相同步发电机的并网运行

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1、实验四三相同步发电机的并网运行一、综合要点1.三相同步发电机的工作原理。2.用准同步法或自同步法将三相同步发电机投入电网并网运行。3.三相同步发电机与电网并网运行时有功功率的调节。4.三相同步发电机与电网并网运行时无功功率调节。5.直流电动机的起动与调速。二、预习要点1.三相同步发电机投入电网并网运行有那些条件？不满足这些条件将产生什么后果？如何满足这些条件？2.三相同步发电机投入电网并网运行时怎样调节有功功率和无功功率？调节过程又是怎样的？三、实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。2．

2、电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。4．波形测试及开关板（MEL-05）。5．旋转指示灯、整步表（MEL-07）。6．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部）。7．功率、功率因数表（或在主控制屏上，或在单独的组件MEL-20、MEL-24）。四、实验方法及步骤用准同步法将三相同步发电机投入电网并网运行。工作原理：三相同步发电机与电网并网运行必须满足以下三个条件。（1）发电机的频率和电网频率要相同；（2）发电机和电网电压大小、相位要相同；

3、（3）发电机和电网的相序要相同。为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用灯光旋转法或整步表法检查相序和频率。实验步骤：（1）三相调压器旋钮逆时针到底，开关S2断开，S1合向“1”端，确定“可调直流稳压电源”和“直流电机励磁电源”船形开关均在断开位置，合上绿色“闭合”按钮开关，调节调压器旋钮，使交流输出电压达到同步发电机额定电压UN=220伏。（2）直流电动机电枢调节电阻Rst调至最大，励磁调节电阻Rf调至最小，先合上直流电机励磁电源船形开关，再合上可调直流稳压电源船形开关，起动直流电动机M03

4、，并调节电机转速为1500r/min。（3）开关S1合向“2”端，接通同步电机励磁电源，调节同步电机励磁电流If，使同步发电机发出额定电压220伏。（4）观察三组相灯，若依次明灭形成旋转灯光，则表示发电机和电网相序相同，若三组灯同时发亮，同时熄灭则表示发电机和电网相序不同。当发电机和电网相序不同则应先停机，调换发电机或三相电源任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动电动机。（5）当发电机和电网相序相同时，调节同步发电机励磁电流If使同步发电机电压和电网电压相同。再细调直流电动机转速，使各相灯光缓慢

5、地轮流旋转发亮，此时接通整步表直键开关，观察整步表V表和Hz表指在中间位置，S表指针逆时针缓慢旋转。（6）待A相灯熄灭时合上并网开关S2，把同步发电机投入电网并联运行。（7）停机时应先断开整步表直键开关，断开并网开关S2，将Rst调至最大，三相调压器逆时针旋到零位，并先断开电枢电源后断开直流电机励磁电源。三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节（1）按上述方法把同步发电机投入电网并网运行。（2）并网以后，调节直流电动机的励磁电阻Rf和同步电机的励磁电流If，使同步发电机定子电流接近于零，这时相应的

6、同步发电机励磁电流If=Ifo。（3）保持这一励磁电流If不变，调节直流电动机的励磁调节电阻Rf，使其阻值增加，这时同步发电机输出功率P2增加。（3）在同步电机定子电流接近于零到额定电流的范围内读取三相电流、三相功率、功率因数，共取数据6~7组记录于表4-1中。表4-1序号测量值计算值输出电流I（A）输出功率P（W）IP2cosIAIBICPIPII123456三相同步发电机与电网并网运行时无功功率的调节（1）测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。a．按上述1、2任意一种方法把同步发电机投

7、入电网并网运行。b．保持同步发电机的输出功率P2≈0。c．先调节同步发电机励磁电流If，使If上升，发电机定子电流随着If的增加上升到额定电流，并调节Rst保持P2≈0。记录此点同步发电机励磁电流If、定子电流Io。d．减小同步电机励磁电流If使定子电流I减小到最小值，记录此点数据。e．继续减小同步电机励磁电流，这时定子电流又将增加直至额定电流。f．分别在这过励和欠励情况下，读取数据9-10组记录表4-2中。表4-2序号三相电流I（A）励磁电流If（A）IAIBICI12345678910（2）测取当

8、输出功率等于0.5倍额定功率时的V形曲线。a．按上述1、2任意一种方法把同步发电机投入电网并网运行。b．保持同步发电机的输出功率P2等于0.5倍额定功率。c．先调节同步发电机励磁电流If，使If上升，发电机定子电流随着If的增加上升到额定电流。记录此点同步发电机励磁电流If、定子电流Io。d．减小同步电机励磁电流If使定子电流I减小到最小值，记录此点数据。e．继续减小同步电机励磁电流，这时定子电流又将增加直至额定电流。f．分别在这过励和欠励情况下，读取数