实验一：电力系统短路实验
PSCAD实验报告.
PSCAD实验报告学院：水利电力学院班级：姓名：学号：PSCAD实验报告实验一实验名称：简单电力系统短路计算实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法仿真工具：PSCAD/EMTDC实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。
单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。
在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：图示电力系统已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ;变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ;1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。
3)数据输入。
4) 方案定义。
5) 数据检查。
6) 作业定义。
7) 执行计算。
8) 输出结果。
模型建立：实验结果与分析：通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）2）、三相短路（无接地电抗）3）、单相接地短路（有接地电抗）4）、单相接地短路（无接地电抗）5）、两相相间短路（有接地电抗）6）、两相相间短路（无接地电抗）：7）、两相接地短路（有接地电抗）：8）、两相接地短路（无接地电抗）：实验二实验名称：电力系统故障分析实验目的：1) 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；2) 掌握多节点电力系统的建模；3) 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；4) 掌握各种短路故障的建模。
仿真工具：PSCAD/EMTDC一、故障模型建立实验内容及步骤如图1所示系统，利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容：（1）新建项目文件；（2）在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，在每段线路中都加入三相故障模块；（3）用500kv 典型参数设置电源和线路的参数（传输线采用Bergeron 模型，每段线路长度分别为AB 段300Km ，BC 段100Km ，AD 段100Km ，DE 段50Km ）；（4）双绕组变压器变比设置为500kv/220kv ，容量为100MVA ，一次测采用星型接法，二次侧采用三角接；设置每个节点的三相电压和电流输出量；（5）设置输出量：将每一节点的三箱电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
电力系统实验报告
电⼒系统实验报告单机⽆穷⼤系统稳态实验：⼀、整理实验数据，说明单回路送电和双回路送电对电⼒系统稳定运⾏的影响，并对实验结果进⾏理论分析：实验数据如下:由实验数据，我们得到如下变化规律：（1）保证励磁不变的情况下，同⼀回路，随着有功输出的增加，回路上电流也在增加，这是因为输出功率P=UIcos Φ，机端电压不变所以电流随着功率的增加⽽增加；（2）励磁不变情况下，同⼀回路，随着输出功率的增⼤，⾸端电压减⼩，电压损耗也在减⼩，这是由于输出功率的增⼤会使发电机输出端电压降低，在功率流向为发电机到系统的情况下，即使电压虽好降低有由于电压降落的横向分量较⼩，所以电压降落近似为电压损耗；（3）出现电压降落为负的情况是因为系统倒送功率给发电机的原因。
单回路供电和双回路供电对电⼒系统稳定性均有⼀定的影响，其中双回路要稳定⼀些，单回路稳定性较差。
⼆、根据不同运⾏状态的线路⾸、末端和中间开关站的实验数据、分析、⽐较运⾏状态不同时，运⾏参数变化的特点和变化范围。
由实验数据，我们可以得到如下结论：（1）送出相同⽆功相同有功的情况下：单回路所需励磁电压⽐双回路多，线路电流⼤⼩相等，单回路的电压损耗⽐双回路多；（eg.P=1,Q=0.5时）（2）送出相同⽆功的条件下，双回路⽐单回路具有更好的静态稳定性，双回路能够输送的有功最⼤值要多于单回路；发⽣这些现象的原因是：双回路电抗⽐单回路⼩，所以所需的励磁电压⼩⼀些，电压损耗也要少⼀些，⽽线路电流由于系统电压不改变；此外，由于电抗越⼤，稳定性越差，所以单回路具有较好的稳定性。
三、思考题：1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？答：由静稳系数S Eq=EV/X，所以影响电⼒系统静态稳定性的因素主要是：系统元件电抗，系统电压⼤⼩，发电机电势以及扰动的⼤⼩。
2、提⾼电⼒系统静态稳定有哪些措施？答：提⾼静态稳定性的措施很多，但是根本性措施是缩短"电⽓距离"。
主要措施有:(1)、减少系统各元件的电抗:减⼩发电机和变压器的电抗，减少线路电抗(采⽤分裂导线);(2)、提⾼运⾏电压⽔平;(3)、改善电⼒系统的结构;(4)、采⽤串联电容器补偿;(5)、采⽤⾃动励磁调节装置;(6)、采⽤直流输电。
电力系统分析短路故障实验报告
电力系统分析上机报告——短路计算程序设计姓名：学号：班级:一、目的根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。
二、上机内容电力系统故障的计算程序设计及编制和调试。
采用所编制的程序进行《电力系统分析》例6-3题的对称短路计算。
有关数学模型和原理框图以及已知结果的例题，参见《电力系统分析》第六章。
常用的计算方法为节点导纳矩阵法或节点阻抗矩阵法，其形成方法分别参见《电力系统分析》第四章。
三、选择所用计算机语言的理由我们使用的是第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，它的优点如下：1.语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。
MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。
由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。
可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。
2.运算符丰富。
由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。
3.MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。
4.程序限制不严格，程序设计自由度大。
例如，在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。
5.程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。
6.MATLAB的图形功能强大。
在FORTRAN和C语言里，绘图都很不容易，但在MATLAB里，数据的可视化非常简单。
MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。
7.MATLAB的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。
由于MATLAB的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。
电力系统继电保护实验报告一
实验一 输电线路电流常规保护实验 (三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验)一、 实验目的1．了解电磁式电流保护的组成。
2．学习电力系统电流中电流、时间整定值的调整方法。
3．研究电力系统中运行方式变化对保护范围的影响。
4．根据实验数据分析出无时限电流速断保护最大保护范围。
二、 接线方式试验台一次系统原理图如图1所示。
采用完全星形接线的电流保护如图2所示。
电流保护一般采用三段式结构，即电流速断（I 段），限时电流速断（II 段），定时限过电流（III 段）。
但有些情况下，也可以只采用两段式结构，即I 段（或II 段）做主保护，Ⅲ段作后备保护。
PT测量1A2B2C2A电流测量C相电流测量B相KA2KA3KA4KA5KA6KT KMKA1A相负载B相负载C相负载合闸分闸abc1A1B 1C微机PT输入电流测量A相1B1C合闸分闸2A2B2C微机CT1微机CT2+220KS KS-220-220A图1 完全星形两段式接线图KA1,KA2,KA3是I 段，位于保护屏的上排；KA4,KA5,KA6是II 段，位于保护屏的下排。
三、 实验内容与步骤实验内容：三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验实验要求：在不同的系统运行方式下，做两段式常规电流保护实验，找出Ⅰ段电流保1 2,4,5Ω 测量孔1KM 1CT TM 220/127V R S最小 最大 区内 区外PT 测量 2KM 2CT K1 1R 2Ω 3KM R d 10Ω 2R 45ΩDX K3 移相器 图1 电流保护实验一次系统图 电流、电压保护护的最大和最小保护范围。
四、实验过程及步骤（1）按前述完全星形实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接，记录I段三个电流继电器的整定值。
（2）系统运行方式选择置于“最大”，将重合闸开关切换至“OFF”位置。
（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用)。
电力系统实验报告
电力系统综合实验实验报告1实验目的1.通过实验一，观察发电机的四种运行状态。
2.通过实验二，观察系统在不同电压和不同拓扑结构中的静稳极限，观察失稳之后各相电压和电流波形。
3.通过实验三，观察不同短路情况下，短路切除时间对于电力系统稳定性的影响。
2实验内容2.1实验一：发电机不同象限运行实验2.1.1实验内容通过改变发电机的转速和励磁分别改变发电机的有功功率P与无功功率Q，实现发电机在不同象限的运行。
2.1.2理论分析发电机的四种运行状态：1.迟相运行(常态运行)：发电机向电网同时送出有功功率和无功功率(容性）。
2.进相运行(超前运行)：发电机向电网送出有功功率，吸收电网无功功率。
3.调相运行：发电机吸收电网的有功功率维持同步运转，向电网送出无功功率(容性)。
4.电动机运行(非正常运行)：发电机同时吸收电网的有功功率和无功功率维持同步运行。
2.1.3实验步骤1.按照双回线方式，依次接入断路器，双回线，电动机，无穷大电网，组成简易电力系统。
2.测试各个接线端子的是否能够正常使用，闭合断路器。
3.启动发电机，并网运行。
4.改变发电机设定转速改变其有用功率，改变发电机励磁改变其无功功率，使其运行在四个象限，四个象限各取三组数据。
在正常状态下，设定三组不同转速使其保持正常运行状态，记录机端电压，有功功率，无功功率；然后降低转速，使其运行于第二象限，再次记录三组调相数据；接着降低励磁电压，使发电机运行于第三象限，记录三组电动机数据；最后提高转速使点击运行与第四象限，获得3组进相数据。
2.1.4实验结果具体现象如图所示，图. 1转速设定值0.90图. 2转速设定值0.91图. 3转速设定值0.89图. 4转速设定值0.875图. 5转速设定值0.865图. 6转速设定值0.855图. 7转速设定值0.860 4.P > 0, Q < 0 第四象限图. 8转速设定值0.882图. 9转速设定值0.892图. 10转速设定值0.9022.2实验二：线路静态稳定极限测试实验2.2.1实验内容测试线路的静态稳定运行极限，测试不同电压等级和不同电抗条件下，电压静态稳定极限的变化情况。
《电力系统继电保护实验》实验报告
网络高等教育《电力系统继电保护》实验报告学习中心：奥鹏学习中心层次：专科起点本科专年级：学号：学生姓名：实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验一、实验目的1. 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工作原理、基本特性；2. 学习动作电流、动作电压参数的整定方法。
二、实验电路1．过流继电器实验接线图过流继电器实验接线图2.低压继电器实验接线图低压继电器实验接线图三、预习题1.过流继电器线圈采用_串联_接法时，电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出；低压继电器线圈采用__并联 _接法时，电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出。
(串联，并联)2. 动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？答：1.使继电器返回的最小电压称为返回电压；使继电器动作的最大电压称为动作电压；返回电压与动作电压之比称为返回系数。
2.使继电器动作的最小电流称为动作电流；使继电器返回的最大电流称为返回电流；返回电流与动作电流之比称为返回系数。
四、实验内容1．电流继电器的动作电流和返回电流测试表一过流继电器实验结果记录表2．低压继电器的动作电压和返回电压测试表二低压继电器实验结果记录表五、实验仪器设备六、问题与思考1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？答：由于摩擦力矩和剩余力矩的存在，使得返回量小于动作量。
根据返回力矩的定义，返回系数恒小于1.2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？答：返回系数是确保保护选择性的重要指标，让不该动作的继电器及时返回，使正常运行的部分系数不被切除。
3. 实验的体会和建议电流保护的动作电流是按躲开最大负荷电流整定的，一般能保护相邻线路。
在下一条相邻线路或其他线路短路时，电流继电器将启动，但当外部故障切除后，母线上的电动机自启动，有比较大的启动电流，此时要求电流继电器必须可靠返回，否则会出现误跳闸。
所以过电流保护在整定计算时必须考虑返回系数和自起动系数，以保证在上述情况下，保护能在大的启动电流情况下可靠返回。
短路实验最大短路损耗
短路实验最大短路损耗
短路实验最大短路损耗是指在电力系统中，通过短路实验所测得的最大短路电流所造成的电压降和功率损耗。
这个值是电力系统设计和计算中非常重要的参数，它可以用来评估电力系统的安全性和稳定性。
短路实验是通过在电力系统中人为地制造短路，测量电路中的电流和电压来确定电力设备的短路能力和系统的短路电流水平。
在短路实验中，最大短路损耗是指在最大短路电流下，电力系统中的电压降和功率损耗的最大值。
最大短路损耗的计算公式为：P=I^2R，其中P为损耗功率，I为短路电流，R为电路电阻。
在实际的电力系统中，电路电阻通常是非常小的，因此最大短路损耗主要取决于短路电流的大小。
电力系统的设计和计算中，必须考虑到最大短路损耗，以确保电力设备和系统能够承受最大短路电流的影响，同时保证电力系统的安全性和稳定性。
电力系统的短路计算仿真实验报告
广州大学学生实验报告开课学院及实验室： 2014年 12 月11 日学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号实验课程名称电力系统分析实验成绩实验项目名称实验三电力系统的短路计算仿真指导老师一、实验目的了解PSCAD/EMTDC软件的基本使用方法，学会用其进行电力系统短路分析。
二、实验原理运用短路时电压电流的计算方法，结合PSCAD软件，进行电力系统短路分析。
三、使用仪器、材料计算机、PSCAD软件四、实验步骤1. 新建项目文件启动软件，选择File/New/Case，在项目窗口就出现一个默认为noname的例子，点保存，出现保存文件对话框，填好保存路径和文件名。
双击项目栏中的文件名，右侧显示空白工作区。
2. 构造电气主接线图1）在Master Library库中找到所需的元件或模型，复制到工作区，或从元件库栏直接选中元件到工作区。
所需元件有三相电压源、断路器和输电线（选用集中参数PI模型）。
双击元件出现参数设置对话框，在Graphics Display下拉框中有3 phase view和single line view选项，分别表示三相视图和单线视图，本例将系统画为三相视图，如图3所示：图3元件2）将元件正确地连接起来。
连线方法：鼠标在按钮上点一下，拿到工作区后变为铅笔状，点左键，移动鼠标画线，若再点左键可转向画，再点右键画线完成。
连好后将鼠标再在按钮上点一下则恢复原状了。
连接后如图4所示：（注：右端开路也可以无穷大电阻接地表示）图4元件连接图3. 设置元件参数（参照第二章方法）电源参数：容量400MV A，220KV，50Hz，相角0度，内阻1欧，其余用默认参数；输电线长度100Km，50Hz，其余参数采用默认值。
4. 设置故障假设在线路末端出口处发生三相接地故障，按照第二章中的故障设置方法，如图5所示。
图5故障接线图5. 设置输出量和断路器状态短路器闭合，分别输出显示故障相电压和电流。
完整的仿真图如图6所示。
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实验一：电力系统短路实验
实验目的：1.熟悉MATLAB ，simulink 中电力系统模型库中各模块的功能及参数设置。
2.理解电力系统对应故障下的物理量变化。
实验内容：
中性点经消弧线圈接地系统A 相接地故障实验
利用MATLAB 搭建如下图所示的小电流接地系统模型。
线路采用分布参数模型，其正序参数为：10.17/R km =Ω，1 1.2/L mH km =，19.697/C nF km =；零序参数：00.23/R km =Ω，0 5.48/L mH km =，
06/C nF km =；变压器连接方式为：/Y ∆，110/35KV KV ；其中线路1所带负载为2MVA ，线路3所带负载为5MVA 。
供电线路总长度为100km ，若故障发生在线路的50km 处，且在0.02s 发生故障，0.04s 恢复正常运行（在故障发生器中已设置），由于单相接地故障占到整个系统故障类型的70%以上，所以，仿真以A 相接地故障为例进行。
仿真模型中系统采样频率1000f KHZ =，整个仿真时间为0.06s 。
实验内容：分别做出当过渡电阻为5Ω、50Ω、500Ω时，线路A U 、B U 、C U 以及A I 、B I 、C I 的波形，并分析与所学单相接地故障时的边界条件是否符合。
注意：
1.实验报告纸上的实验器材、实验步骤、结果分析等内容都要填写完整。
2.实验步骤描述模型的搭建过程，以及各个参数数值的大小和设置过
程。
3.结果分析要详细且有说服力。