电机学---三相同步发电机的并联运行实验报告
课程名称：电机学实验类型：验证性实验
实验项目名称：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。
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?
三、实验项目
1.用旋转灯光法将三相同步发电机投入电网并联运行.
四、实验设备及仪器
1.IKDQ-2A型实验台主控制屏。
2.交流电压表、电流表、功率、功率因数表。
3.三相调压器。
4.交流电动机发电机组。
5.开关板。
6.旋转指示灯。
7.整步表
五、实验方法及步骤
1.用旋转灯光法将三相同步发电机投入电网并联运行。
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)按照图5-1接线，井检查实验接线，电机绕组为Y接法(U N=380伏)。
(2)三相调压器旋钮退至零位，发电机同步励磁电源调节到最小位置与1IKO9整步表上琴键开关打在“断开”位置的条件下合上电源总开关，按下“启动”按钮，调节调压器使电压开至20(电动机额定电压为380考虑到安全因素，初次并网实验时输入电压调节至220V),可通过VI表观测。
(3)调节发电机同步励磁电源，使发电机发出电压为:220V(发电机额定电压380V，为了达到并网，发电机发出的电压值与电动机输入的电压值相等即可)，可通过V2表观测(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(先将发电机同步励磁电源调节到最小，并把三相调压器旋至零位使电机停止，再按下实验台电源的“停止”按钮)，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电机。
(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。使各相灯光缓慢地轮流旋转发亮，此时接通HK09整步表上琴键开关，观察整步表上V表和H表上指针在中间位置(实验过程中存在少许偏差)，S表指针逆时钟缓慢旋转。待A 相灯熄灭时按下并网开关(HKO8绿色“闭合”按钮),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HKO9整步表上琴键开关，按下HK08上红色“断开”按钮，即断开电网开关，将发电机同步励磁电源调节到最小，并把三相调压器旋至零位使电机停止，再按下实验台电源的“停止”按钮。
六、实验报告
1.评述旋转灯光法的优缺点。
2.试述并联运行条件不满足时并网将引起什么后果?
七、思考题
1.叙述同步发电机投入电网并联运行的条件。
八、实验总结
实验报告 课程名称： 电机学 指导老师： 成绩： 实验名称： 三相同步发电机的并联运行 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 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和操作方法； 2．掌握三相同步发电机投入电网并联运行时有功和无功功率的调节。 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。 （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。 三、实验步骤及操作步骤 实验接线如图所示。 K V K 2 w w A A A V C B A Z Y X A r f2 R 1 I f 同步机励磁绕组 励磁 机电枢绕组 A V DM R J r f F A L+ L-+ 220V - 起动器 K 1 1 DG 图1 准同步法同步发电机与电网并联实验接线图 专业： 电气工程及其自动化 姓名： 学号： 日期： 地点：
(一) 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时必须满足的条件如下： 1）发电机端电压与电网电压大小和相位相同，即E0II=U1 2) 发电机的频率与电网频率相同，即f II=f I 3) 发电机与电网的相序相同。 本实验按灯光旋转法接线，即指示灯按图1接线。图中电压表与指示灯（两只指示灯串联）应按２倍电网额定电压选择，若电压表分别测量发电机电压和电网电压进行比较时，则电压表的量程只按电网额定电压选择。 起动原动机（并励直流电动机），使同步发电机的转速接近额定值；调节同步发电机的励磁电流，使同步发电机的端电压等于电网电压；按灯光旋转法接线时，若三相相灯依次明灭形成旋转灯光，则表示发电机与电网的相序相同。如发现三相的相灯同时发亮，同时熄灭，这说明发电机与电网的相序不一致，应将开关K打开，然后将发电机（或电网）任意两相互换，使相序一致；当发电机转速接近同步转速，发电机端电压与电网电压相等或接近，各相灯光依次明灭而旋转的速度达到最慢，待直接相连的一相（即Ａ）相灯光熄灭时，立即合上开关K2，把同步发电机投入电网并联运行。 (二) 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（P2≈0）时三相同步发电机V形曲线 实验接线图同图1。 在同步发电机并入电网后，调节直流电动机的励磁电流，使同步发电机的输出功率P2≈0。在保持P2=0条件下，增加同步发电机的励磁电流If ，使同步发电机的电枢电流增加到额定值，记录此点的励磁电流、电枢电流和功率因数，然后减少同步发电机的励磁电流If ，使发电机的电枢电流减小到最小值，并记录此点数据，继续减小发电机的励磁电流，则电枢电流又将增大，直至额定值，在这个过励和欠励的范围内测取5-6组数据，并记录。 注意：在实验的过程中，电流应单方向调节。 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 调节直流电动机的励磁电流，使同步发电机的输出功率P2=0.5倍额定功率，在保持P2=0.5 PΝ条件下，增加同步发电机的励磁电流，使同步发电机电枢电流增加至额定值，记录此点的励磁电流、电枢电流和功率因数，然后减小发电机的励磁电流，使发电机的电枢电流减小到最小值，并记录此点数据，继续减小同步发电机的励磁电流，则电枢电流又将增大，直至额定值，但不可欠励过多，以防同步发电机失步，若出现失步，应立即增加发电机励磁电流，以便牵入同步，同时注意电枢电流不应超过额定值，在这个过励和欠励的范围内测取5-6组数据，并记录。 注意：在实验的过程中，电流应单方向调节。 四、实验数据记录与处理 （1）当输出功率P2=0时 n=n N= r/min U = U N =377 V P2≈0 序号三相电流励磁功率 Iu(A) Iv(A) Iw(A) I(A) If(A) 1 5.450 5.47 2 5.22 3 5.382 5.6 2 4.319 4.217 4.041 4.192 4.9 3 3.571 3.491 3.345 3.469 4.5 4 2.132 2.101 1.914 2.049 3.6
同步电机实验 5-1三相同步发电机的运行特性 一、实验目的 1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。 2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。 二、预习要点 1、同步发电机在对称负载在下有哪些基本特性？ 2、这些基本特性各在什么情况下测得？ 3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？ 三、实验项目 1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。 2、空载实验。在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U O=f（I f）。 3、三相短路实验。在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f（I f）。 ?0的条件下，测取纯电感负载特性 4、纯电感负载特性。在n=n N、I=I N、cos≈ 曲线。 5、外特性。在n=n N、I f=常数、cos?=1和cos?=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。 6、调节特性。在n=n N、U=U N、cos?=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f（I）。 四、实验方法 1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻 被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。 测量与计算方法参见实验4-1。 2、空载实验 1）按图5-1接线，校正过的直流电机MG按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机GS旋转，GS的定子绕组为Y型接法（U N=220V）。 图5-1 三相同步发电机实验接线图 2）调节M12组件上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置（用M13组件上的 90Ω与90Ω并联），调节MG的电枢串联电阻Rst至最大值（用D44上的180 Ω阻值）、断开开关S1、S2。将控制屏左侧调压器旋纽向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，做好实验开机准
目录 实验一单相变压器实验 (1) 实验二三相变压器的联接组实验 (7) 实验三三相异步电动机工作特性测定实验 (14) 实验四三相同步发电机的并联运行实验 (18) 实验五异步电动机同步化运行实验 (23) 实验六直流他励电动机实验 (28) 实验七直流伺服电动机实验 (33) 实验八旋转变压器实验 (39) 实验一单相变压器实验 一、实验目的和任务 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、实验内容 1、空载实验 测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。 2、短路实验 测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。 三、实验仪器、设备及材料
四、实验原理 1、空载试验：接线如图1-1所示 。为了便于测量和安全起见，通常在低压侧加电压，将高压侧开路。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外加电压应能在一定范围内调节。在测定的空载特性曲线I 0=f （U 1），p 0=f （U 1）上，找出对应于U 1= U 1N 时的空载电流I 0和空载损耗p 0作为计算励磁参数的依据。 2、短路试验：接线如图1-2所示。为便于测量，通常在高压侧加电压，将低压侧短路。由于短路时外加电压全部降在变压器的漏阻抗Z k 上，而Z k 的数值很小，一般电力变压器额定电流时的漏阻抗压降I 1N Z K 仅为额定电压的4~17.5％，因此，为了避免过大的短路电流，短路试验应在降低电压下进行，使I k 不超过1.2I 1N 。在不同的电压下测出短路特性曲线I k =f (U k )、p k =f （U k ）。根据额定电流时的p k 、U k 值，可以计算出变压器的短路参数。 五、主要技术重点、难点 1、空载实验 在三相调压交流电源断电的条件下，按图1-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJK10中的一只作为单相变压器，其额定容量 S N =50VA ，U 1N /U 2N =127/31.8V ，I 1N /I 2N =0.4/1.6A 。变压器的低压线圈a 、x 接电源，高压线圈A 、X 开路。 2、短路实验 按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图1-2接线（以 后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 六、实验步骤
网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：奥鹏学习中心 层次： 专业：电气工程及其自动化学号： 学生： 完成日期：年月日
实验报告一 实验名称：单项变压器实验 实验目的：1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目：1、空载实验测取空载特性Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路实验测取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、负载实验保持U I =U1u1，cosφ2=1的条件下，测取U2=F（I2）（一）填写实验设备表
（二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k
（三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 O （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 应端，这时我们把这两个对应端叫做线圈的同极性端，或者叫同名端。
2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？ 尽可能避免因万一连线错误而造成短路，烧毁电源。 3. 实验的体会和建议 体会：通过实验我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会，同时学会了在实验室应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备。 建议：数据的处理只用表格来进行了，显得比较粗糙，可以用图表来处理，结果会更直观。
实验报告二 实验名称：直流发电机实验 实验目的：掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能 实验项目：空载特性外特性调整特性 （一）填写实验设备表
三相同步发电机的运行特性实验报告 一、实验目的 1、掌握三相同步电动机的异步起动方法。 2、测取三相同步电动机的V形曲线。 3、测取三相同步电动机的工作特性。 二、预习要点 1、三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。 2、三相同步电动机的V形曲线是怎样的？怎样作为无功发电机（调相机）使用？ 3、三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？ 三、实验项目 1、三相同步电动机的异步起动。 2、测取三相同步电动机输出功率P处0时的V形曲线。 4、测取三相同步电动机的工作特性。
3、测取三相同步电动机输出功率P=0∙5倍额定功率时的V形曲线。
四、实验方法 1、实验设备 2、屏上挂件排列顺序 D31、D42、D33、D32、D34-3、D41、D52、D51、D31 3、三相同步电动机的异步起动
图8-1三相同步电动机实验接线图 1）按图8T 接线。其中R 的阻值为同步电动机MS 励磁绕组电阻的 10倍（约90Q ）,选用D41上90。固定电阻。R 选用D41上90。串 联90。加上90 Q 并联90。共225 Q 阻值。R 选用D42上900。串联 900。共1800。阻值并调至最小。R 选用D42上900。串联900。加 同步电机 A 3~ Z∣z D52∣∣ij 步电 力L 励磁电源 O 24V 0 彩⅛ 奥畏出医箕111I0αα
上900 Q并联900。共2250。阻值并调至最大。MS为DJ18（Y接法,额定电压U=220V）0 2）用导线把功率表电流线圈及交流电流表短接，开关S闭合于励磁电源一侧（图8-1中为上端）。 3）将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转至零位。接通电源总开关，并按下“开”按钮。调节D52同步电机励磁电源调压旋钮及R阻值，使同步电机励磁电流I约0.7A左右。 4）把开关S闭合于R电阻一侧（图8-1中为下端），向顺时针方向调节调压器旋钮，使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。 5）当转速接近同步转速1500r∕min时，把开关S迅速从下端切换到上端让同步电动机励磁绕组加直流励磁而强制拉入同步运行，异步起动同步电动机的整个起动过程完毕。 6）把功率表、交流电流表短接线拆掉，使仪表正常工作。 4、测取三相同步电动机输出功率P仁0时的V形曲线 1）同步电动机空载（轴端不联接校正直流电机DJ23）按上述方法起
三相同步发电机的运行特性 一、实验目的 1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。 2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。 二、预习要点 1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？ 2、这些基本特性各在什么情况下测得？ 3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？ 三、实验项目 1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。 2、空载实验：在n=n N 、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0 f ) 。 =f(I 3、三相短路实验：在n=n N、 U=0 的条件下，测取三相短路特性曲线I K =f(I f )。 4、纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、 cosφ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。 5、外特性：在n=n N、I f=常数、 cos φ =1和 cos φ =0.8(滞后 )的条件下，测取外特性曲线U=f(I) 。 6、调节特性：在n=n N、 U=U N、 cosφ=1的条件下，测取调节特性曲线I f =f(I) 。 四、实验方法 1、实验设备 序号型号名称数量 1 MET01 电源控制屏 1 台 2 DD0 3 不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速表 1 件 3 DJ23 校正直流测功机 1 台 4 DJ18 三相凸极式同步电机 1 台 5 D34-2 智能型功率、功率因数表 1 件 6 D51 波形测试及开关板 1 件 7 D52 旋转灯、并网开关、同步机励磁电源 1 件 2、屏上挂件排列顺序 D34-2 、 D52、 D51 3、测定电枢绕组实际冷态直流电阻 被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。 测量与计算方法参见实验4-1。记录室温。测量数据记录于表5-1 中。 表 5－1室温20℃ 绕组Ⅰ绕组Ⅱ绕组Ⅲ
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=220V P2 : 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。
点击这里 您的位置>> 主页 >> 实验指导 >> 实验一 同步发电机准同期并 列实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3．熟悉同步发电机准同期并列过程； 4．观察、分析有关波形。 二、原理与说明 将同步发电视并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员
手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉人同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闲时间整定。准同期控制器根据给定的允许任差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
三相同步发电机的运行特性实验报告
一、实验目的 1. 掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因数负载特性的实验求取法。 2.学会用实验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳太参数。 二、实验内容： 1.空载实验：在n=nN，I=0的条件下，测取同步发电机的空载特性曲线Uo=f(If)。 2.三相短路实验：在n=n N，U=0的条件下，测取同步发电机的三相短路特性曲线I k=f(I f). 3..求取零功率因数负载特性曲线上的一点，在n=nN；U=UN；cosØ≈0的条件下，测取当I=IN 时的If值。 三、实验仪器及其接线 1.实验仪器如下图所示：
2.实验室实际接线图如下图所示： 图1 实验室实际接线图 四、实验线路及操作步骤： 1. 空载实验 实验接线图如图2所示 图2 实验接线图 实验时启动原动机（直流电动机），将发电机拖到额定转速，电枢绕组开路，调节励磁电流使电枢空载电压达到120%U N值左右，读取三相线电压和励磁电流，作为空载特性的第一点。然后单方向逐渐减小励磁电流，较均匀地测取8到9组数据，最后读取励磁电流为零时的剩磁电压，将测量数据记录于表1中。
表1 空载实验数据记录 n=no=1500转/分 I=0 （1）表1中 U 0=3 AC BC AB U U U ++ U 0*=N U U 0 I f =I ´f +ΔI f0 I I fo f I f = * I f0为U 0= U N 时的I f 值，在本实验室中取U N =400V,I N =3.6A 。 （2）若空载特性剩磁较高，则空载特性应予以修正，即将特曲线的的直线部分延长与横轴相交，交点的横坐标绝对植ΔI f0即为修正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上ΔI f0，即得通过坐标原点之空载校正曲线。如图3所示。 图3 空载特性曲线校正 2.短路实验 实验线路图如图2所示。在直流电动机不停机状态下，并且，发电机励磁电流等于零的情况下，这时合上短路开关K 2，将电枢三相绕组短路，将机组转速调到额定值并保持不变，逐步增加发电机的励磁电流I f ，使电枢电流达到（1.1-1.2）倍额定值，同时量取电枢电流和励磁电流，然后逐步减小励磁电流直到降为0为止。其间共同读取5-6组数据，记于表2中。
三相同步发电机的并网运行 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、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0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。 四、实验方法 2、屏上挂件排列顺序 D52、D53、D34-2 3、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。 4、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。R st选用R2上180Ω电阻，R f1选用R1上1800Ω阻值，R f2选用R3上900Ω与900Ω并联加R4上90Ω与90Ω并联共495Ω阻值,R选用R6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“启动”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电枢串联起动电阻R st，并调至最大位置。励磁调节电阻R f1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电机转速达到同步转速1500r/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R f2以改变ＧＳ的励磁电流I f，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
同步发电机同期并列实验分析（内蒙古工业大学，呼和浩特） 1、同步发电机同期并列实验的研究背景及其目的意义 1.1同步发电机并列分析的背景 电力工业是重要的支柱产业,是国民经济的基础。现代电力系统中,提高和维持同步发电机运行的稳定性,是保证电力系统安全!经济运行的基本条件之一。同期并列操作是电力系统运行中的一项频繁而又重要的操作,在发电机与电网并列瞬间,常常不可避免的伴随有冲击功率和冲击电流,这些冲击会引起系统电压瞬间下降。如果操作不当,冲击电流过大,可能引起发电机组大轴发生机械损伤,引起机组绕组电气损伤。在发电厂中,发电机组的同期并列操作是经常进行的。在系统正常运行时,随着负荷的增加,要求备用机组迅速投入系统,以满足用户用电量增长的需求;当系统发生事故时,会因失去部分电源而要求将备用机组快速投入电力系统以防止系统崩溃;在某些情况下,甚至需要将己被解列为两部分的电力系统恢复并列运行。这些情况均需要进行同期并列操作,将发电机组安全可靠、确快速地投入系统,确保系统的可靠，经济运行和发电机的安全。 1.2选择同步发电机同期并列实验为课题的目的 我所选择的课题来源于THLZD-2型实验设备，同步发电机同期并列实验分析可以培养我们综合运用所学的知识，对同步发电机同期并列进行实验的能力，同时培养我们对于进行实验方案的设计，仪器、仪表的选择与应用，实验电路的连线与操作、数据处理与结果分析等方面的能力。试验后还需要对实验数据进行分析，这个过程还可以锻炼我我们对实验结果进行分析，得出结论、编写科学实验研究报告的能力。 1.3研究同步发电机同期并列的意义 同步发电机投入电力系统并列运行的操作，或者，电力系统解列的两部分进行并列运行的操作。被称为并列或同期操作。随着负荷的波动，电力系统中发电机运行的台数也经常要变化。因此，同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，当系统发生事故时，也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。可见，在电力系统运行中并列操作是较为频繁的电力系统的容量在不断增大，同步发电机的单机容量也越来越大。大型机组不恰当的并列操作将导致严重后果。因此，对同步发电机的并列操作进行研究，提高并列操作的准确度和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。 2、准同期装置的发展 电力系统中的同期并列方式主要有自同期并列和准同期并列两种，其中自同期并列主要用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。但是由于自同期的使用不可避免地会出现较大的冲击电流并伴随母线电的下降，因此所使用的场合不多，相反应用最广泛的是准同期并列，我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一， 1982年在安徽陈村水电站成功投入了第一台微机同期装置。八十年代中期又陆续推出了一些类似装置。目前国内有许多科研、制造单位都在进行微机自动准同步装置的研制。准同期装置的发展经历了如下三代产品：第一代，在二十世纪六十年代以前，我国大多采用“旋转灯光法”进行准同期并列操作14。这是最原始的准同期方法。后来改用指针式电磁绕组的整步表构成的手动准同期装置。这种方法仍然应用在常规的设计中。第二代准同期装置是以许继的zz03和ZZQS为代表的模拟式自动准同期装置。它用分立晶体管元件搭建硬件电路，对同期条件进行检测和处理。ZZQ3和ZZQS自动准同期装置的出现，极大的提高了并网速度和可靠性，但由于模拟式同期装置用模拟电子元件拟合，必然带来诸如导前时间不稳定、阻容电路作为微分电路的条件约束、构成装置元器件参数漂移不稳定等问题。模拟式的同期装置合闸
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4-1 U=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。
实验报告 课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：____同步发电机准同期并列实验____实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一．实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、观察、分析有关波形。 二．原理与说明 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作自动化程度的不同，又分为：手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制器根据给定的允许压差和频差，不断检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均匀均频控制脉冲。当所有条件满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。 三．实验项目和方法 1．机组微机启动和建压 (1)在调速装置上检查“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如果不在，则应调到0位置； (2)合上操作台的“电源开关”，在调速装置、励磁调节器、微机准同期控制器上分别确认其“微机正常”灯为闪烁状态，在微机保护装置上确认“装置运行”灯为闪烁状态。在调速装置上确认“模拟方式”灯为熄灭状态，否则，松开“模拟方式”按钮。同时确认“并网”灯为熄灭状态，“输出0”、“停机”灯亮。检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄，调速装置面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）； (3)按调速装置上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； (4)把操作台上“励磁方式”开关置于“微机它励”位置，在励磁调节器上确认“它励”灯亮； (5)在励磁调节器上选择恒UF 运行方式，合上“励磁开关”； (6)把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； (7)合上“系统开关”和线路开关“QF1、QF3”，检查系统电压接近额定值380V ； (8)合上“原动机开关”，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速装置将自动启动电动机到额定转速； (9)当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：
同步发电机运行 实验指导书王庆华贺秋丽编 广西大学电气工程学院
目录 一、实验目的 二、实验装置及接线 三、实验内容 实验一电动机- 发电机组的接线 实验二发电机组的起动和同步电抗Xd测定实验三发电机同期并网实验 实验四发电机的正常运行 实验五发电机的特殊运行方式 四、实验报告 五、附录
同步发电机运行实验指导书 一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以7.5KW直流电动机与同轴的5KW 同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和计算机监视控制屏（计算机监控）。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下： 直流电动机： 型号Z2-52，凸极机 额定功率7.5kW 额定电压DC220V 额定电流41A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.98A(5、6、7号机组为0.5A) 同步发电机 型号T2-54-55 额定功率5kW 额定电压AC400V(星接) 额定电流9.08A 额定功率因数0.8 空载励磁电流 2.9A 额定励磁电流5A 直流电动机-同步发电机组接线如图一所示。发电机通过空气开关2QS和接触器2KM可与系统并列，发电机机端装有电压互感器1TV和电流互感器1TA，供测量、同
网络教育学院 电机与拖动实验报告 学习中心：陕西礼泉奥鹏学习中心 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 151547409401 学生：刘洁 完成日期： 2017 年 2 月 27 日
实验报告一 实验名称： 单相变压器实验 实验目的： 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目： 1、空载实验 测取空载特性0000U =f(I ), P =f(U )。 2、短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3、负载实验 保持11N U =U ，2cos 1 ϕ=的条件下，测取22U =f(I ) 。 （一）填写实验设备表
（二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k
（三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 表2 室温θ=25O （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格
（五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 答：铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。 2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？ 答：主要是为了防止在高压下合闸产生产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然需要调压器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素，就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢慢调高电压，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那么在高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。 3. 实验的体会和建议 录间隔相同的一段数据。使得实验结果比较有普遍性。 建议：数据结果可以用图表显示。