康明斯发电机短路特性试验

康明斯发电机短路特性试验

一、概述

发电机短路特性是指康明斯发电机的转速n为额定转速，电枢绕组的端电压为零时电枢电流和励磁电流的关系Ik＝f(IE)。

康明斯发电机三相对称稳定短路工况；是指康明斯发电机处于额定转速下，转子绕组通入一定的励磁电流，定子绕组的电压为零时的运行状态。短路试验时，定子电压U＝0，限制短路电流的仅是康明斯发电机的内部阻抗。由于一般康明斯发电机的电枢电阻远小于同步电抗，所以短路电流可认为是纯感性的，即φ90°，于是电枢磁势基本上是一个纯去磁作用的纵轴磁势，即Fa＝Fad而Faq＝0。各磁势的相量图如图16—2所示。从图16—2可见，各磁势相量都在一条直线上，合成磁势是δ＝E十ad，其中E是转子电流产生的激磁磁势，利用空载特性即可由气隙合成磁势求得合成电势Eδ。

由于U＝0，所以

E_δ=U+Ir_δ+jIX_δ

式中 r_δ——康明斯发电机的定子电阻Ω;

X_δ——康明斯发电机漏抗Ω。

可见，康明斯发电机短路时的合成电势只等于漏抗压降，所以对应的气隙合成磁通很小，其磁路处于不饱和状态。因此励磁电流变化时，合成电势和对应的短路电流将随之正比地变化，所以短路特性曲线是一条直线。

求取康明斯发电机的短路特性可以检查定子三相电流的对称性，并由短路特性曲线结合空载特性曲线来求取康明斯发电机的一些重要参数。

二、测量方法

(一)试验接线

康明斯发电机三相短路特性试验接线，如图16—3所示。

(二)试验步骤

(1)在康明斯发电机出线端，将三相对称性短路。按图16—3接好各种表计，如励磁电流表、励磁电压表、定子电流表等。将励磁电阻调至最大值位置；

(2)投入过流保护装置，并接信号；

(3)启动原动机升至额定转速并维持不变，合上磁场开关；

(4)调节励磁，使定子电流达到额定值为止，以每隔定子额定电流的15％～20％记录一次表计值；

(5)调节励磁，使定子电流降至零，断开磁场开关。

(三)注意事项 

(1)三相短路线应尽量装在接近康明斯发电机引出线端，且要在电流互感器外侧(如果康明斯发电机出口有断路器，不应经断路器接短路线，以免在试验中断路器突然断开，引起康明斯发电机过电压损坏绝缘)。如果在康明斯发电机出线端不便装设短路线或要结合其它试验(如电压恢复法试验)，需将短路线装在主断路器外侧时，应将其跳闸回路熔丝取去，或将断路器操作机构锁住。

(2)三相短路线应采用不小于康明斯发电机出线截面的铜(铝)排，连接必须良好，防止由于连接不良引起过热损坏设备。

(3)调节励磁电流时应缓慢进行，当调到某一数值时，应待指针稳定后，再对各类表计同时读数。

(4)为校验试验的正确性，在调节励磁电流下降过程中，可按上升各点进行读数记录。

(5)在试验中，当定子电流升至15％～20％额定值时，应检查三相电流的对称性。如果三相电流不平衡，应查明原因，必要时可降低励磁，断开磁场开关。

(四)试验结果分析

(1)将各仪表读数换算至实际值，其中定子电流应取三相的平均值；

(2)根据试验数据绘制短路特性曲线，该曲线应是通过坐标原点的一条直线；

(3)将所得曲线与出厂数据或历年数据比较，若曲线有明显降低，则说明转子绕组可能有匝间短路。

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