第十一章参数测定.ppt

第11章 同步发电机的运行特性及参数测定 11-1 同步发电机的空载、短路特性及xd测定 11-2 零功率因数负载特性及漏抗测定 11-3 稳态电抗的实验测定 11-4 同步发电机的外特性及调节特性 17-1 同步发电机的空载和短路特性 一、空载特性 改变励磁电流If ，并记取相应的电枢端电压U0（空载时U0=E0），直到U0=1.25UN左右，就可以得到空载特性曲线E0= f（If）。 空载试验目的： 测得空载特性：E0=f（If） 空载试验条件 电枢开路（空载） 用原动机把被试同步电机拖动到同步转速 （ , 1、空载试验 2、空载特性分析 问题：空载特性曲线形状与电机磁化曲线形状相同？ 二、 短路特性 短路试验目的： 测得短路特性 ： Ik=f(If) 调节励磁电流使电枢电流 Ia 从零一直增加到1.2IN左右，便可以得到短路特性曲线。 短路试验条件 电枢绕组短路 用原动机把被试同步电机拖动到同步转速 1、短路试验 即： 同步发电机稳态短路时，电枢磁势呈强烈的去磁作用，因此合成磁通很小，磁路不饱和； 同步发电机稳态短路的励磁电动势较小，所以稳态短路电流不大（相对于暂态短路）。 同步发电机的短路特性为一条直线。 2、短路特性分析 问题：如原动机转速小于同步速，对试验求取的空载特性和短路特性有何影响？ 三、 同步电抗Xd的确定 空载电动势在气隙线上查取； 短路电流在短路特性上查取； 取同一励磁电流下的空载电动势和短路电流。 空载和短路特性曲线 1、 不饱和值确定 额定电压在空载特性上查取； 取对应额定电压的励磁电流下的短路电流。 空载和短路特性曲线 2、 饱和值确定 K 一、零功率因数特性 时， ， 11-2 零功率因数负载特性及漏抗测定 零功率因数负载试验电路 电枢电流不变，ΔAEF也不变，称为特性三角形。 由空载特性和零功率因数特性可求得特性三角形，即可 得到电枢漏抗压降 和电枢反应等效磁动势 。 ：用以抵消去磁性电枢反应的等效磁动势。 ：用以克服电枢漏抗压降的作用； （3）在定子绕组上施加约为（2－5）％UN的三相对称低电压，这一电压 满足两个条件： （2）励磁绕组开路； 磁场旋转方向与转子转向一致 磁场不太强，该磁场不会将转子拉入到同步速 11-3 稳态电抗的实验测定 （1）将被测同步电机用原动机驱动到接近同步转速（s=0.01左右）; 一、 转差法测定Xd和Xq 转差法求参数 因为没有励磁电流，E0=0 电枢磁场同转子转动速度不同,电枢磁动势交替与直、交轴重合 定子电流最小，Ia=Imin 电枢电抗最大，Iq=0 测定Xd 电枢磁场同转子d 轴重合时 线路压降最小，端电压最大，U=Umax 电枢磁场通过d轴时的情况 定子电流最大，Ia=Imax 电枢电抗最小， Id=0 ，测定xq， 电枢磁场同转子q 轴重合时 线路压降最大，端电压最小，U=Umin 试验是在低电压下进行的，测出的 Xd和Xq均不是饱和值。 电枢磁场通过q轴时的情况 数参 电机类型 汽轮发电机 凸极同步发电机 凸极同步电动机 现代同步电机电抗参数的典型值 （不饱和值） 二、抽出转子法测定Xσ 现场常利用电机大修抽出转子时，在定子绕组上外加三相对称电源。电源的频率应为额定值，电压应使流入定子电枢电流为额定值，通常为额定电压的15~25%。若测出定子相电压U、相电流 I 和输入功率P，则定子每相阻抗： 实测电抗对应的磁通：槽漏磁、端部漏磁、谐波漏磁和定子基波磁动势在定子内膛产生的磁通。 前三项对应定子漏抗，故实际漏电抗为： xσ= x-xb 11-4 同步电机的运行特性 一、外特性 n =nN，If =常值，cos? ＝常值时 U = f (Ia) （1）在感性负载和纯电阻负载时，外特性是下降的。 原因：电枢反应的 去磁作用和漏阻抗压降所引起。 （2）容性负载时，外特性有可能上升。 外特性上升条件：直轴电枢反应的助磁作用能够抵消电枢漏抗压降。 外特性曲线形状与负载性质有关： 二、调节特性 n=nN，U=UN，cos? =常值时， If =f (Ia) （1）在感性负载和纯电阻负载时，调整特性是上升的。 原因：随电枢电流的增大，电枢去磁和电枢漏抗压降增大，为保证端电压保持为额定值不变，必须提高励磁电流。 （2）容性负载时，调节特性有可能下降。 外特性下降条件：内功率因数角超前较大，能够抵消电枢漏抗压降