电力系统综合实验平台的实验设计与教学应用(2) -电力系统自动化杂志社投稿

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电力系统综合实验平台的实验设计与教学应用(2)

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关键词:

摘要：

通过本实验，学生可以增强对负荷计算基本原理的认识，熟悉其一般计算方法，掌握对变压器、母线和开关的设备选型方法。

2.2功率因数补偿实验

实验时接入电阻负荷和电机发电机负荷后再接入不同容量电抗以改变系统功率因数，同时开启补偿柜进行功率因数自动补偿。

实验前的计算书中，要求学生根据所设计的不同负荷组合，计算对应的功率因数，并按照要求完成补偿容量的计算。由于电加热炉和电抗器均有多级投切，故而可以组合出多种工况，如表2 所示。实验过程中，要求学生观察实际补偿过程，记录补偿前后功率因数的实际值，与计算书进行比较。

实验操作基本步骤：① 接入电阻柜，通过补偿柜的智能仪表可以观测到功率因数为1 。② 接入电机柜，可以观测到功率因数会有小幅度下降，验证电机类

表2负荷的多种组合工况Q电动机/kVA电加热炉/kWQ电抗器/kvar组合.5 .54 .57

感性负载会降低功率因数。③ 逐级接入电抗柜，可以观测到功率因数进一步下降。当功率因数低于设定值时，补偿柜便自动逐级投切，直至将功率因数提升至设定值以上。④ 切除电抗器，此时功率因数由接近1 的数值降低为较小数值。这是由于切除了感性负载，系统处于过补偿状态。随后，补偿柜将自动逐级切除补偿电容器直至功率因数满足设定值。

通过本实验，学生可以切实感受功率因数补偿的基本原理，熟悉其工作过程，加深对实际电力系统中功率因数调节的认识。

3教学特色与成果

3.1教学特色

实验平台管理权归学院统一建设的实验中心所有，从而扩大了平台的开放性。通过这种创新模式的建设和管理方式，有效提升了实验资源的利用率。

实验项目具有综合性和科学性，符合学科特点，能够有效培养学生的综合实践能力。平台注重实验的方案设计和操作过程，鼓励学生发挥自身的探索能力和创新能力。基于现有设备和实验基础，深入发掘平台的功能，及时更新实验设备，还能够开发出更多具有创新性和综合性的实验。

3.2教学成果

经过6年的教学实践和不断创新，实验平台已为本科共计400多位学生提供课程设计服务，为硕士研究生共18人提供科研服务，提高了不同层次学生的动手能力和实验开发水平。其真实、具体、形象的教学特点深得师生欢迎。

4结语

电力系统综合实验平台综合了电力系统方向的多门核心课程的实验内容，充分发掘了现有实验资源的功能，增强了学生动手实践的能力，提升了学生对实验设计的兴趣，突出了我校“实践教育”的特色。实验平

台与理论教学相辅相成，有利于建设开放式、研究性、综合型的专业教学体系，切实增强学生的实践能力和综合素质，为培养综合型的“卓越工程师”打下良好的基础。

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