第603同步发电机的运行特性.ppt

6.3 同步发电机的运行特性 同步发电机的运行特性可用实际值表示亦可用标么值表示标幺值计算时的基值 6.3.1 同步发电机空载特性 同步发电机空载特性曲线的测定 6.3.2 短路特性 6.3.3 零功率因数特性 1.零功率因数负载下的电磁关系 2.零功率因数曲线求取 6.3.4 同步发电机的外特性和电压调整率 1.外特性： 2.同步发电机的励磁状态在不同负载性质下电机工作于额定状态所需要提电流不同： 纯电阻负载： 正常励磁状态 电机仅向负载输送有功功率。 电感性负载： 滞后 过励磁状态 电机向负载输送有功功率和无功功率。 电容性负载： 超前 欠励磁状态 电机向负载输送有功功率和，但吸收无功功率或输送容性无功功率。 3.电压调整率 6.3.5　发电机的调整特性 6.3.6　同步发电机特性曲线的应用 2.保梯电抗xp 3. 求取Xd的不饱和值 ４.短路比 5. 求取饱和同步电抗 6. 隐极发电机求△U% 7.凸极发电机求△U% U、I If 2 短路特性 1 空载特性 UN IN φN I’fδ a I’f δ -Ifa IfN IfN E0 △U Eδ 额定激磁电流 　　已知额定负载时U=UN，I=IN，conφN 已知电机参数Xp，Ka δ+φ δ 磁路饱和时的电磁过程 D轴饱和 7.凸极发电机求△U% 基本思路： D轴合成磁动势的大小 Fd 电枢电流 电枢磁动势 换算到转子侧的磁动势 确定额定运行状态的气隙电动势 励磁磁动势 确定额定励磁下的空载电压 查找空载特性曲线 计算或从试验得到 发电机的空载特性 Ff E Y E0 Ed X Z IqXaq cosψ Ff T F’ad F’d kaqFa 3. 6. 7 转差法测定xd、xq 同步电机由原动机带动，转速接近于同步转速，转子激磁绕组开路（不加激磁），在定子端子上外施—对称三相电压。为了避免转子被牵入同步，外施电压约为额定电压的1/4左右，且使其相序能保证电枢旋转磁场的转向与转子的转向—致。 调节原动机转速，使约有1％一2％的转差。此时，定子旋转磁场的轴线交替地与转子直轴和交轴重合。 * * 3、 负载特性：当 =const,cosΦ=const时, 五种基本特性： 同步发电机在转速保持恒定、负载功率因数不变的条件下，有三个主要变量：定子端电压 、负载电流 、 励磁电流 。三个量之中保持一个量为常数，求其它两个量之间的函数关系就是同步发电机的运行特性。 1、 空载特性：当 =0时， 2、 短路特性：当 =0时， 4、 外 特 性：当 = const,cosΦ=const时， 5、 调整特性：当 = const,cosΦ= const时, 定子侧:电压基值——额定相电压 电流基值——额定相电流 容量功率基值——电压基值*电流基值 阻抗基值——额定阻抗＝电压基值/电流基值 转子侧:转子电流基值——空载电势为额定相电压时的激磁电流 研究运行特性: 表达的物理意义 特性曲线的测取 反映电磁量间的关系 特性曲线的应用 当同步发电机运行于n=n1, If 0 Ia=0时，即称为空载运行。 在空载运行状态下，表征E0 与if间的关系曲线， 即 ,称之空载特性。 ≠ 同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励磁电流，空载电势也随之改变。不同励磁电流和产生空载电势之间的关系， （1）励磁电流由零升至最大值 （2）励磁电流由最大值降为零 由于铁磁材料磁滞的原因, 空载电势略有不同，一般取下降得空载特性曲线 因E0正比于Φf，而励磁电流又正比于励磁磁势，所以空载特性曲线与电机的磁化曲线在形状上完全相同。空载特性主要用处： （1）空载特性可以反映出电机设计是否合理。如同前面所分析的情况一样，额定电压应位于空载特性开始弯曲的部分，这样才比较经济合理。即反映电机磁路的饱和状态。 （2）反映电机磁与电联系 （3）空载特性配合短路特性可以求出电机参数。 如果略去电枢电阻，并将 代入 得到： 　　当同步发电机运行于n=n1， If≠0，电枢三相绕组稳态短路（即U=