同步发电机运行特性及应用课件.ppt
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- 关 键 词:
- 同步 发电机 运行 特性 应用 课件
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1、17-1同步发电机的空载同步发电机的空载、短路特性、短路特性17-3 同步发电机的稳态参数求取同步发电机的稳态参数求取17-4 同步发电机的外特性和电压变化率同步发电机的外特性和电压变化率17-2同步发电机的同步发电机的零功率因数负载特性零功率因数负载特性1)基本特性:基本特性:空载、短路和零功率因数负载特性,空载、短路和零功率因数负载特性,用于确定发电机的稳态参数和表征磁路的饱和情用于确定发电机的稳态参数和表征磁路的饱和情况况2)运行特性:运行特性:外特性和调整特性,用以确定外特性和调整特性,用以确定发电机的电压变化率、额定励磁电流等发电机的电压变化率、额定励磁电流等一、空载特性一、空载特性
2、1 1、定义:、定义: 同步发电机在同步发电机在n=n=n nN N,I I=0=0的运行的运行状态下,测得的状态下,测得的E E0 0= =f(If(If f) ) ,即即空载特性空载特性。2 2、曲线曲线:磁化曲线:磁化曲线 3 3、空载特性主要有三个、空载特性主要有三个用途用途:确定电机:确定电机的饱和系数,判断电机磁路设计是否合理;的饱和系数,判断电机磁路设计是否合理;与短路特性、零功率因数负载特性配合,与短路特性、零功率因数负载特性配合,确定同步电机的参数。确定同步电机的参数。初步判断励磁绕组、初步判断励磁绕组、电枢绕组是否可能存在故障。电枢绕组是否可能存在故障。17-1同步发电机的
3、空载、短路同步发电机的空载、短路特性特性abchgd12OFfIfE00E0FFf0UN图17-1 同步发电机的空载特性二、短路特性二、短路特性 1 1、定义:当同步发电机运行于、定义:当同步发电机运行于n=n=n nN N,U U=0=0,即电枢三相绕组持续稳定短路时,测得短路即电枢三相绕组持续稳定短路时,测得短路电流电流I Ik k随励磁电流随励磁电流I If f变化的关系曲线变化的关系曲线I Ik k= =f(If(If f) ),称为称为短路特性短路特性。 2 2、曲线:、曲线:短路特性是一条直线,如短路特性是一条直线,如图图1 17 7-1(-1(a)a)中直线中直线2 2所示。所示
4、。 3 3、 三相稳态短路分析三相稳态短路分析FFadFf1900FadE0.Ead.E.I0atEUI Rj I xktj I x=0直轴去磁电枢反应E0IkE0IkF很小,很小,很小,则磁路不饱和,很小,则磁路不饱和,E0IfE0IfIkIfIkIf,短路特性是直线。,短路特性是直线。00aaEEEUI R0akEEEEj I x kEIx小Ik 1、定义:、定义:同步发电机在同步发电机在n=nN下,带纯电感负载,下,带纯电感负载,保持负载电流保持负载电流I I为常量,测得的为常量,测得的U=U=f(If(If f) )关系曲线称为关系曲线称为零功率因数负载特性零功率因数负载特性。 17-
5、2 同步发电机的零功率因数负载特性同步发电机的零功率因数负载特性.jxI=900FadFFf1.I.UE0.E0attLtEUI Rj I xUj I xj I xj I x直轴去磁电枢反应0aEEEUEUj I xE=U+IxIxFF=Ff1-Fa=Ff1-Fa电动势、磁动势可表示成代数关系:电动势、磁动势可表示成代数关系:图17-2b零功率因数负载特性分析(b)2BC DKOA1U、E0I=0I=INAAOBOBCCINxUNIf空载特性曲线空载特性曲线零功率因数负载特性曲线零功率因数负载特性曲线0aEEEUEUj I xU=0,I=IN 时:FF=Ff1-Fa=Ff1-FaIfaIfa:
6、空载时:空载时FaFa=0=0,IfaIfa=0=0,带负载,带负载后,电枢反应直轴去磁,后,电枢反应直轴去磁,IfIf增大,增大,增大的数值即是增大的数值即是IfaIfa。特性三角形特性三角形ABCABC:两个直角边两个直角边AB和和BC分别代表漏抗压降和电枢分别代表漏抗压降和电枢反应去磁磁动势对应的励磁电流反应去磁磁动势对应的励磁电流,其长度均正比于电枢电流其长度均正比于电枢电流。若I=IN,则AB和BC长度不变,则ABC不变,不变,保持特性三角形底边水平而使其顶点A在空载特性曲线1上移动时,C点的轨迹曲线2就是零功率因数负载特性曲线。实验法:实验法:n=n=nNnN电枢接三相可变电抗器,
7、使电枢接三相可变电抗器,使coscos=0=0,调节,调节I fI f和负载电抗的大小,使和负载电抗的大小,使I=INI=IN,记录不同,记录不同IfIf下发电机的端电压下发电机的端电压U U,即得即得U=fU=f(IfIf)。)。结果比较:结果比较:实验得出的零功率因数特性曲线比由特性三角形实验得出的零功率因数特性曲线比由特性三角形和空载特性曲线推导出来的零功率因数特性曲线要偏低一些和空载特性曲线推导出来的零功率因数特性曲线要偏低一些? (1)电枢磁动势的去磁作用电枢磁动势的去磁作用使得带零功率因使得带零功率因数负载与空载时相比,产生同样大小的气隙电数负载与空载时相比,产生同样大小的气隙电动
8、势动势AD,负载时需要的励磁电流,负载时需要的励磁电流OK比空载时比空载时需要的励磁电流需要的励磁电流OD要大。要大。(2)主磁极的漏磁通也要大些主磁极的漏磁通也要大些,主磁极铁心的饱,主磁极铁心的饱和程度比空载时高,因而磁路的磁阻有所加大,和程度比空载时高,因而磁路的磁阻有所加大,因此,实际上在负载时的气隙合成磁动势与空因此,实际上在负载时的气隙合成磁动势与空载时的气隙磁动势相同的情况下,负载时所产载时的气隙磁动势相同的情况下,负载时所产生的气隙磁通生的气隙磁通 及气隙电动势及气隙电动势 将比空载时要小,将比空载时要小,所以实测的零功率因数特性曲线偏低。所以实测的零功率因数特性曲线偏低。(b
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