电力系统自动装置试验指导书

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1、电力系统自动装置试验指导书实验一三相同步发电机的运行特性一．实验目的1．用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。2．由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。二．预习要点1．同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2．这些基本特性各在什么情况下测得？3．怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三．实验项目1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。2．空载试验：在n=nN、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f（If）。3．三相短路实验：在n=nN、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线IK=f（If）。4．纯电感负载特性：在n=nN、

2、I=IN、cosj≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。5．外特性：在n=nN、If=常数、cosj=1和cosj=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。6．调节特性：在n=nN、U=UN、cosj=1的条件下，测取调节特性曲线If=f（I）。四．实验设备及仪器1．电机导轨及转速测量。2．交流电压表、电流表、功率、功率因数表3．同步电机励磁电源（NMEL-19）。4．直流电机仪表、电源（NMEL-18）5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。6．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）。7．旋转指示灯及开关板（NMEL-

3、05）。8．三相可调电抗（NMEL-08A）。9．三相同步电机M08。10．直流并励电动机M03。五．实验方法及步骤1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。被试电机采用三相凸极式同步电机M08。测量与计算方法参见实验3-1。记录室温，测量数据记录于表4-1中。表4-1室温oC绕组I绕组II绕组IIII（mA）U（V）R（Ω）2．空载试验按图4-1接线，直流电动机M按他励方式联接，拖动三相同步发电机G旋转，发电机的定子绕组为Y形接法（UN=220V）。Rf用NMEL-09中的3000Ω磁场调节电阻。Rst采用NMEL-03中90Ω与90Ω电阻相串

4、联，共180Ω电阻。RL采用NMEL-03中三相可调电阻。XL采用NMEL-08中三相可变电抗。S1、S2采用NMEL-05中的三刀双掷开关。同步电机励磁电源（NMEL-19）为0~2.5A可调的恒流源，按装在主控制屏的右下部。须注意，切不可将恒流源输出短路。V1、mA、A1为直流电压、毫安、安倍表，按装在主控制屏（NMCL-001）的下部。交流电压表、交流电流表、功率表按装在主控制屏上，不同型号的实验台，其仪表数量不同，接法可参见异步电机的接线。实验步骤：（1）未上电源前，同步电机励磁电源调节旋钮逆时针到底，直流电机磁场调节电阻Rf调至

5、最小，电枢调节电阻Rst调至最大开关S1、S2扳向“2”位置（断开位置）。（2）按下绿色“闭合”按钮开关，合上直流电机励磁电源和电枢电源船形开关，启动直流电机M03。调节Rst至最小，并调节可调直流稳压电源（电枢电压）和磁场调节电阻Rf，使M03电机转速达到同步发电机的额定转速1500r/min并保持恒定。（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机励磁电流If（注意必须单方向调节），使If单方向递增至发电机输出电压U0≈1.3UN为止。在这范围内，读取同步发电机励磁电流If和相应的空载电压Uo，测取7-8组数据填入表4-2中。表4

6、-2n=nN=1500r/minI=0序号12345678UO（V）If（A）（4）减小M08电机励磁电流，使If单方向减至零值为止。读取励磁电流If和相应的空载电压U0。填入表4-3中。表4-2n=nN=1500r/minI=0序号12345678UO（V）If（A）实验注意事项：（1）转速保持n=nN=1500r/min恒定。（2）在额定电压附近读数相应多些。实验说明：在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流If从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲

7、线，如图4-2。二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U0≈1.3UN，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值△if0应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图4-3所示。3．三相短路试验。（1）同步电机励磁电流源调节旋钮逆时针到底，按空载试验方法调节电机转速为额定转速1500r/min，且保持恒定。（2）用短接线把发电机输出三端点短接，合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机的励磁电流If，使其定子电流IK=1.2IN，读取

8、M08电机的励磁电流If和相应的定子电流值IK。（3）减小发电机的励磁电流If使定子电流减小，直至励磁电流为零，读取励磁电流If和相应的定子电流IK2，共取数据7-8组并记录于表4-4中。表4