同步发电机的运行特性课件.ppt

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1、第十四章同步发电机的运行特性14-1同步发电机的空载特性、短路特性和同步电抗的测定14-2同步发电机零功率因数负载特性及普梯尔电抗的测定14-3同步发电机的外特性和调整特性14-4转差法和取出转子法求参数第十四章同步发电机的运行特性基本要求：1.了解同步发电机的空载特性、短路特性、零功率因数负载特性的定义及各特性曲线的特点2.掌握利用空载特性、短路特性测量同步电抗的方法3.掌握利用空载特性、零功率因数负载特性测量定子漏电抗的方法4.了解同步发电机的外特性和调整特性5.了解低转差法测量同步电抗的原理和方法1.同步发电机空载特性曲线的测定14-1同步发电机的空

2、载特性、短路特性和同步电抗的测定空载特性：在同步转速下，空载电动势E0与励磁电流if之间的关系，即E0=f(if)。空载特性的测定：定子绕组开路，用原动机把同步发电机拖动到同步转速，改变励磁电流if，并记取相应的电枢端电压U0，可得空载特性曲线。校正曲线空载特性磁路的饱和因数：当E0=UN时，磁路饱和时的励磁电流if0和磁路不饱和时的励磁电流ifs之比，用k表示，即气隙线一般，k=1.1~1.25。同步发电机的标准空载特性0.51.01.52.02.53.03.50.581.01.211.331.401.461.51短路特性：n=n1，U=0（定

3、子绕组三相短路）时，定子短路电流Ik与励磁电流if的关系Ik=f(if)。2.同步发电机的短路特性短路特性分析短路特性短路特性的测定电枢励磁AAAA即短路特性曲线是一条过原点的直线。短路运行时，电枢反应为直轴去磁电枢反应。E很小很小磁路不饱和气隙线空载特性短路特性1）隐极同步发电机三相短路时，有3.同步发电机的同步电抗和短路比同步电抗2）凸极同步发电机三相短路时，如果忽略电枢电阻R，则=90，即直轴同步电抗3）短路比短路比：同步发电机在空载额定电压所对应的励磁电流if0励磁下，三相稳态短路时的短路电流IkN与额定电流IN之比，用Kc表示，气隙线

4、空载特性短路特性产生额定短路电流的励磁电流短路比Kc对同步电机性能和成本的影响：当Kc大时，Xd小△U小，并联运行时稳定性好；气隙大，造价高，经济性差。当Kc小时，Xd大△U大，并联运行时稳定性差；气隙小，造价低，经济性好。负载特性：当n=n1，cos=常数且I=常数时，U=f(if)。1.零功率因数负载特性零功率因数负载特性：当n=n1，cos=0且I=常数时，U=f(if)。14-2同步发电机零功率因数负载特性及普梯尔电抗的测定零功率因数负载特性的测定纯感性负载电枢励磁AAVAA纯去磁作用空载特性零功率因数特性：补偿漏电抗压降作用所需增加的磁

5、动势。：补偿电枢反应去磁磁动势所需增加的励磁磁动势；结论：在零功率因数负载特性与空载特性之间相差一个特性三角形kmn，其垂直边为定子漏电抗压降，其水平边为与电枢反应等效的励磁磁动势。I不变时，kmn不变特性三角形kmn空载特性零功率因数特性2.由空载和零功率因数特性测定定子漏电抗作图法求定子漏电抗Xs:在零功率因数负载特性上任取一点n（一般取额定电压点），作；过o作气隙线的平行线，交空载特性于k点；连接kn，过k点作on的垂线，交on于m点，得特性三角形kmn；。空载特性零功率因数特性气隙线定子漏电抗空载特性零功

6、率因数特性气隙线理论曲线3.普梯尔电抗由零功率因数负载试验测得的电抗称为普梯尔电抗Xp。原因：零功率因数负载时，主极漏磁通较大，磁极饱和程度较空载时高，因此同样的气隙合成磁动势产生的气隙磁通和气隙电动势时较空载时略有减小。试验曲线14-3同步发电机的外特性和调整特性1.同步发电机的外特性1）外特性：n=n1，if=常数且cos=常数时，U=f(I)。cos=0.8cos=1cos()=0.8影响外特性曲线的因素：电枢反应；定子的漏阻抗压降。在感性负载或纯电阻性负载时，外特性是一条向下倾斜的曲线；在容性负载时，外特性可能是一条上翘的曲线。Ii

7、f不变IZsFf1不变Fa，电枢反应的去磁作用增强FEUcos=0.8在感性负载或纯电阻性负载时，由于电枢反应的去磁作用，及感性电流引起的漏阻抗压降，随电枢电流I的增大，电枢端电压U是下降的。当n=n1，if=常数且cos=常数时，容性负载且0时,由于电枢反应的助磁作用，及容性电流引起的漏阻抗压降，随电枢电流I的增大，电枢端电压U是上升的。Iif不变IZsFf1不变Fa，电枢反应的助磁作用增强FEU当n=n1，if=常数且cos=常数时，cos()=0.82）电压调整率：保持额定运行时的励磁电流ifN和转速nN不变

8、，对应的发电机空载电动势E0和额定电压UN之差与额定