华 北 电 力 大 学
电机学实验报告
实验名称 三相同步发电机的并联运行
系别 班级 姓名 学号 同组人姓名 实验台号 日期 教师 成绩 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、实验项目
1、用准确同步法（旋转灯光法）将三相同步发电机投入电网并联运行。
2、三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
3、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P2≈0、
P2?12PN 时三相同步发电机的V形曲线。
三、实验方法
1、实验设备 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 型 号 DD03 DJ23 DJ18 名 称 导轨、测速发电机及转速表 校正直流测功机 三相同步电机 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 D37－1 交流电流表 D38－1 交流电压表 D34-3 D31 D41 D44 D52 D53 单三相智能功率、功率因数表 直流电压、毫安、安培表 三相可调电阻器 可调电阻器、电容器 旋转灯、并网开关、同步机励磁电源 整步表及开关 2、屏上挂件排列顺序
D44、D52、D53、D33、D32、D34-3、D31、D41 3、用准确同步法（旋转灯光法）将三相同步发电机投入电网并联运行 1)三相同步发电机与电网并联运行必须满足下列条件： a) 发电机频率和电网频率的大小要相同； b) 发电机电压和电网电压的大小要相同；
c) 发电机相序和电网相序要一致； d) 发电机电压和电网电压的相位要相同。
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D52 旋转灯A0A?AAAW?V2A＋D52励磁电源24V(可调)同步电机励磁绕组BCGSB0UBC闭合S13?三相调压交流电源V1VC0断开?W?同步电机电枢绕组If－A1Rf1＋励磁电源220V直流电机励磁绕组WA0B0C0Hz＋MG电枢电源220VvsABC－R1－D53整步表
图1 三相同步发电机的并联运行
2) 按图1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。R1选用D44上180Ω电阻，Rf1选用D44上1800Ω阻值。开关S1选用D52挂箱，并把开关S1打在“断开”位置。
3)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“开”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。
4) 按他励电动机的起动步骤(校正直流测功机ＭＧ电枢必须串联最大起动电阻R1，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电机转速达额定转速1500 r/min。调节发电机可调励磁电源以改变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。
5) 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R1回到最大位置，断开控制屏上的电枢电源开关，断开励磁电源，再按下交流电源的“停”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（一般调换发电机）任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动MG。
6) 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。待A相灯熄灭，B、C相灯同亮度时合上并网开关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）。
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7）停机时应先按下D52上红色按钮，即断开电网开关S1，将R1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。 4、三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 1) 按3中的方法把同步发电机投入电网并联运行。
2) 并网以后，微调节校正直流测功机MG的励磁电阻Rf1和发电机的励磁电流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If=If0。 3) 保持这一发电机励磁电流不变,调节直流电机的励磁调节电阻Rf1，使其阻值增加，这时同步发电机输出功率P2增大。
4) 在同步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5-1中。
表5-1 U= V（Y） ； If=If0 = A 序号 IA 输出电流I（A） IB IC I 输出功率P2（W） PⅠ PⅡ P2 功率因数（计算） cosφ 表中： I?（IA?IB?IC）/3， P2?P??P??， cos??P2/3UI 5、三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节 1) 测取当输出功率P2≈0时三相同步发电机的V形曲线。 a) 按3的方法把同步发电机投入电网并联运行。 b) 保持同步发电机的输出功率P2≈0。
c) 先调节发电机可调励磁电源使同步发电机励磁电流If上升。使同步发电机定子电流上升到额定电流，并微调节Rf1保持P2≈0。记录此点同步发电机励磁电流If、定子电流I。
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大直至额定电流。
f) 在这过励和欠励情况下读取数据6～7组记录于表5-2中。
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