發(fā)電機三相不對稱負載試驗步驟
發(fā)電機的不對稱運行也是屬于非正常工作狀態(tài)。在實際運行中，引起發(fā)電機不對稱運行的原因可能是多種多樣的，如不對稱負荷、輸電線路不對稱以及非全相運行狀態(tài)等。當同步發(fā)電機不對稱運行時，由對稱分量法可知，定子繞組中除了有正序電流外，還有負序電流。所以發(fā)電機三相不對稱運行的特點就是伴隨著出現(xiàn)負序電流。
一、發(fā)電機不對稱運行時的主要條件
發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是凸極式的，散熱條件較好，當它與隱極機有同樣的不對稱運行條件時，其附加發(fā)熱溫升較低，如有阻尼繞組，雖可引起阻尼繞組的發(fā)熱，但阻尼繞組可以削弱負序磁場的影響，從而減輕轉(zhuǎn)子的發(fā)熱程度。但是，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子直徑較大，縱軸和橫軸的磁導(dǎo)差別也較大，因而由負序電流所引起的機械振動較嚴重，同時，由于發(fā)電機的機座是焊接件，承受振動的能力又較弱，所以附加振動就可能成為限制發(fā)電機不對稱運行的主要條件。
發(fā)電機不對稱運行時，其允許負荷主要決定于下列三個條件：
① 負荷最大相的定子電流不應(yīng)超過發(fā)電機定子的額定電流。
② 轉(zhuǎn)子最熱點的溫度，不應(yīng)超過轉(zhuǎn)子絕緣材料和金屬材料的允許溫度。
③ 不對稱運行時出現(xiàn)的機械振動，不應(yīng)超過允許范圍，機械振動的允許值按制造廠推薦的標準確定。
第一個條件是考慮到定子繞組的發(fā)熱不超過允許值。第二個和第三個條件是針對不對稱運行時出現(xiàn)的負序申流所造成的危害而提出來的。由于發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、材料和冷卻方式等的不同，負序電流允許范圍也不同。因此不對稱運行時，負序電流的允許值和允許時間都不應(yīng)超出制造廠家規(guī)定的范圍。如無制造廠家的規(guī)定，可參照我國規(guī)定的發(fā)電機不對稱運行時的允許電流和持續(xù)時間來執(zhí)行。
二、發(fā)電機不對稱運行的試驗
康明斯公司通過對自勵恒壓發(fā)電機三相不對稱負載試驗的介紹，使客戶與售后維修員可掌握三相負載作星形、三角形聯(lián)接的方法，驗證線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關(guān)系。充分理解三相四線制供電系統(tǒng)中中性線的作用。
1、三相負載對稱關(guān)系
三相負載可接成星形（y形）或三角形（4形）。三相負載為對稱時存在以下關(guān)系∶
（1）三相負載為不對稱星形接法時，必須采用三相四線制接法，即y0接法。中性線必須牢固聯(lián)接，以保證三相不對稱負載的每相電壓維持對稱。
（2）若中性線斷開，會導(dǎo)致三相負載電壓的不對稱，致使輕負載相相電壓過高，使負載受損重負載相的相電壓過低，負載不能正常工作。
故對于三相負載一律采用三相四線制（y0接法）。三相負載不對稱三角形接法時，線電流10=√3相電流i，但只要電源的線電壓對稱，加在三相負載上的電壓保持對稱，對各相負載工作無影響。
2、試驗步驟
（1）不對稱負載工作時三相電壓偏差的測定試驗
發(fā)電機在自勵的情況下，先加25％額定功率的三相對稱負載，此時輸出電壓和功率因數(shù)均應(yīng)為額定值（一般為0.8滯后）。之后，在其中一相上再加25‰一相額定功率的電阻性負載（對晶閘管整流器勵磁方式的電機，應(yīng)加在有晶閘管整流器的那一相上）。用準確度不低于0.5級的電壓表測量三相線電壓值。計算三個線電壓的不平衡度（用‰表示），該不平衡度即為不對稱負載工作時三相電壓偏差。一般用途的發(fā)電機，該值應(yīng)在±5‰以內(nèi)。
（2）不對稱負載工作時各繞組溫升的測定試驗
發(fā)電機在自勵的情況下，先加70％額定功率的三相對稱負載，此時輸出電壓、頻率和功率因數(shù)均應(yīng)為額定值。之后，在任意兩相上再加電阻性負載，所加數(shù)值應(yīng)使該兩相的輸出電流達到額定值（此時電流的負序分量約為12％）。維持上述負載連續(xù)運行到溫升穩(wěn)定，然后測定各部位的溫升或溫度（有關(guān)程序和計算方法見“熱試驗”）。
3、實驗結(jié)果分析
分別對三相負載（對稱、不對稱）星形聯(lián)接（y、y0)和三角形(△、△0)聯(lián)接檢測，發(fā)現(xiàn)按圖1接線后，按y接b相斷開項測得值與理論值相差太多。
三相不對稱負載試驗接線電路圖
由三相不對稱負載理論分析計算：
a相負載為一個燈泡，b相負載斷開，c相負載為三個燈泡并聯(lián)，因此ra=3rc—(1)式；
b相斷開時，ac兩相相當于串聯(lián)，故有ua0=3uc0—(2)式；
而實驗結(jié)果如表1中加粗斜體數(shù)據(jù)：ua0≈6uc0
為此我們進行了多次相同的實驗，但實驗結(jié)果沒有大的變化。
我們又對白熾燈的電阻進行理論計算，電阻為p=u2/r=2202/15=3227ω
接著我們用萬用表對白熾燈不通電情況下進行了電阻測量，測量值近似為400ω，測量值與理論值相差近10倍。

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