2020年贵州南方电网招聘考试面试资料高频考点:同步发电机的运行特性
同步发电机的运行特性
同步发电机的运行特性,一般是指发电机的空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性等五种。从运行的角度看,外特性和调整特性是主要的运行特性,根据这些特性,运行人员可以判断发电机的运行状态是否正常,以便及时调整,保证高质量安全发电。空载特性、短路特性和负载特性则是检验发电机基本性能的特性,用于测量、计算发电机的各项基本参数。
1.4.1 空载特性
发电机空载特性是指发电机以额定转速空载运行时其电势E0与励磁电流I1之间的关系曲线。当发电机处于空载运行状态,其端电压U就等于电势E0,因此该曲线也就是空载时端电压与励磁电流的关系曲线。
电势决定于气隙磁通,空载时的气隙磁通决定于转子磁势,转子磁势又决定于励磁电流,所以这曲线表达了电机中“电”与“磁”的联系。
如图1-2所示空载特性曲线,E0=f(I1)。做空载特性试验时,应维持发电机转速不变,逐渐增加励磁电流,直至端电压等于额定电压的130%时为止。在增加励磁电流的过程中,读取励磁电流值及与其对应的端电压值,便可以得到空载特性的上升分支。接着减小励磁电流,按上面方法读取数值,便得到下降分支,如图1-2(a)所示。由于铁芯有磁滞现象,使上升分支与下降分支不重合。实际应用的空载特性曲线是上升与下降两曲线的平均,如图中虚线所示。一般将平均的
曲线右移,使曲线通过坐标0点,如图1-2(b)所示。
空载特性曲线实际上是一条具有电机这样一个特定磁路的磁化曲线,因此它有磁化曲线的特征。它的开始部分接近于直线,E0与I1成直线关系,说明铁芯未饱和。曲线的后一段弯曲,E0与I1不成直线关系,说明铁芯已经逐渐饱和,而且随着I1的增大,饱和越来越严重。
在试验时,要注意当向某一方向(如I1增大)调节励磁电流时,只许向同一方向逐渐调节,不要往返来回调,这是由于铁芯的磁化与其经历的磁化过程有关。
空载特性曲线是发电机的一条最基本的特性曲线。可以用它来求发电机的电压变化率、未饱和的同步电抗值等参数。在实际工作中,它还可以用来判断励磁绕组及定子铁芯有无故障等。
1.4.2 短路特性
所谓短路特性,是指发电机在额定转速下,定子三相绕组短路时,定子稳态短路电流I与励磁电流I1的关系曲线,即I=f (I1)。如图1-3。
在做短路特性试验时,要先将发电机三相绕组的出线端短路。然后,维持转速不变,增加励磁,读取励磁电流及相应的定子电流值,直到定子电流I达额定电流值时为止。在试验过程中,调整励磁电流时也不要往返来回调。
短路试验测得的短路特性曲线,不但可以用来求取同步发电机的重要参数未饱和的同步电抗与短路比外,在电厂中,也常用它来判断励磁绕组有无匝间短路等故障。显然,励磁绕组存在匝间短路时,因安匝数的减少,短路特性曲线是会降低的。
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