大电机思考题.doc

同步发电机运行实验 （四）实验报告及分析思考题1）画出发电机空载特性曲线和短路特性曲线，参考电机学实验测定不饱和Xd的方法，求取Xd值。1.根据实验数据画出发电机空载特性和短路特性,如图.2.通过空载特性的起点0将空载只限段延长得到发电机不饱和的气隙线,如图虚线3.在纵轴上取得IG=IGn对应于短路特性的点A,并往上查得气隙上的店B所对应的电势UGO4.求Xd值: 2）发电机空载特性不是直线，而短路特性基本为直线，为什么？ 答：空载特性开始一段实际上是一条直线，因为这是磁通很小，电机磁路中的磁铁部分饱和，该部分所需的磁动势远小于空气隙磁动势，转子励磁磁动势主要消耗在空气隙中，空载特性的电压较高的部分开始向下弯曲，那是因为随着磁通的增大，电机磁路的铁磁部分迅速跑和，它所需磁动势也就很快增大，空载特性边偏离气隙先开始向下弯曲，短路时，电枢电流只有直轴分量，它所产生的电枢反应为纯粹的去磁作用，短路时合成磁动势的数值甚小，只等于漏抗降落，相应的，产生的气隙磁通和合成磁动势亦很小，故电机磁路处于不饱和状态，磁动势和磁通之间为线性关系，故为一条直线。 3）发电机转动以后，灭磁开关3KM跳开不加励磁，定子是否有电压，为什么？ 答：定子上会有电压，因为励磁回路中有剩磁。4）发电机定子三相绕组为什么接成星形？接成三角形有什么问题？ 答：发电机定子三相绕组接成星形，有三次谐波电势而没有三次电流，接成三角形，因绕组闭合三次谐波电流能流通且很大，增加发电机的损耗，降低发电机的效率和出力。5）发电机建压后机组的转速是否有变化，分析原因。 答：有变化，转速会降低。因为建压后铁耗增加了，没有磁滞损耗，而转子上有流过直流电流而只有铜耗。 6）调节电动机的电枢电压或励磁电流都可以调速，说明各有什么特点和应用场合。答：调节电枢电压励磁电流一定时，转速与外施电压近似成正比，调压调速需专用的直流电源向电动势供电，可以通过调节小功率励磁电路进行，调节方便，使用灵活，损耗小，调速范围广，。缺点是专用直流电源设备投资大，较适用于不同转速负载转矩恒定不变的工况。 7）电动-发电机组在建压后，电动机励磁回路发生断线，有什么现象？如何处理 答：会出现发车。当励磁回路断线时，气际中的磁通突然减小，根据公式n=(U-IaRa)/Ce, 减小，电动机转速迅速上升。如此时没有并网，因断开1KM，若并网，先解列，再断开1KM。 8)电动机的励磁绕组与电枢绕组并接起来，用调节电枢电压调速，如右图所示，分析是否可行。答：不好，调节起来不稳定。因为调节磁通时，当磁通增大时，转速会下降，调节电压时，当电压增大时，转速会上升。 9）三相挢整流模快SCR-T会产生多少次的特征谐波，从电抗上的交直流电压分析电抗器的作用。答：会产生n=6k+-1，k=1、2、3的谐波，电抗器的作用是滤波，因为直流电流的W为零，电抗为零，直流电压为电阻电压，交流W大，电抗大，交流电压就很大。 10）电动机电枢电流和发电机励磁电流采用分流器测量的原理是什么？能否采用电流互感器测量？ 答：分流器是测量直流电流用的，分流器实际就是一个阻值很小的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，供直流电流表显示，不能使用电流互感器，因为它只用于交流线路的电流测量。1 发电机解列灭磁后，将发电机定子的三根相线顺序调相(即ABCA)但相序不变，再将发电机起励建压并调节至与电网的电压和频率相同，观察同期表和同期灯的情况，分析是否能够并网。试验完后恢复原来的接线。同期灯情况： 亮 ， 能否并网： 能 。2 发电机解列灭磁后，将发电机定子的任两根相线对调使之成为反相序，再将发电机起励建压，观察同期表（顺时针旋转说明发电机频率比系统高还是低）和同期灯的情况，分析是否能够并网，但不能进行并网操作。试验完后恢复原接线。同期表指针顺时针发电机频率 逆时针 ；同期灯情况： 呈旋转 。（二）实验报告及分析思考题 1发电机同期方式有几种？本实验采用的是什么同期方式？同期条件是什么？ 答：发电机同期方式有准同期和自同期 本实验采用的是准同期 同期条件是电压相位、频率相等，相序一致。 2手动同期时，在同期表指针提前一定角度时发出合闸命令，为什么？答：因为从按下按钮到断路器合闸有一定的延时。 3发电机正常解列时，为什么要调有功功率和无功功率均为零？这时的定子电流是多少? 答：是为了保护断路器和发电机，减少因带负荷开断断路器产生电弧对断路器的破坏。也防止带剩余有功和无功开断发电机，使发电机甩负荷而造成对发电机的影响，此时定子电流为0 4将发电机定子的三根相线顺序调相(即ABCA)但相序不变，分析是否能够并网。说明相序和相别的区别。 答：能并网。相序是指各相按照一定的顺序排序，而相别是指各相如A相、B相顺序调相相序不变，而满足并网条件。 5将发电机定子的任两根相线对调使之成为反相序，分析是否能够并网。 答：对调发电机侧电压线Ag、Cg，相量。发电机侧与系统侧线电压Uabg的相位差为60。不能并网。 6、发电机在停机状态，其机端三相引线未拆除，合上1KM接通系统电压，分析产生什么后果。 答：系统倒送电，使同步机启动，由于未加励磁，其相当于异步电机的直节启动，会产生较大启动电流，损坏电机，同时启动电流过大会引起较大电压下降，影响同一电网的其他用户。（三）分析思考题1） 有功为定值而改变励磁电流时，分析什么状态时定子电流最小。 答：由发电机V形曲线实验可知有功为定值时，改变励磁电流可得到一条完整的V形曲线，当功率因数为1时定子电流最小，此时发电机只有有功功率。2） 原动机不调节而调节励磁电流改变无功功率时，分析有功功率是否变化。答：调节励磁只改变无功功率，有功功率理论上不会发生变化。调节原动机就是调节机械输入功率，而原动机不做调节，只调节励磁电流，使得空载电势发生变化，进而无功发生变化3） 励磁电流不调节而调节有功功率时，分析无功功率是否变化。 答：不调节励磁电流，而调节原动机不仅可以增大有功输出，而且无功也会发生改变。对于与电网并联运行的发电机，当该变原动机的输入功率时，由P=Pe=UEq*sin/Xd发电机的位移角将相应跟着改变，起着调节有功功率的作用，但此时如使励磁保持不变及Eq，由Q=UEq*cos/Xd-U/Xd，输出的无功功率将会发生变化。5）发电机在并网运行时，直流电动机励磁回路发生断线，有什么现象？答 ：直流电动机因为失磁转速变慢，但是发电机还存在励磁电流发电机从系统吸收有功功率带动转子转动，即有功变为负值，电动机励磁电流为0，电枢电流变大。此时应先解列，减速减磁，停机检修。6）发电机在并网运行时，直流电动机电枢回路晶闸管因产生故障完全截止，有什么现象？发电机是什么这行方式？如何处理？ 答：原动机转速下降，发电机的功率、定子电流不断减小、从系统吸收功率、使发电机变成电动机运行方式，此时使发电机和系统解列，然后停机检修。7）发电机励磁绕组通过3KM常闭触点并接电阻Rm，它的作用是什么？ 答：起到灭磁的作用，当发电机内部发生故障，继电保护将发电机从系统断开时，如果不消灭发电机的磁场，故障电流仍然存在，过大的短路电流将会烧毁绕组导致发电机长时间不能回复运行。（五）分析思考题1） 发电机进相运行的作用是什么？随着进相运行深度的增加，机端电压为什么会下降？答：发电机进相运行时，发出正的有功功率和负的容性无功功率，即从系统吸收无功功率，这对维持系统无功功率平衡，从而调节系统电压。保证供电质量起了一定的作用。随进相的运行深度的增加，定子电流上升，电压升高。发电机励磁电流下降，极端电压下降。2） 发电机失磁而有功较小时，为什么能保持同步而不失步？答：发电机失磁后，转子加速，功角拉大，力图使发电机的励磁功率与电动功率之间保持平衡，发电机逐渐过渡到进相运行状态，而在临界失步时，需要经历一个时间t.当发电机失磁时有功很小，这表明发电机空载运行时，即使全部失磁也不会失步。3） 发电机失磁并失步后，发电机频率表和转速表的指示有什么变化？为什么？答：失磁后发电机电枢反应的程度变小，转子加速，转速表上升，但是频率表不变，频率表收到系统频率限制。4） 分析发电机带孤立负荷运行时失磁的特点。答：发电机带孤立负荷运行时失磁时频率和转速都变大，失磁后频率升高是由于转子相当于没有负载在空载，所以频率较之之前升高了，转子转速增加是因为转子上的转速完全有原动机5） 说明发电机调相运行的作用和特点。 答：发电机调相运行用于无功功率调节，对改善电网功率因数及电网经济运行起重要的作用，是现代大型电网中必不可少的主要电力设备之一，从理论上讲，它实际是空载运行的发动机。 6）分析发电机甩负荷后运行参数变化的特点。 答：发