三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行

1、實驗報告課程名稱： 電機學 實驗項目： 三相同步發(fā)電機的并網(wǎng)運行 實驗地點： 電機館 專業(yè)班級： 電氣1003班 學 號： 2010000969 學生姓名： 張洪銘 指導教師： 王淑紅 2012年 12 月 21 日一、 實驗目的和要求（必填）1、 掌握三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行的條件與操作方法。2、 掌握三相同步發(fā)電機并聯(lián)運行時有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)。二、 實驗內(nèi)容和原理（必填）1、 用準確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行。2、 用自同步法將三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行。3、 三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)。4、 三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率調(diào)節(jié)。（1）

2、 測取當輸出功率等于零時三相同步發(fā)電機的V形曲線。（2） 測取當輸出功率等于.05倍額定功率時三相同步發(fā)電機的V形曲線。三、 主要儀器設備（必填）序號型號名稱數(shù)量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉速表12DJ23校正直流測功機13DJ18三相同步電機14D32數(shù)/模交流直流表15D33數(shù)/模交流電壓表16D34-3智能型功率、功率因素表17D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表18D41三相可調(diào)電阻表19D44可調(diào)電阻器、電容器110D52旋轉燈、并網(wǎng)開關、同步機勵磁電源111D53整步表及開關1四、 操作方法與實驗步驟（可選）1、旋轉燈光法（1） 按圖接線。三相同步發(fā)電機GS選用DJ18，GS的原動機

3、采用DJ23校正直流測功機MG。Rst選用D44上180電阻，Rf1選用D44上1800阻值，Rf2選用D41上90 與90串聯(lián)加上90與90并聯(lián)共225阻值，R選用D41上90固定電阻。開關S1選用D52掛箱，S2選用D53掛箱。并把開關S1打在“關斷”位置，開關S2合向固定電阻端（圖示左端）。（2） 三相調(diào)壓器旋鈕退至零位，在電樞電源及勵磁電源開關都在“關斷”位置的條件下，合上電源總開關，按下“啟動”按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電壓升至額定電壓220V，可通過V1表來觀測。（3） 按他勵電動機的起動步驟（校正直流測功機MG電樞串聯(lián)起動電阻Rst，并調(diào)至最大位置。勵磁調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小，先接通控制

4、屏上的勵磁電源，后接通控制屏上的電樞電源），起動MF并使MG電機轉速達到同步轉速1500r/min。將開關S2合到同步發(fā)電機的24V勵磁電源端（圖示右端），調(diào)節(jié)Rf2以改變GS的勵磁電流If，使同步發(fā)電機發(fā)出額定電壓220V，可通過V2表觀測，D53整步表上琴鍵開關打在“斷開”位置。（4） 觀察三組相燈，若依次明滅形成旋轉燈光，則表示發(fā)電機和電網(wǎng)相序相同，若三組相燈同時發(fā)亮、同時熄滅則表示發(fā)電機和電網(wǎng)相序不同。當發(fā)電和電網(wǎng)相序不同則應停機（先將Rst最大位置，斷開控制屏上的電樞電源開關，再按下交流電源的“停止”按鈕），并把三相調(diào)壓器旋轉至零位。在確保斷電的情況下，調(diào)換發(fā)電機或者三相電源任意兩根

5、短線以改變相序后，按前述方法重新起動MG。（5） 當發(fā)電機和電網(wǎng)相序相同時，調(diào)節(jié)同步發(fā)電機勵磁使同步發(fā)電機電壓和電網(wǎng)（電源）電壓相同。再進一步細調(diào)原動機轉速。使各相燈光緩慢地輪流旋轉發(fā)亮，此時接通D53整步表上琴鍵開關S1，把同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行（為選準并網(wǎng)時機，可讓其它循環(huán)幾次再并網(wǎng)）。（6） 停機時應先斷開D53整步表上琴鍵開關，然后按下D52上紅色按鈕，即斷開電網(wǎng)開關S1，將Rst調(diào)至最大，斷開電樞電源，再斷開勵磁電源，把三相調(diào)壓器旋轉至零位置。2、 用自同步法將三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行。（1） 在并網(wǎng)開關S1斷開且相序相同的條件下，把開關S2閉合到勵磁端（圖示右端），D53

6、整步表上琴鍵開關打在“斷開”位置。（2） 按他勵電動機的起動步驟起動MG，并使MG升速到接近同步轉速（14851515r/min）之間。（3） 調(diào)節(jié)同步電機勵磁電源調(diào)壓旋鈕或Rf2，以調(diào)節(jié)If使發(fā)電機電壓約等于電網(wǎng)電壓220V。（4） 將開關S2閉合到R端。R用90固定阻值（約為三相同步發(fā)電機勵磁繞組的電阻的10倍）。（5） 合上并網(wǎng)開關，再接通D53上整步表開關。3、 三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)（1） 按上述1、2任意一種方法把同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行。（2） 并網(wǎng)以后，調(diào)節(jié)校正直流側公機MG的勵磁電阻Rf1和發(fā)電機的勵磁電流If使同步發(fā)電機定子電流接近于零，這是相應的同

7、步發(fā)電機勵磁電流If=If0。（3） 保持這一勵磁電流If0不變，調(diào)節(jié)直流電機的勵磁調(diào)節(jié)電阻Rf1，使其阻值增加，這是同步發(fā)電機輸出功率P2增大。（4） 在同步機定子電流接近于零到額定電流的范圍內(nèi)讀取三相電流、三相功率、功率因數(shù)共取數(shù)據(jù)67組記錄于表5-8中。4、 三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率的調(diào)節(jié)（）測取當輸出功率等于零時三相同步發(fā)電機的V形曲線。1) 按上述、任意一種方法把同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行2) 保持同步發(fā)電機的輸出功率P2=0。3) 先調(diào)節(jié)Rf2使同步發(fā)電機勵磁電流If上升（調(diào)節(jié)應先調(diào)節(jié)90串聯(lián)90部分，調(diào)至零位后用導線短接，再調(diào)節(jié)90并聯(lián)90部分），使同步發(fā)電機定子電

8、流上升到額定電流，并調(diào)節(jié)Rst保持P2=0。記錄此點同步發(fā)電機勵磁電流If、定子電流I。4) 減小同步發(fā)電機勵磁電流If使定子電流I減小到最小值記錄此點數(shù)據(jù)。5) 繼續(xù)減小同步電機勵磁電流，這時定子電流又將增大。6) 在這過勵欠勵情況下讀取數(shù)據(jù)9-10組記錄于表5-9中。五、 實驗數(shù)據(jù)記錄和處理（可選）表5-8 U= 89.36 V If=If0= 0.3 A序號輸出電流I（A）輸出功率P2=（W）功率因數(shù)IAIBICIPIPIIP210.1340.1290.1210.128 11.556.0117.560.94 20.1910.1830.1730.182 17.497.2724.760.92

9、 30.2200.2100.230.220 19.908.2128.110.79 40.2660.2570.2470.257 23.647.3130.950.81 50.2750.2700.2610.269 24.416.6531.060.77 60.3070.2910.2890.296 27.233.5730.80.69 70.3550.3540.3270.345 27.893.4631.350.62 表5-9 n= 1500 r/min U= 90.22 V 序號三相電流I（A）勵磁電流If（A）IAIBICIIf10.0630.060.0580.060 0.2320.0500.0480.0440.047 0.2530.0360.0360.0320.035 0.2840.0320.0320.0280.031 0.3050.0250.0260.0220.024 0.3260.0360.0380.0340.036 0.3570