三相同步发电机并网运行实验

三相同步发电机并网运行 一. 实验目的 1. 学习三相同步发电机投入并网运行的方法。 2. 测试三相同步发电机并网运行条件不满足时的冲击电流。 3. 研究三相同步发电机并网运行时的静态稳定性。 4. 测试三相同步发电机突然短路时的短路电流。 二. 实验原理 1. 同步发电机的并网运行 把同步发电机并联至电网的手续称为整步亦称为并列或并车。在并车的时候必须避免产生巨大的冲击电流，以防止同步电机损坏，避免电力系统受到严重的干扰。双方应有相同的相序，相同的电压，相同的或接近相同的频率，相同的电压初相位。 2. 同步发电机的静态稳定性 所谓同步发电机的静态稳定性是指发电机在某个运行下，突然受到任意的小干扰后，能恢复到原来的运行状态的能力。同步发电机在并网运行中受到较小的扰动后，若能自动保持同步运行，则该机就具有静态稳定的能力。 发电机输出的电磁功率与功角的关系为：sinsinmax0PXEPsEU 发电机的功角特性曲线如图所示 假定在某一正常运行情况下，发动机向无限大系统输送的功率为P0,由于忽略了发动机内部损耗及机组的摩擦、风阻等损耗假定在某一正常运行情况下，，风阻等损耗，P0 即等于原动机输出的机械功率Pr.。由图可见，当输送P0 时 有两个运行点a 和 b。考虑到系统经常不断受到各种小的扰动，从下面的分析可以看到，只有a 点是能保持静态稳定的实际运行点，而b 点是不可能维持稳定运行的。 先分析a 点的运行情况。如果系统中楚湘某种顺势的微小扰动，使功角增加了一个微小增量 ，则发呆年技术处的电磁功率达到与图中 a’相对应的值。这是，由于原动机的机械功率 Pr 保持不，仍为 Po’因此，发电机输出的电磁功率大于原动机的机械功率。即转子过剩转矩为负值，因而，由转子运动方程可知，发电机转子将减速，由于在运动过程中存在阻尼作用，经过一洗了微小振荡后运行点又回到 a 点。同样，如果小扰动使功角减小了 ，则发电机输出的电磁功率为点 的对应值，这时输出的功率小于输入的机械功率，转子过剩转矩为正，转子将加速，同样经过一系列振荡后又回到了运行点 a。由上可见，在运行带你 a，当系统受到小扰动后能够自动恢复到原先的平衡状态，因此时静态稳定的。 B 点的情况完全不同，如果小扰动使功角有个增量 ，则发电机输出的电磁功率将减少到与 b’点对应的值，小于机械功率。过剩的转矩为正，功角将进一步增大。而功角增大时，与之相应的电磁功率又将进一步减小...