什么是發(fā)電機(jī)的三相不對稱運(yùn)行

發(fā)電機(jī)三相不對稱負(fù)載試驗(yàn)步驟
發(fā)電機(jī)的不對稱運(yùn)行也是屬于非正常工作狀態(tài)。在實(shí)際運(yùn)行中，引起發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行的原因可能是多種多樣的，如不對稱負(fù)荷、輸電線路不對稱以及非全相運(yùn)行狀態(tài)等。當(dāng)同步發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行時(shí)，由對稱分量法可知，定子繞組中除了有正序電流外，還有負(fù)序電流。所以發(fā)電機(jī)三相不對稱運(yùn)行的特點(diǎn)就是伴隨著出現(xiàn)負(fù)序電流。
一、發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行時(shí)的主要條件
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是凸極式的，散熱條件較好，當(dāng)它與隱極機(jī)有同樣的不對稱運(yùn)行條件時(shí)，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(fù)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(jī)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(fù)序電流所引起的機(jī)械振動(dòng)較嚴(yán)重，同時(shí)，由于發(fā)電機(jī)的機(jī)座是焊接件，承受振動(dòng)的能力又較弱，所以附加振動(dòng)就可能成為限制發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行的主要條件。
發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行時(shí)，其允許負(fù)荷主要決定于下列三個(gè)條件：
① 負(fù)荷最大相的定子電流不應(yīng)超過發(fā)電機(jī)定子的額定電流。
② 轉(zhuǎn)子最熱點(diǎn)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(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的機(jī)械振動(dòng)，不應(yīng)超過允許范圍，機(jī)械振動(dòng)的允許值按制造廠推薦的標(biāo)準(zhǔn)確定。
第一個(gè)條件是考慮到定子繞組的發(fā)熱不超過允許值。第二個(gè)和第三個(gè)條件是針對不對稱運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的負(fù)序申流所造成的危害而提出來的。由于發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、材料和冷卻方式等的不同，負(fù)序電流允許范圍也不同。因此不對稱運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電流的允許值和允許時(shí)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(jī)不對稱運(yùn)行時(shí)的允許電流和持續(xù)時(shí)間來執(zhí)行。
二、發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行的試驗(yàn)
康明斯公司通過對自勵(lì)恒壓發(fā)電機(jī)三相不對稱負(fù)載試驗(yàn)的介紹，使客戶與售后維修員可掌握三相負(fù)載作星形、三角形聯(lián)接的方法，驗(yàn)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(fù)載對稱關(guān)系
三相負(fù)載可接成星形（y形）或三角形（4形）。三相負(fù)載為對稱時(shí)存在以下關(guān)系∶
（1）三相負(fù)載為不對稱星形接法時(shí)，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(fù)載的每相電壓維持對稱。
（2）若中性線斷開，會(huì)導(dǎo)致三相負(fù)載電壓的不對稱，致使輕負(fù)載相相電壓過高，使負(fù)載受損重負(fù)載相的相電壓過低，負(fù)載不能正常工作。
故對于三相負(fù)載一律采用三相四線制（y0接法）。三相負(fù)載不對稱三角形接法時(shí)，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(fù)載上的電壓保持對稱，對各相負(fù)載工作無影響。
2、試驗(yàn)步驟
（1）不對稱負(fù)載工作時(shí)三相電壓偏差的測定試驗(yàn)
發(fā)電機(jī)在自勵(lì)的情況下，先加25％額定功率的三相對稱負(fù)載，此時(shí)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(fù)載（對晶閘管整流器勵(lì)磁方式的電機(jī)，應(yīng)加在有晶閘管整流器的那一相上）。用準(zhǔn)確度不低于0.5級的電壓表測量三相線電壓值。計(jì)算三個(gè)線電壓的不平衡度（用‰表示），該不平衡度即為不對稱負(fù)載工作時(shí)三相電壓偏差。一般用途的發(fā)電機(jī)，該值應(yīng)在±5‰以內(nèi)。
（2）不對稱負(fù)載工作時(shí)各繞組溫升的測定試驗(yàn)
發(fā)電機(jī)在自勵(lì)的情況下，先加70％額定功率的三相對稱負(fù)載，此時(shí)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(fù)載，所加數(shù)值應(yīng)使該兩相的輸出電流達(dá)到額定值（此時(shí)電流的負(fù)序分量約為12％）。維持上述負(fù)載連續(xù)運(yùn)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(jì)算方法見“熱試驗(yàn)”）。
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
分別對三相負(fù)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(xiàng)測得值與理論值相差太多。
三相不對稱負(fù)載試驗(yàn)接線電路圖
由三相不對稱負(fù)載理論分析計(jì)算：
a相負(fù)載為一個(gè)燈泡，b相負(fù)載斷開，c相負(fù)載為三個(gè)燈泡并聯(lián)，因此ra=3rc—(1)式；
b相斷開時(shí)，ac兩相相當(dāng)于串聯(lián)，故有ua0=3uc0—(2)式；
而實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1中加粗斜體數(shù)據(jù)：ua0≈6uc0
為此我們進(jìn)行了多次相同的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有大的變化。
我們又對白熾燈的電阻進(jìn)行理論計(jì)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(jìn)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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