三相同步发电机的并联运行实验报告(教育教学)

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

序号名称型号和规格用途

1 电机教学实验台NMEL-II 提供电源，固定电机

2 电机导轨及转速测量M04 测量转速

3 同步电机励磁电源NMEL-19

4 直流电机仪表、电源NMEL-18 提供电源

5 三相同步电机M08

6 三相可调电阻器900ΩNMEL-05 改变输出电流

7 直流并励电动机M03 NMEL-03 提供发电机动力

8 三相可调电阻器90ΩNMEL-04 改变输出电流

9 功率表、功率因数表NMEL-20 测量功率、功率因数

10 交流电压表、电流表MEL-001C 交流电压表并联接在

线路上测量电压，交

流电流表串联接在线

路上测量电流

11

旋转指示灯及开关板 NMEL05

通断电路

（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4-1

U=220V （Y ）

f f0I =I = 0.85 A

序 号 测 量 值

计 算 值 输出电流I （A ） 输出功率P （W ）

I

（A ） 2P

（W ）

cos ϕ

A I

B I

C I I P II P

1 0.064 0.051 0.044 9.79 6.93 0.053 16.7

2 1.82 2 0.127 0.111 0.106 19.74 20.6 0.115 40.34 0.92

3 3 0.20

4 0.186 0.182 30.67 37.6 0.191 68.27 0.94 4 0.28 0.261 0.256 40.17 54.78 0.266 94.9

5 0.938 5 0.38

6 0.365 0.361 50.1 79.2 0.371 129.30 0.915 6

0.417

0.398

0.392 52.5

86.88

0.402

139.38

0.909

（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 序 号 三 相 电 流 I （A ）

励磁电流f I (A)

A I

B I

C I

I

1 0.381 0.365 0.383 0.376 1.61

2 0.292 0.277 0.294 0.288 1.40

3 0.211 0.200 0.217 0.209 1.22

4 0.16

0.147 0.164 0.157

1.10 5 0.103 0.091 0.106 0.100 1.00 6 0.033 0.021

0.03

0.028

0.85 7

0.101 0.107 0.093 0.100

0.64

8 0.217 0.224 0.21 0.217 0.5

9 0.366 0.371 0.358 0.365 0.27

（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。