電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)四(帶數(shù)據(jù))

1、實(shí)驗(yàn)四 同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及有功、無功功率調(diào)節(jié)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握三相同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的條件與操作方法。2、掌握三相同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、三相同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行有哪些條件？不滿足這些條件將產(chǎn)生什么后果？ 如何滿足這些條件？2、三相同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)怎樣調(diào)節(jié)有功功率和無功功率？調(diào)節(jié)過程又是 怎樣的？三、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型號(hào)名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正直流測功機(jī)1件3DJ18三相同步電機(jī)1件4D32數(shù)/模交流電流表1件5D33數(shù)/模交流電壓表1件6D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件7D31直流

2、數(shù)字電壓、毫安、安培表1件8D41三相可調(diào)電阻器1件9D44可調(diào)電阻器、電容器1件10D52旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步機(jī)勵(lì)磁電源1件11D51波形測試及開關(guān)板1件2、屏上掛件排列順序D44、D52、D33、D32、D34-3、D31、D41、D513、用準(zhǔn)同步法將三相同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行必須滿足下列條件：(1) 發(fā)電機(jī)的頻率和電網(wǎng)頻率要相同，即fn=fi ；(2) 發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)電壓大小、相位要相同，即Eon =Ui；(3) 發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的相序要相同。為了檢查這些條件是否滿足，可用電壓表檢查電壓，用燈光旋轉(zhuǎn)法或整步表法檢查相序和頻率。4、旋轉(zhuǎn)燈光法(1) 按圖5-4

3、接線。三相同步發(fā)電機(jī)GS選用DJ18, GS的原動(dòng)機(jī)采用 DJ23校正直流測功機(jī)MG。屜選用D44上180Q電阻，R,選用D44上1800Q阻值，屜 選用D41上90Q與90Q 串聯(lián)加上90Q與90Q并聯(lián)共225Q阻值,R選用D41上90Q固定電阻。開關(guān)&選用D52掛箱。 并把開關(guān)S打在 關(guān)斷”位置，開關(guān)S2合向固定電阻端（圖示左端）。（2）三相調(diào)壓器旋鈕退至零位， 在電樞電源及勵(lì)磁電源開關(guān)都在 關(guān)斷”位置的條件下，合 上電源總開關(guān)，按下 啟動(dòng)”按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電壓升至額定電壓 220伏，可通過 V表觀 測。CX /圖5-4三相同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行（3）按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟（校正直流測功機(jī)

4、MG電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R；t,并調(diào)至最大位置。勵(lì)磁調(diào)節(jié)電阻Rfi調(diào)至最小，先接通控制屏上的勵(lì)磁電源，后接通控制屏上的電樞電源），起動(dòng)MG并使MG電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速1500 r/min。將開關(guān)S2合到同步發(fā)電機(jī)的 24V勵(lì)磁電源端（圖示右端），調(diào)節(jié)Rf2以改變GS的勵(lì)磁電流 If,使同步發(fā)電機(jī)發(fā)出額定電壓220伏，可通過 V表觀測，D53整步表上琴鍵開關(guān)打在斷開”位置。 觀察三組相燈，若依次明滅形成旋轉(zhuǎn)燈光，則表示發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)相序相同，若三組 相燈同時(shí)發(fā)亮、同時(shí)熄滅則表示發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)相序不同。當(dāng)發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)相序不同則應(yīng)停機(jī)（先將Qt回到最大位置，斷開控制屏上的電樞電源開關(guān)，再按下交流電源的停止”

5、按鈕）,并把三相調(diào)壓器旋至零位。在確保斷電的情況下， 調(diào)換發(fā)電機(jī)或三相電源任意二根端線以改變相序后，按前述方法重新起動(dòng)MG。（5）當(dāng)發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)相序相同時(shí)，調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁使同步發(fā)電機(jī)電壓和電網(wǎng)（電源）電壓相同。再進(jìn)一步細(xì)調(diào)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。使各相燈光緩慢地輪流旋轉(zhuǎn)發(fā)亮，待A相燈熄滅時(shí)合上并網(wǎng)開關(guān) S，把同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行(為選準(zhǔn)并網(wǎng)時(shí)機(jī)，可讓其循環(huán)幾次再 并網(wǎng))。(6)停機(jī)時(shí)應(yīng)先按下 D52上紅色按鈕，即斷開電網(wǎng)開關(guān)Si,將Rst調(diào)至最大，斷開電樞電源，再斷開勵(lì)磁電源，把三相調(diào)壓器旋至零位。5、三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)(1) 按上述方法把同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。(

6、2) 并網(wǎng)以后，調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī) MG的勵(lì)磁電阻Rfi和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If使同步發(fā)電機(jī)定子電流接近于零，這時(shí)相應(yīng)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If=|f0。(3) 保持這一勵(lì)磁電流Ifo不變，調(diào)節(jié)直流電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)電阻Rfi，使其阻值增加，這時(shí)同步發(fā)電機(jī)輸出功率 P2增大。(4)在同步機(jī)定子電流接近于零到額定電流的范圍內(nèi)讀取三相電流、三相功率、功率因 數(shù)共取數(shù)據(jù)67組記錄于表5-8中。表 5-8U= 220 V ( Y) ;If=Ifo = 1.09 A序號(hào)輸出電流1 (A)輸出功率P2 ( W)功率因數(shù)IaIbIcIPiPnP2cos 00.0416.78.914.60.630.05610.111

7、.321.40.790.15832.927.158.60.910.34473.750.9123.80.97表中： I =(Ia+Ib+Ic)/3,P2=P+Ph cos = P2/J3UI6、三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)無功功率的調(diào)節(jié)(1)測取當(dāng)輸出功率等于零時(shí)三相同步發(fā)電機(jī)的V形曲線。1) 按上述1、2任意一種方法把同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。2) 保持同步發(fā)電機(jī)的輸出功率P2M03) 先調(diào)節(jié)R2使同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流 If上升(調(diào)節(jié)應(yīng)先調(diào)節(jié)90Q串聯(lián)90Q部分，調(diào)至零位后用導(dǎo)線短接，再調(diào)節(jié)90Q并聯(lián)90Q部分)，使同步發(fā)電機(jī)定子電流上升到額定電流，并調(diào)節(jié)Rst保持P2記錄此點(diǎn)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If、定子電流I。4) 減小同步電機(jī)勵(lì)磁電流If使定子電流I減小到最小值記錄此點(diǎn)數(shù)據(jù)。5) 繼續(xù)減小同步電機(jī)勵(lì)磁電流，這時(shí)定子電流又將增大。6) 在這過勵(lì)和欠勵(lì)情況下讀取數(shù)據(jù)9-10組記錄于表5-9中。表 5-9n= 1500 r/min ; U= 220V;P2 0W序 號(hào)三相電流1 (A)勵(lì)磁電流If (A)IaIb