三相同步发电机的并网运行

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,电机实验台主控制屏。,2,电机导轨及测功机、转矩转速测量,3,三相可变电阻器,90,

2、4,波形测试及开关板,5,旋转指示灯、整步表,6,同步电机励磁电源,7,功率、功率因数表,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,）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

3、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，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

4、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

5、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,R,f,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，这时相应的同步发电机励磁电流,I,f,=I,fo,。,（,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,R,f,，使其阻值增加，这时同步发电,机输出功率,P,2,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,67,组记录于表,4-1,中。,表,4-1,测,量,I,C,值,输出功率,P,（,W,）,P,I,P,

6、II,I,计,算,值,P,2,cos,?,序,号,1,2,3,4,5,6,输出电流,I,（,A,）,I,A,I,B,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入电网并网,运行。,b,保持同步发电机的输出功率,P20,。,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,P20,。,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

7、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,1,2,三,相,电,流,I,（,A,）,I,A,I,B,I,C,I,励磁电流,I,f,（,A,）,3,4,5,6,7,8,9,10,（,2,）测取当输出功率等于,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，读取数据,9-10,组记录,表,4-3,中。,表,4-3,序,号,1,2,3,4,测,I,A,I,B,量,值,I,C,I,f,计,算,值,I,cos,?,5,6,7,