同步发电机习题二-(有答案)

1、精品文档同步发电机习题二一、填空题1 、我国生产的72500 千瓦的水轮发电机，其转速为125 转分，那么，极对数p=_ (24)2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是_ ( 直轴去磁 )3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于状态。（欠励）4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的_。（无功功率）5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象_。（三相灯出现同时暗，同时亮的交替变化现象）9同步发电机内功率因数角=90 时的电枢反应为_ 。 _( 直轴去磁 )10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等

2、时所出现的现象_。（一个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁）11同步发电机处于“ 欠励磁 ”状态时发出无功的性质为_. （容性）12并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节_. （原动机的转速）13同步发电机气隙增大，其同步电抗将。（减小）14同步发电机内功率因数角 =0 时的电枢反应为_。（交轴电枢反应）15、同步发电机在过励时从电网吸收容性无功功率，产生直轴去磁的电枢反应电枢反应16、同步电机的功角有双重含义，一是和之间的夹角；是和空间夹角。（电动势和电压；励磁磁动势和气隙磁动势）17凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩

3、为mU2( 11 )sin22X qX d18、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超前的，则电机运行在 _励状态，此时电机从电网吸收_性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到 _励状态，此时电机向电网发出 _无功功率。（欠励，感性，过励，感性）19、同步发电机按转子结构分，有,；按原动机类型分，主要有,；（凸极式和隐极式；汽轮层峦叠嶂电机和水轮发电机）20、同步电机空载运行指仅有_ 输出， _ 输出为零二、单项选择题1、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos =1.0 的情况下，若逐渐减小励磁电流，则电枢电流是（A ）A逐大B逐

4、小C先增大后减小D先减小后增大2、同步发电机电枢反应性质取决于(C )A负载性质B发电机本身参数。1 欢迎下载精品文档C负载性质和发电机本身参数D 负载大小3、 同步发电机短路特性是一条直线的原因是（B ）。A励磁电流较小磁路不饱和B电枢反应去磁作用使磁路不饱和C短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行，所以Ik 和 If成正比D短路时短路电流大使磁路饱和程度提高4、三相同步发电机的 cos N0.8 ，所谓正常励磁状态是指励磁电流（D ）A 额定励磁电流B 输出感性无功功率所需的励磁电流C 输出容性无功功率所需的励磁电流D 仅有有功功率输出时的励磁电流5异步电动机处于理想空载状态时，转差率为

5、(A ) 。A. s=0B. s=1C. 0<s<1D. s<06、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos=1.0的情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（A ）A逐大B逐小C先增大后减小D先减小后增大7同步发电机在无穷大电网上运行，在下列哪种情况下静态稳定性能较好（A ）。A. 短路大B.欠励运行C. 过励运行D.同步电抗大8隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为（B ）A0B90C180D759、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（D ）A交磁B直轴增磁C交磁兼直轴去磁D交磁兼直轴增磁10、同步电机运行于电动状态，其（D ）AE0UBE0

6、UCF f 1 超前 FDF f 1 滞后 F三、作图题1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出感性无功功率时，分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图2、 作出凸极发电机的电动势相量图3、 画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。4、 作出同步发电机的外特性和调整特性。5、 作出同步发电机的V 形曲线，并说明其特点。6、 同步电机时 - 空相矢量图四、简答题1、简述同步发电机的工作原理。2、简述同步发电机用相灯法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过

7、程。（答：（ 1）校验发电机相序把发电机拖动到接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路。（ 2）发电机投放电网，立即加直流励磁电流，此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把转子自动牵入同步。 ）。2 欢迎下载精品文档4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某一个不符合时，应采取什么措施使之满足并联条件。（答：（ 1）发电机频率等于电网的频率；若不等，调节原动机的转速，改变发电机的频率（ 2）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致；若不同，调节励磁电流从而改变发电机的端电压。（ 3）发电机的电压相序与电网的电压相序相同；若发电机与电网的相序不同, 需对调发电机或电网的任意两根接线。（4）在

8、合闸时， 发电机的电压相位与电网电压的相位一样；若不一致， 需微调节转速。）5、用电枢反应理论解释同步发电机的外特性。（同步发电机的外特性是指同步发电机在转速为额定转速、功率因素为常数、励磁电流为额定值时测出的发电机端电压关于电枢电流的特性曲线。当功率因素为小于1（滞后）时特性曲线为略微下降趋势，这时因为电枢电流起到了去磁作用，使得磁通减小，进而使得感应电势减小，进而使电压下降。当功率因素为等于1 时特性曲线为略微下降趋势，因为电机本身有电感，电流仍滞后于电压，内功率因素角接近于90 度，直轴电枢反应影响较小，电压下降不大。当功率因素为小于1（超前）时特性曲线为略微上翘趋势，这时因为电枢电流起

9、到了增磁作用，使得磁通增大，进而使得感应电势增大超过了内阻压降值，进而使电压上升。）6、简述同步电动机异步起动过程采用感应电动机工作原理. 在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，击穿绝缘），亦不能直接短路（以免产生大电流），需串入阻值约为 10 倍的电阻。起动过程就是依靠电磁感应原理产生电磁转矩而旋转. 当异步起动使转子转速上升接近同步转速，加入直流励磁，进入同步电机运行状态。7、什么是无限大电网，它对并联于其上的发电机有什么约束？电网的容量相对于并联的同步发电机容量来说要大得多，如果对并联在电网上的同步发电机进行有功功率和无功功率调

10、节时，对电网的电压和频率不会有什么影响。无限大电网的特点是端电压和频率均可认为是恒定的。8、 一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减小其励磁电流，试问电枢电流如何变化？9、 一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么？10、 并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率角、电磁转矩 T 、电枢电流 I 及功率因数 cos 各会发生怎样的变化？11、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机，当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时，功率角及励磁电流是否变化？电流和空载电动势的变化轨迹是什么？1

11、2、并联在电网运行的同步发电机，当保持励磁电流不变时，调节发电机输出有功功率，输出无功功率变不变？试问电流和空载电动势变化规律是什么？当励磁电流为常数时，调节发电机输出的有功功率，发电机的无功功率也会改变，输出有功功率减少时，输出落后性无功功率会增大。电动势向量的轨迹是一个圆，电枢电流向量的轨迹也是一个圆 ( 圆心不是 0) ，把它们称为同步电机的圆图。3 欢迎下载精品文档五、计算题1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载，cos1此时， UUN,II N 若该电机的X0.15, Xa0.85电枢电阻略去不计。用时间相量求出空载电动势E , '02 、一台三相星形联结1500KW 的水轮

12、同步发电机，额定电压6300V, 额定功率因素cosN 0.8(滞后),已知它的参数 X d21.3, X q 13.7 忽略电枢电阻 , 试求 :(1) Xd 和 X q 的标么值 ;(2) 画出电动势相量图 ;(3) 计算额定负载时的电动势 E03、已知一台 4 极隐极同步电机，端电压 U 1.I1, XC1.2,cos3（滞后），忽2略定子电阻，励磁磁动势幅值为Ff 1 电枢反应磁动势的幅值Fa1 F f 1，试用时空相矢量2图求出合成磁动， 试用时空相矢量图求出合成磁动势F与 Ff 1 的 夹角和空载时电动势E04、一台 11KV、 50HZ、4 极星形联结的隐极同步发电机，同路电抗X

13、 s12 不计电枢电阻，该发电机并联于额定电压的电网运行。输出有功功率3MW，功率因素为0.8 （滞后）（ 1）求每相空载电动势 E0 和功率角（ 2）如果励磁电流保持不变，求发电机不失去同步时所能产生的最大电磁转矩。5、一台隐极同步发电机并联运行, 已知 U 1, I 1, X s 1,cos3(滞后 ) 忽略定子绕2组电阻现调节原动机使有功输出增加一倍. 同时调节励磁电流其增加20%,试求 :(1) 画出调节后的电动势相量图(2) 说明无功功率输出是增加还是减小了?。4 欢迎下载精品文档6、一台与无限大电网并联的三相6极同步发电机, 定子绕组星形联结,SN100kVA,U N2300V ,

14、 f60Hz ，X s64.4忽略电枢电阻 , 已知空载时 , 励磁电流为 23A，此时发电机的输入功率为3.75KW,设磁路线性 , 求 :(1)当发电机输出额定电流、功率因素cos0.9 （滞后）时，所需励磁电流为多少？发电机的输入功率是多少？(2)当发电机输出每相电流为15A，且励磁电流为20A 时，发电机的电磁转矩T 和过载能力 m 是多少7、一台汽轮发电机数据如下：SN31250kVA,U N10500V ,cos N0.8(滞后 ) ，XC7.0，此发电机并联于无限大电网运行，（）发电机额定负载时的功率角N ，电磁功率 PM ，过载能力 km 为多大？（）这台发电机如有功输出减小一

15、半，励磁电流不变，求, PM 及功率因数问输出的无功功率怎样变化？8、一台同步发电机的参数，用标么值表示时为：X d 0.9 ， X q 0.6 。试求：该机在额定电压下供给额定电流，且Cos 0.8 （滞后）时的电压调整率。 （电枢电阻略去不计）9、有一台三相凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标么值分别等于X d 1.0， q 0.6 ，X电枢电阻可以忽略不计。试求发电机发出额定电压、额定功率、CosN 0.8 （滞后）时发电机励磁电势的标么值E0 ，并作出相量图。10、一台 PN 725000kW， U N 10.5kW，接法， Cos N0.8 （滞后）的水轮发电机，其同步电抗的标么值

16、为：X d 1， X q 0.554 ，忽略电枢电阻。 试求额定负载下发电机励磁电势 E0 ， E0 与的夹角。11、隐极同步发电机 SN 31250kVA， U N 10.5kV （接法）， CosN 0.8 （滞后），定子每相同步电抗 X C 7，定子绕组电阻忽略不计，发电机与无穷大电网并联运行。试求：发电机在额定状态下运行时的功角，电磁功率 PM ，每相感应电势；发电机在额定状态下运行，求将其励磁电流加大10时、 PM ， Cos和定子电流 I 。（设磁路不饱和） 。12、一台三相接隐极同步发电机与大容量电网并联运行。已知电网电压为400V，发电机的每相同步电抗 XC 1.2 ，此发电机

17、的输出功率当 Cos 1 时为 80kW。若保持励磁电流不变，减少原动机的输出，使该发电机的输出减少到20kW。若电枢电阻忽略不计，求此时：功角；功率因数Cos；电枢电流I a ；输出无功功率，并指出是超前还是滞后。5 欢迎下载精品文档13、一台三相凸极同步发电机相电势E0 225.5kV ， X d . ， X q . ，接于相电压 230V的电网上，在满载时°，求：此机能供给的满载功率；最大功率及过载能力。14、一台三相接接隐极同步发电机，SN 31250kVA， U N 10500V， Cos N 0.8 （落后）， X C 70（不饱和值） ，此发电机并联于无穷大电网运行，试

18、求：发电机输出为额定负载时的功角N ，电磁功率 PM ，过载能力 K M 。15、一台三相、50HZ、星形连接、11KV、 8750KVA凸极式水轮发电机。额定运行时功率因数为 0.8 滞后，每相同步电抗 xd17.2, xq9.3 ，电阻可略去不计。求（ 1）额定运行情况下的功率角N 和每相励磁是动势 E0 。（ 2）最大电磁功率PM max16、有一台隐极式同步发电机，额定容量SN 31250kVA ，额定电压 U N10500V ，星形联结，额定功率因素cos N0.8（滞后），定子每相同步电抗 X S6.5 ，并联于无限大电网运行，求发电机额定负载时的功率角N 、电磁功率 PM 、过载能力km ？17、一电所的容量为2000kVA，变电所本来的负荷为1200kW，功率因数 Cos 0.65（落后），今该厂欲增加一台额定功率为500kW，功率因数 Cos 0.8 （超前）的同步电动机，问当该同步电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变电所是否过载？18、当 Cos 0.5 （落后）时，用户需要1000kW，决定：供给此用户的发电机的千伏安容量； 如果添设一台调相机能完全补偿无