同步发电机参数的测量

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1、同步发电机同步发电机参数第13章三相同步发电机的参数测定所属专题:同步发电机发布时间:2014/8/215:54:12第13章三相同步发电机的参数测定原理简述各种电抗是定量分析同步电机性能的有用参数。同步电机的参数主要有；（1）同步电抗等。本次实验介绍同步发电机中最基本和常用的几个参数的测量方法。一、同步电抗的求取如前述实验，可通过空载、稳态短路实验求出。而利用转差率实验可以同时测出凸极式同步电机的直轴、交轴同步电抗的不饱和值。转差率实验的作法是：把被试同步电机的励磁绕组开路，叩不加励磁；原动机拖动转子以接近同步速旋转，约冇左右，以避免转子被拖入同步，但其相序须

2、保证电枢旋转磁场的转向与转子转向一致。此时定子旋转磁场便以转差率速度切割转子。当定子磁场轴线与转子直轴重合时，电抗达最高值，电枢电流便有最小值。当定子磁场轴线与转子的交轴重合时，电抗达最低值，而电枢电流便冇最大值。山于线路中电压降的影响，随着电枢电流的变化，定子绕组上测得的电压也冇相应的、较小幅度的变动，显然电枢电流冇最小值时电压为最大，电枢电流冇最人值时电压为最小。电枢电流和端电压波动的频率正比于转差率。由于转差率很低，电流衣和电压衣的指针摆动位置可以被清楚地读取，即记录出各放大电流，电压和放小电流、电压值。设读取的数据为每相值，则每相同步电抗为：二、负序电抗

3、研究电机不对称运行最有效的方法是对称分暈法。即把不对称的三札I电压或三和电流分解为正序、负序和零序分量。然后对各个分量分別建立方程并求解，最后迭加起来得到最后结果。对不同相序的电流来说，同步电机的电抗也就有不同数值。若定子电流为一稳定的对称三相电流，这时定了电流仅有正序分量，所遇到的电抗就是前述的同步电抗，其电抗的测取方法前已介绍。故正序电抗值等于同步电抗值。定子三相电流若不对称时则存在负序电流，由于负序电流所产生的旋转磁场与转子转向相反,此反向旋转磁场以两倍同步速度切割转了绕纟R（包括励磁和阻尼绕组），在其屮感应一个两倍频率的交变电势。在电机正常运行时，转子所

4、有绕组都是口成闭路的，I大I而产生两倍频率的电流。这就相当于异步电机运行于转差率时的制动状态。负序电流流过定了绕组所对应的电抗就是负序电抗，故根据以上分析可用“逆同步旋转法实验”测取负序电抗。测定负序电抗的方法是，被试电机的励磁绕组首先短路，对-定子绕组外施一适当降低的三相对称电压，被试发电机的转子由原动机拖动几以同步速旋转，但其转向应与定子磁场的旋转方向相反。测量并记录此时电机每相的电压零序电流流过定子绕组时所对应的电抗就是零序电抗。由于三相零序电流在时间上各相同相位、振幅又相等，将三相绕纟R依次按末端、首端连接的次序串联示接到电源，此时绕组通过的便是零序电流

5、。当零序电流流过三相绕组时，各相所建立的磁势在时间上也应同相位、振幅相等。因三相绕组在空间相隔电角度，因此在空气隙屮三相基波磁势为零，零序电流不能在气隙中建立基波磁势及磁场。零序电流流过三相绕组时，只产生漏磁通。和定了漏抗札I似，零序电抗的人小依绕纟fl型式而定。对于单层绕组和整距双层绕组而言，在侮一个槽中的电流都属于同一相，零序漏磁通便和正序漏磁通相同。对于短距双层绕纟R而言，在一部分槽屮，上、下导体分别属于不同的两相。当冇零序电流通过时，上下两导体中的电流的作用适相抵消。因此零序磁通便较正序漏磁通为小。另外当定子绕组中流过零序电流时，除了产生漏磁通以外，尚须

6、考虑它所产生的空间三次谐波磁势。这个磁势在时间上和空间上均各相同相，将合成为空间三次谐波的脉振磁势。故零序电抗的数值将随着转了位置的变化而稍有不同，即随着转了位置的不同有三倍于基波频率的周期变化。在测定零序电抗时，把定了绕组串联联接，励磁绕组被短路。然示对定了绕组外施一额定频率的适当电压，使流入的零序电流数值等于额定电流。电机的转了由原动机拖动以同步速转动。测出串联后的电压瞬态短路定了绕组会产生巨大的冲击电流。巨大冲击电流的主要危害是产生极大的电磁力，使绕纽端部变形其至拉断。瞬态短路时会产牛巨人电流的原因是当定子电流增加时，定子产生的磁通增加，于是在转子绕组中产

7、生变压器电势，转子绕组中便有电流流过，转子电流对定子磁通有阻尼作用，使定子磁通减小，所以定子电抗变小，于是定子电流剧增。同步发电机瞬态短路时，转子上励磁绕组及阻尼绕组都感应了电流，【大I此励磁绕组及阻尼绕纽对电枢反应磁通对应的电抗称为直轴超瞬变电抗，其表达式为：若把同步发电机的定子绕组引线端通过负载电阻短路或在电网上某处短路，则由于线路阻抗的存在使电枢磁势不仅有直轴分量，还有交轴分量。由于凸极式同步电机的肓、交轴的磁阻不等，相应的瞬变电抗瞬变电抗和超瞬变电抗町以通过“静止法”试验来测定。试验时定子绕组的一相开路，另二相串联并外施一单相低压交流电源，使定子电流不大

8、于额定值。转子励磁绕纽经