凸极发电机功率的功率特性：
PEq?EqVXd?V2Xd??Xq?sin?? ?sin2?2 Xd?Xq?随着电力系统的发展和扩大，电力系统的稳定性问题更加突出，而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一是尽可能提高电力系统的功率极限，从简单电力系统功率极限的表达式看，提高功率极限可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数或串联电容补偿等手段以减少系统电抗、受端系统维持较高的运行电压水平或输电线采用中继同步调相机或中继电力系统以稳定系统中继点电压等手段实现。 三、实验设备 序号 1 2 3 4 5 型号 EAL-01 EAL-02/03 EAL-II EAL-II EAL-II 使用仪器名称 电源输出 双回路输出电路 微机原动机调速系统 微机发电机励磁系统 微机准同期系统 数量 1 1 1 1 1 备注
自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定，励磁使用他励下的恒Ug方式完成并网，测定发电机的功一角曲线和功率极限，并与无调节励磁时所得的结果比较分析，说明励磁调节对功率特性的影响。
四、实验内容与步骤
合上总电源开关，合上主电源源开关， 输电线路选择XL1和XL3（即闭合QFS、QF1、QF3和QF5，红灯亮。注释：绿灯亮表示断路器为断开状态，红色亮表示断路器为闭合状态），调节三相调压器，主控屏系统电压表显示380V。
打开QSTSXT-II(微机调速系统) 、QSLCXT-II(微机励磁系统)和 QSZTQ-II (微机准同期系统)电源
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船型开关.。
进入QSTSXT-II(微机调速系统)中选择选择“本地控制”， 在原动机控制方式界面选择“转速闭环”在原动机恒转速控制模式界面中点击“转速设置”输入转速1500确定（注释：1500为原动机的额定转速），点击“转速启动”，等待原动机转速稳定（注：原动机的转速不要超过1800转，如果超过1800转时应该立即关闭电源开关）。操作如下图所示：
进入QSLCXT-II(微机励磁系统)中选择“本地控制”在他励模式下工作方式选择“电压闭环励磁”点击给定电压对话框，通过软件盘输入220V确定，点击“启动”按钮，等待10S钟，通过按“增加”或“减少”改变发电机的线电压为380V左右（可以观察主控屏发电机电压表为380V或在触摸屏 内观察 U相电压：220V左右、V相电压：220VU左右、C 相电压：220V左右，主控屏模拟表显示的为线电压；触摸屏屏内采集的为相电压）使发电机电压为380V左右，如果电压达不到380V，通过按“增加”或“减少”（注：主控屏模拟表发动机的线电压不要超过420V，触摸屏相电压不能超过240V），操作如下图所示：
进入QSZTQ-II (微机准同期系统)中选择“本地控制”，在并网控制方式选择“半动并网”，在半动
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并网控制中点击“启动”按钮，在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内,相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸，“压差闭锁”和“频差闭锁”灯亮，表示压差、频差均满足条件，微机装置自动判断相差也满足条件时，发出合闸命令，合闸成功后，QFG绿灯亮。。
发电机与系统并列后，在调速系统中通过“有功增加”键或“有功减少”键，调节发电机使其输出有功功率为大概0左右（功率在微机励磁系统中功率显示点击可以查看）。
逐步增加发电机输出的有功功率，观察并记录系统中运行参数的变化，填入表3-5-1中。功角可以通过微机准同期装置读取。
注：在功率调节过程中，有功功率应缓慢调节，每次增加或者减少后，需等待一段时间，特别是在临界值附近，观察系统是否稳定，以取得准确的测量数值。
注：在调节功率过程中一旦出现失步问题，立即进行以下操作，使发电机恢复同步运行状态：操作微机调速装置上的“－” 按钮，减小有功功率。
表 3-5-6 单回线 Us =380V 常规他励 δ(总功角) （准同期系统） P(有功功率) （励磁系统） Q(无功功率) （励磁系统） UL（励磁电压） （励磁系统） IL (励磁电流) （励磁系统） Ia(A相电流) （励磁系统） Ib(B相电流) （励磁系统） Ic(C相电流) （励磁系统） 18
Us(系统电压) （准同期系统） Ug(发电机电压) （准同期系统）
把功率大概减到零， 将单回线改为双回线，（闭合QFS、QF1、QF、QF5、QF2、 QF4合闸）重复上述步骤，填入表3-5-2中。
逐步增加发电机输出有功功率,观察并记录系统中运行参数的变化，填入表
3-5-6中。测定在有自动
励磁调节下的功率特性和功率极限，并将结果与无调节励磁和手动调节励磁时的结果比较，分析自动励磁调节器的作用。
表3-5-2 双回线 Us =380V P：kW Q：kVar U：V δ(总功角) （准同期系统） P(有功功率) （励磁系统） Q(无功功率) （励磁系统） UL（励磁电压） （励磁系统） IL (励磁电流) （励磁系统） Ia(A相电流) （励磁系统） Ib(B相电流) （励磁系统） Ic(C相电流) （励磁系统） Us(系统电压) （准同期系统） Ug(发电机电压) （准同期系统）
进入QSTSXT-II(微机调速系统)通过“有功加”或“有功减”把有功大概为0左右，进入QSLCXT-II(微机励磁系统)通过：“增加”或者“减少”按钮把无功大概为0左右时， 按下 QSZTQ-II (微机准同期系统)的“解列”按钮，在QSLCXT-II(微机励磁系统) 按下“灭磁”按钮。然后在QSTSXT-II(微机调速系统)按下“停机”按钮，最后断开所有的电源开关。（注：一定要先“解列”，再“灭磁”，最后“停机”）
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五、实验报告
1．根据实验数据，并作出各种运行方式下的P(δ)，Q(δ)特性曲线，并加以分析。
2．通过实验记录分析的结果对功率极限的原理进行阐述，同时将理论计算和实验记录进行对比，说明产生误差的原因。
3．分析、比较各种运行方式下发电机的功一角特性曲线和功率极限各有什么特点。 4．根据实验过程，分析功角指示器的工作原理。 5．根据实验数据分析无功功率随有功增加而变化的原因。 6．根据实验数据分析提高系统静态稳定性的措施有哪些？
7．实验中，当发电机濒临失步时应采取哪些挽救措施才能避免电机失步？
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