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三相同步发电机的并网运行

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率调节。

测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。

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、 实验方法

1、实验设备

序号

型号

名 称

数量

1

MET01

电源控制屏

1台

2

DD03

不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速表

1件

3

DJ23

校正直流测功机

1台

4

DJ18

三相同步电机

1台

5

D34-2

智能型功率、功率因数表

1件

6

D52

旋转灯、并网开关、同步机励磁电源

1件

7

D53

整步表及开关

选配

2、 屏上挂件排列顺序

D52、D53、D34-2

3、 用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行

三相同步发电机与电网并联运行必须满足下列条件：

发电机的频率和电网频率要相同，即f广匕；

发电机和电网电压大小、相位要相同，即E0^i=Ui；

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。

4、旋转灯光法

按图5-4接线。三相同步发电机GS选用DJ18,GS的原动机采用DJ23校正直流测功机MG。Rst选用R2上180Q电阻，Rf1选用R1上180OQ阻值，盹选用R3上900Q与900Q并联加R4上90Q与90Q并联共495Q阻值,R选用R6上90Q固定电阻。开关S1选用D52挂箱，S2选用D53挂箱。并把开关S1打在“关断”位置，开关S2合向固定电阻端(图示左端)。

三相调压器旋钮退至零位，在电枢电源及励磁电源开关都在“关断”位置的条件下，合上电源总开关，按下“启动”按钮，调节调压器使电压升至额定电压220伏，可通过V1表观测。

i_ D52| 曜琪歪；族徒灯 ；R步电机I1—°+i2-av

i_ D52

| 曜琪歪

；族徒灯 ；

R步电机

I1—°+i2-av

图5-4三相同步发电机的并联运行

按他励电动机的起动步骤(校正直流测功机MG电枢串联起动电阻Rst，并调至最大位置。励磁调节电阻Rf1调至最小，先接通控制屏上的励磁电源，后接通控制屏上的电枢电源)，起动MG并使MG电机转速达到同步转速500r/min。将开关S2合到同步发电机的24V励磁电源端(图示右端)，调节R^以改变GS的励磁电流If，使同步发电机发出额定电压220伏，可通过V2表观测，D53整步表上琴键开关打在“断开”位置。

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，若三组相灯同时发亮、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停机(先将Rst回到最大位置，断开控制屏上的电枢电源开关，再按下交流电源的“停止”按钮)，并把三相调压器旋至零位。在确保断电的情况下，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MG。

当发电机和电网相序相同时，调节同步发电机励磁使同步发电机电压和电网(电源)电压相同。再进一步细调原动机转速。使各相灯光缓慢地轮流旋转发亮，此时接通D53整步表上琴键开关，观察D53上V表和HZ表上指针在中间位置，S表指针缓慢旋转。待A相灯熄灭时合上并网开关S1，把同步发电机投入电网并联运行(为选准并网时机，可让其循环几次再并网)。

停机时应先断开D53整步表上琴键开关，然后按下D52上红色按钮，即断开电网开关S1，将Rst调至最大，断开电枢电源，再断开励磁电源，把三相调压器旋至零位。

5、 用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。

在并网开关S1断开且相序相同的条件下，把开关S2闭合到励磁端(图示右端)，D53整步表上琴键开关打在“断开”位置。

按他励电动机的起动步骤起动MG，并使MG升速到接近同步转速(1485?1515r/min之间。

调节同步电机励磁电源调压旋钮或Rf2,以调节If使发电机电压约等于电网电压220伏。

将开关S2闭合到R端。R用90Q固定阻值(约为三相同步发电机励磁绕组电阻的10倍)。

合上并网开关S1，再把开关S2闭合到励磁端，这时电机利用“自整步作用”使它迅速被牵入同步，再接通