实验九 三相同步发电机的并联运行
三相发电机的并联运行
三相发电机的并联运行[转贴]三相发电机的并联运行，为使发电机并网所构成的回路中不产生冲击电流，必须满足以下条件，即，（1）发电机电势与另一台发电机的大小和相位要相同；（2）频率相同；（3）相序严格相同。
为了验证是否满足这些条件，可用电压表检查电势，是直接接法或交叉接法女并联的方法叫“准整步法”。
此时还有用“自准步法”进行并联，分述如下。
１．用准整步表将被试发电机并联（1）直接接法，(2)交叉接法，(3)用整步表将被试发电机并联于电网，实际发电机里的并联装置，一般是在相序预先正确的情况下，然后再考虑并联方法，有的采用操作简单而装置复杂的自动控制装置，只属操作按钮即可；有的则采用习惯上叫，“同期小盘“上的准步表（又叫同步指示器）来寻找合闸时机进行并联运“同期小盘“上还装有两只电压表合两只频率表，用来监测同1步发电机和电网的电压和频率，用整步表将同步发电机投入并联运行的原理，其实质与灯光法相同，也即用整步表指示出同步发电机与电网的频率差与相位差，但相序必须正确，生产实际中一般是在安装时就已考虑其相序的问题了，实验室不用灯光法时，可用相序表来测量发电机的相序使之和电网的相序一致. 通常用的整步表根据其原理的不同可分为电动式和磁电式两种。
其接线和使用方法稍有不同。
２．用自整步表将同步发电机并联，用上述方法并联的优点是能使新投入的发电机和另一台发电仙不受或受轻微的冲击，但手工操作较费时，当然采用自动控制装置时新发电机并网运行，情况尚为好些，但其装置比较复杂，而当电网某机组出现事故，突然退出运行而要求起动另外一台机组并联与电网时，由于此电网的电压和频率都在不断的变化，要具备准整步条件比较困难，情况又比较紧急，于是就采用“自整步法”来实现发电机的并联运行。
其方法是：“先将发电机的励磁组，经过约等于励磁若组电阻10倍的电阻短路，当发电机的转速升至同步速时（电继和电网的频率差在5%），先合上并联开关，接着加上励磁，即可利用电机的“自整步作用“使它迅速牵入同步。
同步发电机的并联运行
2.转矩平衡和功率平衡：
转矩平衡等式的每项都乘以机械角速度，就变成功率平衡式。
1
电磁转矩的出现，同步发电机转矩平衡式变为：
2
同 步 发 电 机 有 功 功 率 的 流 程 图
自同步法的投入步骤为： （1）校验发电机相序把发电机拖动到接近同步 速，励磁绕组经限流电阻短路。
2. 自同步法：
2
3
1
同步发电机输出容量的大小，不仅受到发热的限制，而且受到运行稳定性的限制。
稳定问题包括由若干个发电厂或发电机的电力系统，在正常负载调配和不正常事故中，这些电机或电厂是否还能保持同步运行的问题。
稳定问题又分为静态稳定和动态稳定两种。
三、同步发电机与电网并联运行 时的静态稳定
静态稳定问题：发电机在某一稳定运行状态，（即发电机和电网并联运行时，电压U和频率f都为恒定值，励磁电流If不变，其输入功率和输出功率都不变的运行状态），如果在电网或原动机方面，突然发生一些微小干扰，在此小干扰去掉后，发电机如能恢复到原来的稳定运行状态，即认为该发电机的运行是稳定的。
当发电机输出一定的有功功率并保持不变 =常数 均为不变量 常数 常数
发 电 机 的 V 形 曲 线
正常励磁 超前 欠励 滞后 过励 不稳定区
1
2
请比较 和 的大小
第一项是励磁电流在气隙磁场中产生电磁力所引起的，与励磁电势 成正比，称为励磁电磁功率。
第二项在隐极机中不存在，与 无关，与端电压 即合成等效磁极及纵横轴磁阻的差异有关即 ，称作凸极电磁功率
2. 凸极式发电机： 当忽略电枢电阻时，凸极式电磁功率亦等于输 出功率。
1.隐极发电机：若忽略电阻 ， 则
同步发电机的功角特性：
（1）保持励磁电流 不变时， 值与 角按正弦曲线 变化，正半波代表发 电机工况。
同步发电机并联运行条件及其方法
同步发电机并联运行条件及其方法单机供电的缺点：①不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和牢靠性(发生故障就得停电);②无法实现供电的敏捷性和经济性。
这些缺点可以通过多机并联来改善。
通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。
现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统(电网)。
并网运行(Parallel Operation)优点：①提高了供电的牢靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。
②提高了供电的经济性和敏捷性。
③提高了供电质量，同步发电机并联到电网后，它的运行状况要受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网全都而不能单独变化。
一、并网条件把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联，或称为并列、并车、整步。
在并车时必需避开产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网患病干扰。
并网条件：① 电压有效值应相等即U=U1；② 频率和相位应相等f=f1、j =j1；③ 双方应有全都的相序。
若以上条件中的任何一个不满意则在开关K的两端，会消失差额电压，假如闭合K，在发电机和电网组成的回路中必定会消失瞬态冲击电流。
上述条件中，除相序全都是肯定条件外，其它条件都是相对的，由于通常电机可以承受一些小的冲击电流。
二、并联方法并车的预备工作是检查并车条件和确定合闸时刻。
通常用电压表测量电网电压，并调整发电机的励磁电流使得发电机的输出电压U=U1。
再借助同步指示器检查并调整频率和以确定合闸时刻。
同步指示器法(1) 灯光明暗法将三只灯泡直接跨接于电网与发电机的对应相之间。
并车方法为：①通过调整发电机励磁电流使得发电机的端电压等于电网电压；②电压调整好后，假如相序全都，灯光应表现为明暗交替，假如灯光不是明暗交替，则说明相序不全都，这时应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序全都；③通过调整发电机的转速转变其频率，直到灯光明暗交替非常缓慢时，说明和电网频率已非常接近，等待灯光完全变暗的瞬间到来，即可合闸并车。
实验九--三相同步发电机的并联运行
实验九三相同步发电机的并联运行一．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。
2.三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。
(1)测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
(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。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。
3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。
4．波形测试及开关板（MEL-05）。
5．旋转指示灯、整步表（MEL-07）。
6．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部）。
7．功率、功率因数表（或在主控制屏上，或在单独的组件MEL-20、MEL-24）。
五．实验方法及步骤1．用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
实验接线如图4-4。
原动机选用直流并励电动机M03（作他励接法）。
mA、A1、V1选用直流电源自带毫安表、电流表、电压表（在主控制屏下部）。
R st选用MEL-04中的两只90Ω电阻相串联（最大值为180Ω）。
R f选用MEL-03中两只900Ω电阻相串联（最大值为1800Ω）。
R选用MEL-04中的90Ω电阻。
开关S1、S2选用MEL-05。
交流电压表、电流表、功率表的选择同实验3.1（异步电动机的工作特性）。
同步电机励磁电源固定在控制屏的右下部。
工作原理：三相同步发电机与电网首联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，即f II=f I；（2）发电机和电网电压大小、相位要相同，即E oII=U I;（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。
同步发电机的并联运行
I Z I ra j I d xd j I q xq
正序阻抗的分析和测定上一章已详细讨论。
2、负序阻抗Z－ （对应反转磁场）
I
Wf
Z r jx
WD
负序磁场，相对于转子以 二倍同步速旋转，在转子 的阻尼绕组和励磁绕组中 感应二倍频率的电势和电 流。
F
a
隐极同步机：xd =xq=xs 凸极效应：直轴和交轴磁路的磁阻不同 而传递能量
专门利用凸极电磁转矩来运行的电机称为反 应式同步电机或磁阻式电机
基本分量
’
附加分量
本章小结
• 同步发电机并联运行的条件与方法 • 同步发电机的功角特性 • 同步发电机有功功率的调节 • 同步发电机无功功率的调节 • 隐极、凸极同步发电机特点 作业：P.215 10-7、8、9、10
0.8UE0 1.6 sin " Pem xs
" 230
sin 30 0 sin " 0.391 0.8 1.6
I A1
IA
IC
I C1
对称分量系统
I B1
不对称分量系统
IB
第十章 同步发电机不对称运行
后果：损耗大、局部易发热、影响供电质量、 其它用电设备性能恶化
C
•不同相序分量的电压平衡式 （隐极电机为例）
U E0 I Z
转子正转、励磁电流恒定
各相序分量的电压平衡式
U E I Z
U E I Z
0 0 0
U E I Z
E ;E 0; E 0 0 E 0
电机实验三相同步发电机的并联运行(新2)
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。
测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
三、实验方法12、屏上挂件排列顺序D44、D52、D53、D33、D32、D34-3、D31、D413、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：(1)发电机频率和电网频率的大小要相同；(2) 发电机电压和电网电压的大小要相同；(3) 发电机相序和电网相序要一致；(4) 发电机电压和电网电压的相位要相同。
GS3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。
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。
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1500r/min。
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。
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。
电机学 三相同步发电机的并联运行实验
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方法。
二、预习要点1．同步发电机并联运行有哪些条件？如何满足这些条件？2．同步发电机并网运行时，怎样调节其有功功率和无功功率？在改变有功功率时，无功功率有无变化？3．同步发电机并网后，若原动机为直流电动机，为什么减少直流电动机的励磁电流可以增加发电机有功功率？三．实验项目1．用准确整步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的调节。
(1)测取当输出功率时三相同步发电机的形曲线。
(2)测取当输出功率时三相同步发电机的形曲线。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表）2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内）3．三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方）4．三相可调电阻900Ω（MEL-03）5．波形测试及开关板（MEL-05）6．三相可调电抗（MEL-08）五．实验方法接线说明：实验线路如图1。
图中为直流电动机，作原动机用；被试电机为三相凸极式同步电机，其额定值为：，，，；为涡流测功机。
、同步电机、由联轴器直接联接（虚线所示）。
电阻选用挂箱上的阻值为（接端，即两只串联）、电流为的可调电阻，作为直流并励电动机的起动电阻。
电阻选用挂箱上的阻值为、电流为的可调电阻，作为直流并励电动机励磁回路串接电阻。
直流电流表选用直流电机励磁电源上的励磁电流表（mA），选用直流稳压电源上的电枢电流表（A）。
同步发电机定子回路的电流表、功率表、电压表选用主控屏左侧的交流电流表、功率表、电压表。
同步指示灯为挂箱上的三组灯。
开关选用挂箱上的。
图1 同步发电机与电网并联接线图1．用准确整步法将三相同步发电机投入电网关联运行本实验采用交叉法将三相同步发电机投入电网关联运行。
同步发电机的并联运行(2)
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
3）优点：合闸时没有冲击电流。 4）缺点：操作较复杂。 5）现代发电厂通常装有更精密、便于观察的同步
指示器或相应的自动化装置，以减少并联投入 时发生误操作。
方法
2.自整步法：满足部分并网条件的投入方法。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法 2）灯光旋转法 ■不满足并网条件时灯光旋转法的现象及其调节
c.相序不同：三个相灯同时亮或暗。需对调发电机或
电网的任意两根接线。
d.相位不等：不交叉的相灯不是最暗。需微调转速。
■方法
a.调节发电机的转速改变频率，直到灯光旋转十分缓
慢时，说明频率已十分接近；
U 3
U CG
U BS
U CS
U AG U1
U AG U AS
G S
U CS
U CG
U BS
U BG
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
1）暗灯法 ■不满足并网条件时暗灯法的现象及其调节 a. 频率不等：相灯呈现同时暗、同时亮的交替变化，
频率相差越大，明暗相间的时间就越短。需调节 原动机转速以改变发电机频率，直至明暗相间的 时间很长。
c.如果相序一致，灯光应表现为明暗交替。如果灯
光不是明暗交替，则说明相序不一致，应调整发 电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相 序一致；
d.等待灯光完全熄灭的瞬间（相位相同），即可合
闸并车。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
上海交大电机学实验+三相同步发电机并网运行
电机学实验报告实验五三相同步发电机并网运行班级：姓名：学号：同组成员：实验时间：实验地点：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、实验内容1．用准确同步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无功功率调节。
(1) 测取输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
(2) 测取输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。
三、实验接线图1．图5-1三相同步发电机与电网并联运行接线图四、实验设备1. T三相感应调压器2. G同步发电机PN =2kW UN=400V IN=3.61A IfN=3.6A nN=1500r/min3. M直流电动机PN =2.2kW UN=220V IN=12.4A UfN=220V nN=1500r/min4. 变阻器励磁变阻器Rf1 0/500Ω 1A5. 并车开关6. 直流电流表30A(电枢)7. 直流电流表 4A(励磁)8. 直流电压表400V9. 交流电压表500V10. 交流电流表10A11. 功率表五、实验数据记录2六、计算及问题分析1. 根据实验操作过程，简要说明发电机与电网并联运行时无功功率调节的方法。
在保持同步发电机的有功功率不变的情况下，调节同步发电机的励磁电流I，改变了功率因数角，调节电机的无功功率输出。
在励磁电流变化的过程中，f在励磁电流取某一值的时候，定子电流会出现一个最小值，这时功率因数角为0，无功功率输出为0。
以这一点为基础，增大励磁电流，功率因数角增大，无功功率也随之增大，且为感性；减小励磁电流，功率因数角减小，为负值，无功功率也随之增大，且为容性。
2．P2≈0时同步发电机的V形曲线I=f(If)，如图：3．P2=0.5PN时同步发电机的V形曲线I=f(If)，如图：七、思考题1. 如何根据灯光旋转法中灯光旋转的方向判断发电机的频率是高于还是低于电网频率？答：当灯光顺时针熄灭时，发电机频率低于电网频率；逆时针熄灭时，发电机频率高于电网频率。
三相同步发电机联运行
三相同步发电机联运行————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验报告课程名称：电机学实验项目：三相同步发电机的并网运行实验地点：电机馆专业班级：电气1003班学号：2010000969学生姓名：张洪铭指导教师：王淑红2012年12 月21 日一、实验目的和要求（必填）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、实验内容和原理（必填）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。
（1）测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
（2）测取当输出功率等于.05倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。
三、主要仪器设备（必填）序号型号名称数量1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 12 DJ23 校正直流测功机 13 DJ18 三相同步电机 14 D32 数/模交流直流表 15 D33 数/模交流电压表 16 D34-3 智能型功率、功率因素表 17 D31 直流数字电压、毫安、安培表 18 D41 三相可调电阻表 19 D44 可调电阻器、电容器 110 D52 旋转灯、并网开关、同步机励磁电源 111 D53 整步表及开关 1四、操作方法与实验步骤（可选）1、旋转灯光法（1）按图接线。
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。
R st选用D44上180Ω电阻，R f1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）。
三相同步发电机的并联运行实验报告
实验报告四实验名称：_____________________________________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. 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。
一测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
（一）填写实验设备表（二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 填写实验数据表格 表f（三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节 填写实验数据表格表4-2 n=1500r/min U=220VP2 : 0W（四）问题讨论1•三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么 后果？答： 1.发电机的频率和电网的频率相同。
2.发电机和电网的电压大小相等，相位相同。
3.发电机和电网的相序相同。
不满足这些条件将产生：1.频率不同，引起系统功率下降，进而导致系统解列。
2.电压不同，引起系统损耗加大。
相位不同不但会使有功和无功的冲击外，还会有一个电磁力矩冲击，会导致传动部分冲击。
3.相序不同.将会发生短路，造成人身伤亡和损坏设备事故。
2.三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？答：1.直接并网，2.有电动机带动至电网电压和频率时并网。
3.发电机先做电动机，再转向发电机状态。
3. 实验的体会和建议答：熟悉了三相同步发电机并网运行的条件与操作方法，知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节，明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。
(完整版)三相同步发电机的并联运行实验报告
实验报告四实验名称：三相同步发电机的并联运行实验实验目的：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。
2.三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。
→测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
（一）填写实验设备表（二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节填写实验数据表格 表4-1U=220V （Y ）f f0I =I = 0.85 A（三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节填写实验数据表格表4-2 n=1500r/min U=220V 2P 0≈W（四）问题讨论1.三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么后果？答：1.发电机的频率和电网的频率相同。
2.发电机和电网的电压大小相等，相位相同。
3.发电机和电网的相序相同。
不满足这些条件将产生：1.频率不同，引起系统功率下降，进而导致系统解列。
2.电压不同，引起系统损耗加大。
相位不同不但会使有功和无功的冲击外，还会有一个电磁力矩冲击，会导致传动部分冲击。
3.相序不同.将会发生短路，造成人身伤亡和损坏设备事故。
2. 三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？答：1.直接并网，2.有电动机带动至电网电压和频率时并网。
3.发电机先做电动机，再转向发电机状态。
3. 实验的体会和建议答：熟悉了三相同步发电机并网运行的条件与操作方法，知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节，明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。
同步发电机并联运行的方法
同步发电机并联运行的方法
同步发电机并联运行是指将多台同步发电机通过母线连接在一起，共同向负载供电的运行方式。
以下是同步发电机并联运行的方法：
1. 直接并联法：将两台或多台同步发电机的输出端直接连接在同一母线上，通过母线将电能输送到负载。
这种方法需要保证各台发电机的电压、频率、相位和相序相同，否则会引起环流和电能质量问题。
2. 准同步并联法：在直接并联法的基础上，通过调整各台发电机的电压、频率、相位和相序，使其达到同步状态后再进行并联。
这种方法需要使用同步装置来检测和调整各台发电机的参数，以确保并联时的同步性。
3. 自动并联法：通过自动控制系统来实现同步发电机的并联运行。
这种方法利用自动控制系统检测各台发电机的参数，并通过控制系统调整各台发电机的输出，以实现同步并联运行。
在实际应用中，同步发电机并联运行通常采用准同步并联法或自动并联法，以确保并联运行的稳定性和可靠性。
同步发电机的并联运行
同步发电机的并联运行一、并联运行的必要条件二台同步发电机投入并联运行的必要条件：（1）发电机的频率与待并机组或电网频率相同，即FⅡ=FⅠ（2）发电机和电网的波形相同即三相正弦交流电（3）发电机和电网的电压大小及相位相同。
（4）发电机和电网的相序一致.一般情况下，条件(2)有设计制造年时来保证，不会出现问题。
条件（4）是最关键的最重要的条件，若条件（4）不满足是绝对不允许投入并联运行的，否则，将造成重大设备事故。
具体并联操作时，条件（2）可不考虑，条件（4）是电机出厂前由厂家对转向和相序作了标定。
只要接线时不搞错，一般不会出现问题。
当然，在没有完全把握时，可在并网前确认一下相序为好，以保万无一失。
于是，并网只要注意条件（1）和（3）就可以了。
二、投入并联运行的方法投入并联运行的方法很多，主要有自同步法和准确同步法，即同步表法。
主要由操作人员将电机的电压频率整定到符合并联运行的条件，为了判断该条件，常采用一种专门的同步指示装置（同步表MZ－10，100V）。
最简单的同步指示装置是灯光法，采用三组同步指示灯来检验合闸条件。
同步指示灯有两种接线方法：1.直接法（灯光明灭法）；2.交叉灯光法。
1注意：当控制回路电源缺相时，同期表指针将大幅度偏摆。
调整电压整定电位器使同期表上的电压指示在中间位置。
调整转速微调电位器，使频率指示在中间位置。
同期表S指示顺时针转动最慢，当指针指示在12点时为同步点。
并联运行的操作：a.并联时，先将控制屏同步检测转换开关置于“并”位置，调节电压整定电位器和转速微调电位器，使待并机组的电压、频率与电网或另一机机组的电压、频率相同，将并车方式开关置于“自动”位置，按自动并车按钮并保持一段时间，直到待并机组并车成功。
如自动并车功能失灵，可将并车方式开关置于“手动”位置，并观察同步表，当其指针逆时针转动最慢到垂直向上位置时，即可按合闸按钮，使待并机组与电网或另一机组并联。
b.当机组与电网并联运行时，并联成功后，调节转速调节电位器和电压整定电位器，使机组在功率因数0.8-0.9（滞后），有功功率在一定值下运行。
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实验九三相同步发电机的并联运行
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。
2.三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。
(1)测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
(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。
四．实验设备及仪器
1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。
3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。
4．波形测试及开关板（MEL-05）。
5．旋转指示灯、整步表（MEL-07）。
6．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部）。
7．功率、功率因数表（或在主控制屏上，或在单独的组件MEL-20、MEL-24）。
五．实验方法及步骤
1．用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
实验接线如图4-4。
原动机选用直流并励电动机M03（作他励接法）。
mA、A1、V1选用直流电源自带毫安表、电流表、电压表（在主控制屏下部）。
R st选用MEL-04中的两只90Ω电阻相串联（最大值为180Ω）。
R f选用MEL-03中两只900Ω电阻相串联（最大值为1800Ω）。
R选用MEL-04中的90Ω电阻。
开关S1、S2选用MEL-05。
交流电压表、电流表、功率表的选择同实验3.1（异步电动机的工作特性）。
同步电机励磁电源固定在控制屏的右下部。
工作原理：三相同步发电机与电网首联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，即f II=f I；
（2）发电机和电网电压大小、相位要相同，即E oII=U I;
（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U N=220伏。
（2）直流电动机电枢调节电阻R st调至最大，励磁调节电阻R f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M03，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I f，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I f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R st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。
2．三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，调节直流电动机的励磁电阻R f和同步电机的励磁电流I f，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I f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P2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6~7组记录于表4-9中。
表中：I=
3C
B A I
I
I+
+
P2=P I+P II
UI
P 3cos 2=
ϕ
3．三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。
a ．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。
b ．保持同步发电机的输出功率P 2≈0。
c ．先调节同步发电机励磁电流I f ，使I f 上升，发电机定子电流随着I f 的增加上升到额定电流，并调节R st 保持P 2≈0。
记录此点同步发电机励磁电流I f 、定子电流I o 。
d ．减小同步电机励磁电流I f 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4-10中。
表4-10 n=1500r/min U=220V P
表中：I=
3
C
B A I I I ++ （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。
a ．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。
b ．保持同步发电机的输出功率P 2等于0.5倍额定功率。
c ．先调节同步发电机励磁电流I f ，使I f 上升，发电机定子电流随着I f 的增加上升到额定电流。
记录此点同步发电机励磁电流I f 、定子电流I o 。
d ．减小同步电机励磁电流I f 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4-11中。
表中：I=
3
C
B A I I I ++ UI
P 3cos 2=
ϕ
六．实验报告
1.评述准确同步法和自同步法的优缺点。
2.试述并联运行条件不满足时并网将引起什么后果？
3.试述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。
4.画出P 2≈0和P 2≈0.5倍额定功率时同步发电机的V 形曲线，并加以说明。
七．思考题
1.自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行时先把同步发电机的励磁绕组串入10倍励磁绕组电阻值的附加电阻组成回路的作用是什么？
2.自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行时先由原动机把同步发电机带动旋转到接近同步转速(1475～1525转/分之间)然后并入电网，若转速太低并车将产生什么情况？。