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有（空载特性、短路特性、负载特性）合称电机基本特 性、（外特性和调整特性）主要是运行特性等五种外特性和调整特性是主要 的运行特性，根据这些特性，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 一、发电机的空载特性（Eo 与 IL 关系） 所谓发电机空载运行是指发电机以额定转速运转，定子不带负荷时的运行此 时，空载电势 Eo 与励磁电流 IL 之间的关系叫做空载特性当发电机处于空载 运行状态，其端电压 U 就等于电势 Eo,因此，端电压 U 与励磁电流的关系曲线 就是空载特性 如图所示空载特性曲线 E0=f(I),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 2- 1-2（a）所示由于两曲线的平均，如图中虚线所示空载特性曲线是发电机 的一条最基本的特曲线。

可用来求发电机的电压变化率、不饱和的同步电抗值 等参数 二、发电机的短路特性（定子绕组的稳态电流 I 与励磁电流 Ii 的关系曲线） 所谓发电机的短路特性，系指发电机在额定转速下，定子绕组短路时，定子绕 组的稳态电流 I 与励磁电流 Ii 的关系曲线如图 2-1-3 所示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 饱和的同步电抗与短路比外，在发电厂中，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 三、发电机的外特性（负荷与端电压） 所谓发电机的外特性，就是指励磁电流、转速、功率因数为常数的条件下，变 更定子负荷电流时，端电压 U 的变化曲线，即 U=f(I)曲线 在滞后的功率因数情况下 cos(θ),当定子电流增加时，电压降落较大，就是由于 此时电枢反应是去磁的在超前的功率因数的情况下[cos(-θ)],定子电流增加时， 电压反而升高，这是由于电枢反应是助磁的在 cos(θ)=1,电压降落较小外特 性可以用来分析发电机运行中的电压波动情况，借以提出对自动调节励磁装置 调节范围的要求一般用电压变化率来描述电压波动的程度。

从发电机的空载到额定负载， 端电压变化对额定电压的百分数，称电压变化率，即式中 ------发电机空载电势或电压；U -------发电机额定电压汽轮发电机的 =30%~48% 四、发电机的调整特性{定子电流【负载】（有功）与励磁电流关系（无功）} 所谓发电机的调整特性，系指电压、转速、功率因数为常数的条件下，变更定 子负荷电流时，励磁电流的变化曲线不同功率因数下的调整特性可以看出， 在滞后的功率因数情况下，负荷增加，励增电流也必须增加这是因为此时去 磁作用加强，要维持气隙磁通；必须增加转子磁势在超前的功率回数下，负 荷增加，励磁电流一般还要降低这是因为电枢反应有助磁作用的缘故调整 特性可以使运行人员了解：在某一功率因数时，定子电流到多少而不使励磁电 流超过制造厂的规定值，并能维持额定电压利用这此曲线，可使电力系统无 功功率更合理一些在功率因数为滞后情况下正常发电情况，当 p 增加时，定子电流增加，则定 子电压下降，为了为此电压不下降，就必须增加励磁电流所以想带有功，要 适当增加无功先在功率因素为超前，进相运行时，当 p 增加 q 为负值，定子电流增加，定子 电压自动升高，自动励磁装置自动减励磁电流， 。

因为有增磁作用，所以励磁电 流还要低一点才能达到预期的无功，由于受到欠励限制动作，所以要限定有功 负荷所以想进相无功多点，就必须减少有功。