实验四 三相同步发电机的并联运行

一、实验目的：

1．学习三相同步发电机投入电网并联运行的条件与基本操作方法。 2．掌握三相同步发电机与电网并联运行后，有功功率和无功功率的调节。

图 5-1

（图中发电机、电动机以及电源说明见图4－1）

二、实验内容：

1．采用暗灯法，灯光旋转法及整步表，将三相同步发电机投入电网并联运行。

2．研究三相同步发电机与电网并联运行后有功功率的调节方法。 3．测取三相同步发电机与电网并联运行当空载及三分之一负载时的U形曲线。

三、实验说明：

1．按图5-1接线。起动机组、使同步发电机的转速接近同步速。 2．调节同步发电机的励磁，使同步发电机电压接近电网电压。

3．测取三相同步发电机与电网并联运行当空载及三分之一负载时的U行曲线。

4．当发电机转速接近同步速，发电机电压接近电网电压时，对于按暗灯法接线，三相灯光就会缓慢地同时发亮，对于灯光旋转法接线，各相灯光缓慢地轮

流旋转发亮。

5．对于暗灯法，当三相灯光同时熄灭时，果断地将K2合上，对于灯光旋转法，当未交叉接线的一相灯光熄灭而交叉接线的两相灯光亮度相同时，合上K2，发电机即投入是并网。

6．整步表并网：当相序正确，整步表中电压差指针、频率差指针在零位，相位指针S顺钟向缓慢地转到中间位置“▼”时，即可并网。整步表介绍见本节实验附录。

7．按可控硅调速装置上的“电枢电压”的触摸键↑，逐渐增加发电机输入转距，即增加发电机输入功率，观察发电机输出有功功率的变化。

8．保持发电机输出有功功率不变，在空载（P2＝0）及三分之一负载（P21/3PN）情况下调节三相同步发电机的励磁电流，观察发电机定子电流的变化，并将励磁电流If和定子电流三相电流的测量数据记入表中，记录表格自行设计。

9．实验完毕，在发电机与电网解列之前，应按可控硅调速装置上“电枢电压”的触摸键↓，减少发电机的输入功率，当功率减至接近于零时，将K2接开，发电机与电网解列。

四、实验报告要求：

1．通过分析三相同步发电机几种投入电网并联运行的基本操作方法。 2．说明三相同步发电机和电网并联运行时有功功率和无功功率的调节方法。

3．画出P20及P21/3PN时的U型曲线。并对U型曲线进行说明。

五、思考题

1．三相同步发电机与电网并联条件是什么？

2．若并联条件中，除了发电机频率与电网频率相差较大外，电压与相序条件皆以满足，对于暗灯法与灯光旋转法有什么现象发生？

3．若并联条件中，除了发电机电压与电网电压相差较大外，频率与相序条件皆以满足，对于上述两种方法有什么现象发生？

4．利用灯光旋转法，能否判断发电机频率比电网频率高还是低。