实验二 三相同步发电机的并联运行

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1、实验三三相同步发电机的并联运行一．实验目的1.掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。2.掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。二．预习要点1.三相同步发电机投入电网并联运行有那些条件？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联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．实验项目1.用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。2.用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行3.三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。4.三相同步发电机与电网并联运行时无功功

2、率调节。(1)测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。(2)测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。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）。五．实验方法及步骤1．用准同步法将三相同步发电

3、机投入电网并联运行。实验接线如图4-4。三相同步发电机选用M08。原动机选用直流并励电动机M03（作他励接法）。mA、A1、V1选用直流电源自带毫安表、电流表、电压表（在主控制屏下部）。Rst选用MEL-04中的两只90Ω电阻相串联（最大值为180Ω）。Rf选用MEL-03中两只900Ω电阻相串联（最大值为1800Ω）。R选用MEL-04中的90Ω电阻。开关S1、S2选用MEL-05。交流电压表、电流表、功率表的选择同实验3.1（异步电动机的工作特性）。同步电机励磁电源固定在控制屏的右下部。工作原理：三相同步发电机与电网首联运行必须满足以

4、下三个条件。（1）发电机的频率和电网频率要相同，即fII=fI；（2）发电机和电网电压大小、相位要相同，即EoII=UI;（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，

5、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，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

6、电压相同。再细调直流电动机转速，使各相灯光缓慢地轮流旋转发亮，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。2．用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行（1）在并网开关S2断开且相序相同的条件下，把开关S1合向“2”端接至同步电机励磁电源，MEL-07中的整步表直键开关打在“断开”位置。（2）按前

7、述方法起动直流电动机，并使直流电动机升速到接近同步转速（1475~1525转/分之间）。（3）启动同步电机励磁电流源，并调节励磁电流If使发电机电压约等于电网电压220伏。（4）将开关S1闭合到“1”端，接入电阻R（R为90Ω电阻，约为三相同发电机励磁绕组电阻的10倍）。（5）合上并网开关S2，再把开关S1闭合到“2”端，这时电机利用“自整步作用”使它迅速被牵入同步。3．三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1、2任意一种方法把同步发电机投入电网并联运行。（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

8、If，使同步发电机定子电流接近于零，这时相应的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。（