发电机的并网几个条件

网上转载 2006-10-20 00:00:00 阅读518 评论0   字号：大中小 订阅 

一、实验目的 

1、熟悉三相同步发电机投入电网并联运行的条件，掌握其操作方法 

2、掌握三相同步发电机并联运行时有功功率和无功功率的调节方法。 

二、实验项目 

1、用准整步法将同步发电机投入电网并联运行。 

2、并联运行时有功功率的调节：保持 I f =I f0 不变，测取发电机负载电流 I ， COS φ =f(P 2 ) 的特性曲线。 

3、并联运行时无功功率的调节：保持发电机输出功率 P 2 =0 ，测取同步发电机的 V 形曲线 I=f(I f ) 。 

三、实验设备 ： 

1、电机综合实验台一台。 

2、同步发电机一台。 

3、直流电动机一台。 

四、实验线路：见实验线路图 。 

五、实验方法与步骤 ： 

1、按 7 — 1 图接线。 

2、启动直流电动机。 

直流电动机的启动方法：首先，将标有 电动机 I 及 同步机 F 的电位器逆时针方向调到底，然后，依次按下 电源 、 励磁通 及 电枢启动 ”按钮，顺时针方向缓慢调节 电动机 I 电位器，使直流电动机电枢电压约等于 170V ，直流电动机启动完毕。 

调节 同步机 F 及 电动机 I 电位器，使同步发电机输出电压上升到 380V 左右（ 电压 AB 、 电压 BC 、 电压 CA 其中之一为 380V 即可），频率约等于 50HZ 。 

3、并网 

并网前的准备： 

并网的三个条件： a 、发电机电压要和电网电压相等； b 、发电机的输出频率要和电网频率相同； c 、发电机的相序要和电网相序一致。三个条件同时满足，发电机方可并网。 

（1）调节 同步机 F 电位器，使发电机输出电压为 380V 左右，满足条件 a 。 

（2）调节 电动机 I 电位器，使发电机输出频率为 50HZ ，满足条件 b 。 

（3）观察标有 压差 / 相差 三块电压表，如果摆动方向相同，满足条件 c （否则，停机，对调同步发电机三相绕组端头的任意两相，改变发电机相序）。 

在以上三个条件同时满足的情况下，当 压差 / 相差 三块电压表同时摆动到最小值时（ 100V 以下），立即按下 并网 按钮，并网完毕。（ 注意 ：按 运行停止 则可解网） 

4、并联运行时的有功功率的调节 

在同步发电机If=If0=1.4A的条件下，测取同步发电机电流I=f(P2)，COSφ=f(P2)的关系。 

同步发电机并网后，通过调节 电动机 I 及 同步机 F 电位器的方法来调节原动机的输出功率。首先使同步发电机输出功率 P 2 =0 ，相应的励磁电流 I f =I f0 = 1.4A ，保持 I f =I f0 不变，然后逐次增加原动机（直流电动机）输出功率（为此可升高原动机的电枢电压，或减小它的励磁），使同步发电机的输出功率 P 2 增加，在 I 从零增加到 I N 的过程中，读取三相电流 I A、I B、I C 及三相功率 P 2 共 5 — 6 组数据于表 1。

表 7 — 1 U= V I f =I f0 = A 

序 号 

记 录 值 

计 算 值 

I A 、 

I B 、 

I C 、 

P 2 

I 

COS φ 

表中： I —为三相电流平均值， I= （ I A +I B + I C ） /3 。 

COS φ = P 2 / UI 

5、并联运行时的无功功率的调节 

在 P 2 =0 的条件下，测取同步发电机的 V 形曲线 I=f(I f ) 。 

在保持同步发电机输出有功功率 P 2 =0 的情况下，先增加励磁电流 I f ，使 I f = 2A ，记下励磁电流 I f 、电枢电流 I ，然后逐次减小励磁电流 I f ，使电枢电流减小到最小值（注意记下此点数据），此后，继续减小励磁电流 I f ，电枢电流又将增加，直到 I=I N 为止。在 V 形曲线的上升段和下降段各读取 5 — 6 组数据记录于表 2 。 

表 7 — 2 n= 转 / 分 U= V 

序 号 

记 录 值 

计 算 值 

I A 、 

I B 、 

I C 、 

P 2 

I f 

I 

COS φ 

表 1 、表 2 中： I —为三相电流的平均值， I= （ I A +I B + I C ） /3 

6、实验报告： 

（1）说明三相同步发电机并网运行时，有功功率和无功功率的调节方法。 

（2）将实验数据与计算数据添入表格。 

（3）根据实验数据画出有功调节的特性曲线：I=f(P2)，COSφ=f(P2)，及无功调节时P2=0的V形曲线：I=f(If)。 

注意：在电机运行中如需要解网，必须将同步发电机的输出功率调整到最小值方可。 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。 

实验设备　DD03 DJ23　DJ18　D32　D33　D34-3　D31　D44　D53 　D52 

实验内容 

1、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：

　(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E0Ⅱ=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。

2、旋转灯光法

　1) 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D44上180Ω电阻，Rf1选用D44上1800Ω阻值，Rf2选用D41上90Ω与90Ω串联加上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值,R选用D41上90Ω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）。

　2)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。

　　　　　　图5-4 三相同步发电机的并联运行

　3) 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Rst，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。将开关S2合到同步发电机的24V励磁电源端(图示右端)，调节Rf2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。

　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。

　5) 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表指针逆时钟缓慢旋转。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）。

　6）停机时应先断开D53整步表上琴键开关，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。

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。

表中： 

4、三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节

　(1) 测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。

　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) 保持同步发电机的输出功率P2≈0。

　3) 先调节Rf2使同步发电机励磁电流If上升，(调节应先调节90Ω串联90Ω部分，调至零位后用导线短接，再调节调节90Ω并联90Ω部分)。使同步发电机定子电流上升到额定电流，并调节Rst保持P2≈0。记录此点同步发电机励磁电流If、定子电流I。

　4) 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。

　5) 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。

　6) 在这过励和欠励情况下读取数据9-10组。

表中：I=(IA+IB+IC)/3

　(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。

　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) 保持同步发电机的输出功率P2等于0.5倍额定功率。

　3) 增加同步发电机励磁电流If，使同步发电机定子电流上升到额定电流，记录此点同步发电机励磁电流If，定子电流I。

　4) 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。

　5) 继续减小同步电机励磁电流If， 这时定子电流又将增大至额定电流。

　6) 在这过励和欠励情况下共取数据9-10组并记录于表5-10中。 

5、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。

　2) 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(1485～1515 r/min之间)。

　3) 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。

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

　5) 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D53上整步表开关。