单、双回路稳态对称运行304.2单回路稳态非全相运行..314.3同步发电机的不对称运行....33实验五电力系统功率特性和功率极限实验5.1无调节励磁时功率特性和功率极限的测定35375.2手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定385.3自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定41实验六电力系统暂态稳定实验.6.1短路对电力系统暂态稳定的影响446.2研究提高暂态稳定的方法:46实验七单机带负荷实验4851实验八复杂电力系统运行方式实验538.1网络结构变化对系统潮流的影响8.2投、切负荷对系统潮流的影响5456实验九电力系统自动化综合设计实验589.1电力网的电压和功率分布实验: 589.2电力系统有功功率平衡和频率调整9.3电力系统无功功率平衡和电压调整5962实验十电磁型电流继电器和电压继电器实验6310.1整定点的动作值、返回值及返回系数测试6410.2低压继电器的动作电压和返回电压测试1
1 目 录 前 言 . 3 第一部分：电力系统综合实验守则 . 4 一 电工操作安全守则 . 4 二 学生实验守则 . 5 第二部分 实验内容 . 6 实验 一 电力系统及自动化综合试验系统基本操作实验 . 6 实验二 同步发电机准同期并列实验 . 7 2.1 机组启动、建压和停机 . 9 2.2 系统准同期操作和准同期条件的整定 . 10 实验三 同步发电机励磁控制实验 . 13 3.1 不同控制角（α ）对应的励磁电压波形的观察 . 16 3.2 同步发电机起励和灭磁实验 . 17 3.3 伏赫限制和强励﹑欠励实验 . 21 3.4 调差实验 . 23 3.5 过励磁限制实验 . 25 实验四 一机—无穷大系统稳态运行方式实验 . 27 4.1 单、双回路稳态对称运行 . 30 4.2 单回路稳态非全相运行 . 30 4.3 同步发电机的不对称运行 . 31 实验五 电力系统功率特性和功率极限实验 . 33 5.1 无调节励磁时功率特性和功率极限的测定 . 35 5.2 手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定 . 37 5.3 自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定 . 38 实验六 电力系统暂态稳定实验 . 41 6.1 短路对电力系统暂态稳定的影响 . 44 6.2 研究提高暂态稳定的方法 . 46 实验七 单机带负荷实验 . 48 实验八 复杂电力系统运行方式实验 . 51 8.1 网络结构变化对系统潮流的影响. 53 8.2 投、切负荷对系统潮流的影响 . 54 实验九 电力系统自动化综合设计实验 . 56 9.1 电力网的电压和功率分布实验 . 58 9.2 电力系统有功功率平衡和频率调整 . 58 9.3 电力系统无功功率平衡和电压调整 . 59 实验十 电磁型电流继电器和电压继电器实验 . 62 10.1 整定点的动作值、返回值及返回系数测试 . 63 10.2 低压继电器的动作电压和返回电压测试. 64
实验十一电磁型时间继电器实验686911.1内部结构.....7012.1动作电压、返回电压测试.实验十二：信号继电器实验72实验十三中间继电器的实验7513.1继电器动作值与返回值检验（DZ-32B）7513.2继电器动作值与返回值检验（DZS-12B）7613.3延时返回时间的测量。76实验十四功率方向继电器实验，7886实验十五微机保护及系统最大最小运行方式实验91附录一：WDT-II型电力系统综合自动化试验装置简介附录二：PS-5G型电力系统微机监控试验系统简介93931.一次系统构成2.监控系统的配置942
2 实验十一 电磁型时间继电器实验 . 68 11.1 内部结构 . 69 12.1 动作电压、返回电压测试 . 70 实验十二 信号继电器实验 . 72 实验十三 中间继电器的实验 . 75 13.1 继电器动作值与返回值检验（DZ-32B） . 75 13.2 继电器动作值与返回值检验（DZS-12B） . 76 13.3 延时返回时间的测量。 . 76 实验十四 功率方向继电器实验 . 78 实验十五 微机保护及系统最大最小运行方式实验 . 86 附录一： WDT-Ⅲ型电力系统综合自动化试验装置简介. 91 附录二：PS-5G 型电力系统微机监控试验系统简介. 93 1．一次系统构成 . 93 2．监控系统的配置 . 94
前言实践教学是高等教育结构中的重要组成部分，它承担着科学研究、知识创新、教学改革和教书育人等学校的主体工作，它对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用，尤其是对于学生创新能力的培养，具有其独特的地位和作用。本实验讲义根据加强实践教学环节、拓宽专业知识面的教学改革的需要而编写的专业综合实验讲义，包含三个部分：电力系统综合实验守则、实验内容和附录。在电力系统综合实实验守则中我们重点电工操作安全守则和学生操作注意事项，在实验内容这部分，主要详细给出了每个实验的操作步骤、分析方法和实验要求等等。最后在附录部分，就该实验中用到的设备做简单的说明，便于参考。本讲义内容的编写是在该实验设备指导说明书的基础上进行必要的改进，以便于适应学生的理解的同时力求深入浅出，理论联系实际，注重学生的动手能力，并且具有重点突出，层次分明，逻辑性强，便于自学。常秀莲刘永强叶刚2010-6-53
3 前 言 实践教学是高等教育结构中的重要组成部分，它承担着科学研究、知识创新、教学 改革和教书育人等学校的主体工作，它对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用， 尤其是对于学生创新能力的培养，具有其独特的地位和作用。 本实验讲义根据加强实践教学环节、拓宽专业知识面的教学改革的需要而编写的专 业综合实验讲义，包含三个部分：电力系统综合实验守则、实验内容和附录。在电力系 统综合实实验守则中我们重点电工操作安全守则和学生操作注意事项，在实验内容这部 分，主要详细给出了每个实验的操作步骤、分析方法和实验要求等等。最后在附录部分， 就该实验中用到的设备做简单的说明，便于参考。 本讲义内容的编写是在该实验设备指导说明书的基础上进行必要的改进，以便于适 应学生的理解的同时力求深入浅出，理论联系实际，注重学生的动手能力，并且具有重 点突出，层次分明，逻辑性强，便于自学。 常秀莲 刘永强 叶刚 2010-6-5
第一部分：电力系统综合实验守则电工操作安全守则1.使用动力电时，应先检查电源开关、电机和设备各部分是否良好。如有故障，应先排除后，方可接通电源。2.启动或关闭电器设备时，必须将开关扣严或拉妥，防止似接非接状况。使用电子仪器设备时，应先了解其性能，按操作规程操作，若电器设备发生过热现象或有焦糊味时，应立即切断电源。3.人员较长时间离开房间或电源中断时，要切断电源开关，尤其要注意切断加热电器设备的电源开关。4.电源或电器设备的保险烧断时，应先查明烧断原因，排除故障后，再按原负荷选用适宜的保险丝进行更换，不得随意加大或用其它金属线代用。5.注意保持电线和电器设备的干燥，防止线路和设备受潮漏电。6.实验室内不应有裸露的电线头；电源开关箱内，不准堆放物品，以免触电或燃烧。7.实验时先接好线路，再插上电源，实验结束时必须先切断电源，再拆线路。8.要警惕实验室内发生电火花或静电，尤其在使用可能构成爆炸混合物的可燃性气体时，更需注意。如遇电线走火，切勿用水或导电的酸碱泡沫灭火器灭火，应切断电源，用沙或二氧化碳灭火器灭火。9.没有掌握电器安全操作的人员不得擅自移动电器设施，或随意拆修电器设备，10.使用高压动力电时，应遵守安全规定，穿戴好绝缘胶鞋、手套，或用安全杆操作。11.有人触电时，应立即切断电源，或用绝缘物体将电线与人体分离后，再实施抢救。实验示范中心4
4 第一部分：电力系统综合实验守则 一 电工操作安全守则 1.使用动力电时，应先检查电源开关、电机和设备各部分是否良好。如有故障，应 先排除后，方可接通电源。 2.启动或关闭电器设备时，必须将开关扣严或拉妥，防止似接非接状况。使用电子 仪器设备时，应先了解其性能，按操作规程操作，若电器设备发生过热现象或有焦糊味时， 应立即切断电源。 3.人员较长时间离开房间或电源中断时，要切断电源开关，尤其要注意切断加热电 器设备的电源开关。 4.电源或电器设备的保险烧断时，应先查明烧断原因，排除故障后，再按原负荷选用 适宜的保险丝进行更换，不得随意加大或用其它金属线代用。 5.注意保持电线和电器设备的干燥，防止线路和设备受潮漏电。 6.实验室内不应有裸露的电线头；电源开关箱内，不准堆放物品，以免触电或燃烧。 7.实验时先接好线路，再插上电源，实验结束时必须先切断电源，再拆线路。 8.要警惕实验室内发生电火花或静电，尤其在使用可能构成爆炸混合物的可燃性气体 时，更需注意。如遇电线走火，切勿用水或导电的酸碱泡沫灭火器灭火，应切断电源，用 沙或二氧化碳灭火器灭火。 9.没有掌握电器安全操作的人员不得擅自移动电器设施，或随意拆修电器设备。 10.使用高压动力电时，应遵守安全规定，穿戴好绝缘胶鞋、手套，或用安全杆操作。 11.有人触电时，应立即切断电源，或用绝缘物体将电线与人体分离后，再实施抢救。 实验示范中心