康明斯柴油发电机组的发电机次暂态和暂态参数测

一、基本概念

    次暂态电抗X"d、X"q是康明斯发电机突然短路的瞬间，由短路电流的起始值所决定的定子电抗。暂态电抗X’d、X’q是由减掉超瞬变分的短路电流分的起始值所决定的定子电抗。

    Ta是定子电流直流分衰减时间常数。表征康明斯发电机在额定转速和一定电压下运行，定子绕组突然短路时，短路电流中直流分衰减快慢的时间参数。

    T’d是定子绕组短路时纵轴暂态时间常数，表征康明斯发电机在额定转速和一定电压下运行，定子绕组突然短路。阻尼绕组开路。(或无阻尼作用时)，定子电流中纵轴暂态分衰减快慢的时间参数。

    T"d是定子绕组短路时纵轴次暂态时间常数，表征康明斯发电机在额定转速和电压下运行，转子阻尼绕组(或阻尼回路)和励磁绕组闭路，当定子绕组发生突然短路时，在阻尼作用下，定子电流中次暂态分衰减快慢的时间参数。

    T’d0为定子绕组开路时纵轴暂态时间常数，系指发电机在额定转速和额定电压下运行，当运行条件发生突然变化时，由纵轴磁通所产生的开路定子电压中暂态分衰减快慢的时间参数。

    二、测方法

    (一)三相突然短路法

空载定子电压U＝(1／4)U下进行三相突然短路试验。至于测定参数的饱和值，则应在额定电压下进行三相突然短路试验。由于该试验将产生很大的电动力而危及设备安全，故不宜在现场进行，只能作为考核发电机机械强度的型式试验项目。

    1．试验方法

    (1)试验接线。

    三相突然短路试验接线原理图如图16—9所示。

    (2)试验步骤。

    1)将同步发电机拖动到额定转速，先将发电机的定子电压调节到(1／4)UN作空载运行。

    2)在短路前记录定子电压U和励磁电流IE，起动示波器开始录波，随即合上开关Q将定子绕组突然短接，摄录定子电压、三相定子电流及励磁电流波形。

    3)记录短路时定子电流及励磁电流的稳态值，并根据示波器摄录的电流波形，确定电流波形的比例尺(A／mm)。

    (3)试验要求及注意事项。

    1)被试发电机应由配套的励磁机供给励磁且励磁机必须为他励。

    2)摄录短路电流波形时宜采用无感分流器，分流器的额定电流应大于被试发电机定子额定电流值。为确保人身和仪器安全，应把分流器接在短路开关Q与短路点O’之间。短路点O’必须可靠接地，使振子在短路前不会处于高电压。定子回路所有的接点接触必须良好和可靠，连接导线应有足够的截面，且越短越好。

    3)突然短路时用的三相开关(如接触器或断路器)应认真检查或调整好，使三相尽可能同时合闸。

    4)试验时先在三相稳态短路下，将三相电流送至示波器振子，调节光点的偏转幅度，使三相突然短路时电流波形有适当的幅值，且在可能发生的大电流时的波幅不超过振子允许的偏转值及感光纸的边缘。

    三相突然短路电流大值可按下式估算

Imax=IN               

式中  U*——突然短路前空载定子电压标么值；

"d*——次暂态电抗的设计值或估计值(标么值)；

      IN——被试发电机的额定电流，A；

      Imax——三相突然短路电流大值，A。

    2，数据处理

    (1)画出三相突然短路电流波幅的包络线。将所摄录电流波形的各个波峰值绘制在坐标纸上，然后用平滑的曲线连接起来，就得到一相电流波形的上下两条包络线，如图16—lO所示。如果起始几个电流波峰之间的时间间隔不等，则应按实际得的时间间隔绘制。

    (2)将各相电流的周期分与非周期分分开。取任一瞬间上、下两包络线的纵坐标，两者代数和一半为该瞬间电流的非周期分(即直流分)，如图16—10中的虚线所示。两者代数差的一半(即虚线至包络线的距离)为该瞬间电流的周期分，再求出三相短路电流周期分各瞬间的算术平均值。即为三相短路时，定子电流周期分的变化曲线。