【正文】 加上相量j ，它超前于90176。 　　◇電勢相量圖很直觀地顯示了同步電機(jī)各個(gè)相量之間的數(shù)值關(guān)系和相位關(guān)系，對于分析和計(jì)算同步電機(jī)的許多問題有較大的幫助作用。同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性和電抗測定短路特性◆同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，將電樞繞組三相的端點(diǎn)持續(xù)短路然后加上勵磁電流，稱為短路運(yùn)行。短路特性就是指二者之間的關(guān)系：=f() ?！　　?去磁作用減少了電機(jī)中的磁通，磁路處于不飽和狀態(tài)，勵磁電勢和勵磁電流之間在數(shù)量上呈線性關(guān)系。　　◆ 可見，穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，電機(jī)中的電樞反應(yīng)為純?nèi)ゴ抛饔?，電機(jī)的磁通和感應(yīng)電勢較小，短路電流也不會過大，所以三相穩(wěn)態(tài)短路運(yùn)行沒有危險(xiǎn)。對凸極式電機(jī)來說，短路時(shí)交軸電樞磁勢=0 ，故分析方法同隱極電機(jī)，只需將 用 代替，將 用 來代替即可?！　　舾鶕?jù)此關(guān)系可以得到測定同步電抗的簡單方法：　　 ① 用原動機(jī)帶動同步發(fā)電機(jī)在同步轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，測取其開路和短路特性。其中當(dāng)cosj=0時(shí)一條負(fù)載特性稱為零功率因數(shù)特性。反之通過測取空載特性和零功率因數(shù)特性就可以求得同步電抗，經(jīng)過進(jìn)一步的處理，還可以求得定子漏抗。由于BC和 AB均和電樞電流成正比。只要求得特性三角形，我們就可以很方便地求得定子漏抗，即　　　　　　=AB/ 　　　　　　(1617)　　◆特性三角形的作法: 對于一定的電樞電流 ，由于△ABC是固定的，所以在空載特性曲線上移動△ABC的頂點(diǎn)A時(shí)，C的軌跡即為零功率因數(shù)特性。B39。 ，并且O39。=OC,O39。//OA，由此可得到特性三角形的作法：① 在額定電壓處作一水平線交零功率因數(shù)曲線于C39。C39。作OA的平行線交空載特性曲線于A39。作 A39?！蚈39。于B39。B39。即為特性三角形(見圖1611) ?！　　敉馓匦郧€的走向和負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。 對于j0,y90的容性負(fù)載，電樞反應(yīng)表現(xiàn)為增磁作用，隨著電樞電流的增大，端電壓反而增大。　　◆發(fā)電機(jī)的端電壓隨著負(fù)載電流的改變而變,保持額定運(yùn)行時(shí)的勵磁電流和轉(zhuǎn)速不變,將發(fā)電機(jī)的完全卸載,發(fā)電機(jī)的端電壓將由變化為空載電勢，電壓變化的幅度可以用電壓調(diào)整率來表示　　　　　　 (1618)　　△U是發(fā)電機(jī)的性能指標(biāo)之一，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 應(yīng)不大于40% 。這些缺點(diǎn)可以通過多機(jī)并聯(lián)來改善?，F(xiàn)代發(fā)電廠中都是把幾臺同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)起來接在共同的匯流排上()，一個(gè)地區(qū)總是有好幾個(gè)發(fā)電廠并聯(lián)起來組成一個(gè)強(qiáng)大的電力系統(tǒng)(電網(wǎng))。　　　 ②提高了供電的經(jīng)濟(jì)性和靈活性，例如水電廠與火電廠并聯(lián)時(shí)，在枯水期和旺水期，兩種電廠可以調(diào)配發(fā)電，使得水資源得到合理使用?！　　?③提高了供電質(zhì)量，電網(wǎng)的容量巨大(相對于單臺發(fā)電機(jī)或者個(gè)別負(fù)載可視為無窮大)，單臺發(fā)電機(jī)的投入與停機(jī)，個(gè)別負(fù)載的變化，對電網(wǎng)的影響甚微，衡量供電質(zhì)量的電壓和頻率可視為恒定不變的常數(shù)。同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)到電網(wǎng)后，它的運(yùn)行情況要受到電網(wǎng)的制約，也就是說它的電壓、頻率要和電網(wǎng)一致而不能單獨(dú)變化。在并車時(shí)必須避免產(chǎn)生巨大的沖擊電流，以防止同步發(fā)電機(jī)受到損壞、電網(wǎng)遭受干擾。 　　◆若以上條件中的任何一個(gè)不滿足則在開關(guān)K的兩端，會出現(xiàn)差額電壓 ，如果閉合K，在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)組成的回路中必然會出現(xiàn)瞬態(tài)沖擊電流。 　　◆并車的準(zhǔn)備工作是檢查并車條件和確定合閘時(shí)刻。再借助同步指示器檢查并調(diào)整頻率和相位以確定合閘時(shí)刻。并車方法為：①通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁電流的大小使得 ；②電壓調(diào)整好后，如果相序一致，燈光應(yīng)表現(xiàn)為明暗交替，如果燈光不是明暗交替，則說明相序不一致，這時(shí)應(yīng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的出線相序或電網(wǎng)的引線相序，嚴(yán)格保證相序一致；③通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變的頻率，直到燈光明暗交替十分緩慢時(shí)，說明和的頻率已十分接近，這時(shí)等待燈光完全變暗的瞬間到來，即可合閘并車。旋轉(zhuǎn)法并車方法為：①通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁電流的大小使得 ；②電壓調(diào)整好后，如果相序一致，則燈光旋轉(zhuǎn)，否則說明相序不一致，這時(shí)應(yīng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的出線相序或電網(wǎng)的引線相序，嚴(yán)格保證相序一致；③通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變 的頻率，直到燈光旋轉(zhuǎn)十分緩慢時(shí)，說明 和 頻率已十分接近，這時(shí)等待燈 3 完全熄滅的瞬間到來，即可合閘并車。由于它對并車條件逐一檢查和調(diào)整，所以費(fèi)時(shí)較多。需要注意的是，勵磁繞組必須通過一限流電阻短接，因?yàn)橹苯娱_路，將在其中感應(yīng)出危險(xiǎn)的高壓；直接短路，將在定、轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生很大的沖擊電流。功角特性及有功功率調(diào)節(jié)功率平衡◆。如果是負(fù)載運(yùn)行，定子繞組中還存在定子銅耗，＝－就是發(fā)電機(jī)的輸出功率。它表示發(fā)電機(jī)的勵磁電勢 和端電壓之間相角差?！　　?畫出了同步電機(jī)的時(shí)空相量圖。 和之間的空間相角差即為和之間的時(shí)間相角差 。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為電網(wǎng)電壓，其大小和頻率不變，對應(yīng)的合成磁勢總是以同步速度旋轉(zhuǎn)，因此功角的大小只能由轉(zhuǎn)子磁勢的角速度決定。功角特性 　　◆功角特性指的是電磁功率隨功角d變化的關(guān)系曲線=f(d)的?！　　綦[極電機(jī) 　　◆最大功率與額定功率的比值定義為同步發(fā)電機(jī)的過載能力。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)的頻率決定，恒等于同步轉(zhuǎn)速，即，發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 和電磁功率之間成正比關(guān)系： 電磁轉(zhuǎn)矩與原動機(jī)提供的動力轉(zhuǎn)矩相平衡其中為空載轉(zhuǎn)矩因摩擦、風(fēng)阻等引起的阻力轉(zhuǎn)矩）?！　　舢?dāng)功角處于0到范圍內(nèi)時(shí)，隨著d的增大，亦增大，同步發(fā)電機(jī)在這一區(qū)間能夠穩(wěn)定運(yùn)行?！　　敉桨l(fā)電機(jī)失去同步后，必須立即減小原動機(jī)輸入的機(jī)械功率，否則將使轉(zhuǎn)子達(dá)到極高的轉(zhuǎn)速，以致離心力過大而損壞轉(zhuǎn)子。因此，保持同步是十分重要的。而且電機(jī)承擔(dān)的有功功率的極限是。 　　◆應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵磁電流不變時(shí)，d的變化也將無功功率的變化。因此如果只要求改變發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的有功功率時(shí)，應(yīng)該在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)有功功率的同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功功率。所以電網(wǎng)除了供應(yīng)有功功率外，還要供應(yīng)大量滯后性的無功功率。　　◆ 電網(wǎng)的電壓和頻率不會因?yàn)橐慌_發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況的改變而改變，即并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率將維持常數(shù)?！?，隱極發(fā)電機(jī)的電勢相量圖，和的矢端必須落在直線AB和CD上。　?、谌绻黾觿畲烹娏鞯?，則將沿直線AB右移到1 ，將沿直線CD下移至1 ，1滯后于，發(fā)電機(jī)處于過勵狀態(tài)，輸出功率中除了有功功率外，還有滯后性的無功功率；　　③如將勵磁電流減少到2，則沿BA左移到2 ，沿DC 上移到2，2超前于，發(fā)電機(jī)處于欠勵狀態(tài)，發(fā)電機(jī)輸出功率中除了有功功率外，還有超前性的無功功率。當(dāng)從某一欠勵狀態(tài)開始增加勵磁電流時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出的超前的無功功率開始減少，電樞電流中的無功分量也開始減少；達(dá)到正常勵磁狀態(tài)時(shí)，無功功率變?yōu)榱?，電樞電流中的無功分量也變?yōu)榱悖藭r(shí) ；如果繼續(xù)增加勵磁電流，發(fā)電機(jī)將輸出滯后性的無功功率，電樞電流中的無功分量又開始增加。V形曲線是一簇曲線，每一條V形曲線對應(yīng)一定的有功功率。將所有的最低點(diǎn)連接起來，將得到與cosj=0對應(yīng)的曲線，該線左邊為欠勵狀態(tài)，功率因數(shù)超前，右邊為過勵狀態(tài)，功率因數(shù)滯后（）。