同步发电机习题资料.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。同步发电机习题-三、作图题1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出纯感性无功功率时，分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图2、作出凸极发电机的电动势相量图P2523、画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。P2474、作出同步发电机的外特性和调整特性。P2675、作出同步发电机的V形曲线，并说明其特点。P293四、简答题1、简述同步发电机的工作原理。2、简述同步发电机用相灯法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。频率不等时，三个相灯将呈现着同时暗，同时亮的交替变化现象。这时，只

2、要调节原动机的转速；电压不等时，相灯没有绝对熄灭的时候，而是在最亮和最暗范围闪烁。这时，只要调节发电机的励磁电流，使它们的电压相等；相序不等时，相灯不一样明暗，并出现旋转现象。这时，只要把发电机接到并联开关的任两根线互相对调一下接头：相角不等时，相灯不会熄灭，这时，只要把发电机和原动机转速稍为调节一点，直到三个相灯都熄灭。3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过程。事先校验好发电机的相序，启动发电机后，把转速调到接近同步速。不加励磁（励磁绕组经限流电阻短路），合上并联刀闸，再立即加励磁，靠定转子之间的电磁力，自动牵

3、入同步。这种方法的优点是操作简单迅速，不需增加复杂的并联装置，缺点是合闸后，有电流冲击。4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某一个不符合时，应采取什么措施使之满足并联条件。并联运行的四个条件是发电机和电网的频率，电压幅值，电压相序及电压的初相角分别相同，并联条件中的某一个不符合时，并网时会产生很大的电流冲击。发电机和电网的频率不等时应调节原动机的转速，电压大小不等时应调节发电机的励磁电流，相序不一致时应将发电机接至并联开关的任意两根线互相对调初相角不同时，应调节原动机的转速。5、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减小其励磁电流，试问电枢电流如何变化？并联运行时

4、，若电枢电流滞后于电压，则发电机发出感性无功功率。减小励磁电流if时，发电机发出的有功功率不变（不计电枢电阻）。因此，电枢电流I变化的轨迹是垂直于U的直线。随着if的减小，I由滞后于U变为与U同相；若进一步减小if，I将超前于U。I的有效值，在I滞后于U时随if减小而变小；在I超前于U时，则随if的减小而增大。6、一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么？此时sin=0，即=0I与U同相画出电动势相量的图可知此时电枢反应的磁动势性质为直轴去磁磁动势和交轴磁动势。为什么当滞后时，电枢反应在发电机的运行里显示出去磁作用；而在电动机中起增磁作

5、用？因为在发电机和电动机中，电流I的正方向规定得正好相反，如图19-1（a），（b）所示。在发电机中，正的I产生正的电枢反应磁动势F；而在电动机中，正的I产生负的电枢反应磁动势F。因此，当cos为滞后即I滞后于U时，在发电机中F起去磁作用，在电动机中F则气增磁作用，相应的时空-矢量图分别如图19-1（c）（d）所示7、同步电动机欠励运行时，从电网吸收什么性质的无功功率？过励时，从电网吸收什么性质的无功功率？同步电动机欠励，过励运行时，分别从电网吸收感性和容性无功功率。8、并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率角、电磁转矩、电枢电流及功率因数各会发生怎样的变化？功率角和

6、电磁转矩T先都逐渐减小，减为零后，再随负载增加而反向逐渐增大。随着减小，电枢电流I和功率因数cos的值也减小。当减至零时，I的值达到最小值，cos=0，即=90。之后，随着反向增大，I和cos的大小又都增大，但cos符号与原来发电机时的相反，即仍采用发电机惯例时，有90，而无功功率的性质（感性或容性）未变。9、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机，当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时，功率角及励磁电流是否变化？电流和空载电动势的变化轨迹是什么？调节有功功率P时，功率角要随之变化，无功功率Q也随之变化。要保持无功功率Q不变，就必须同时调节励磁电流if。不计电枢电阻，要使无功功率Q不变

7、，则应Isin=常数，因此电枢电流I的轨迹是一条平行于U的直线，IXcsin也为常数，因此Eo的轨迹是一条与U垂直的直线，与jIXc的轨迹相同。I与Eo的变化轨如图18-1所示。10、并联在电网运行的同步发电机，当保持励磁电流不变时，调节发电机输出的有功功率，输出无功功率变不变？试问电流和空载电动势变化规律是什么？If不变时，Eo不变，调节有功功率时，功率角就要改变。由于Eo的轨迹是一个圆弧，U不变，因而JIX的轨迹也是一个圆弧，则I的轨迹也是一个圆弧，相应的电动势相量图如图18-2所示，电流I的轨迹可由求出从图可以看出，随着有功功率的变化，角要变化，随之角要变化，I变化，Icos变化Isin

8、也变化，也就是说，无功功率的大小会变化，性质也可能改变。五、计算题1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载，此时，若该电机的电枢电阻略去不计。用时间相量求出空载电动势2、一台三相星形联结1500KW的水轮同步发电机，额定电压6300V,额定功率因素(滞后),已知它的参数忽略电枢电阻,试求:1的标么值2画出电动势相量图;3计算额定负载时的电动势3、已知一台4极隐极同步电机，端电压（滞后），忽略定子电阻，励磁磁动势幅值为电枢反应磁动势的幅值，试用时空相矢量图求出合成磁动，试用时空相矢量图求出合成磁动势的夹角和空载时电动势4、一台11KV、50HZ、4极星形联结的隐极同步发电机，同路电抗不计电枢电阻，

9、该发电机并联于额定电压的电网运行。输出有功功率3MW，功率因素为0.8（滞后）（1）求每相空载电动势和功率角（2）如果励磁电流保持不变，求发电机不失去同步时所能产生的最大电磁转矩。5一台隐极同步发电机并联运行,已知忽略定子绕组电阻现调节原动机使有功输出增加一倍.同时调节励磁电流其增加20%,试求:(1)画出调节后的电动势相量图(2)说明无功功率输出是增加还是减小了?6、一台与无限大电网并联的三相6极同步发电机,定子绕组星形联结,，忽略电枢电阻,已知空载时,励磁电流为23A，此时发电机的输入功率为3.75KW,设磁路线性,求:(1)当发电机输出额定电流、功率因素（滞后）时，所需励磁电流为多少？发

10、电机的输入功率是多少？(2)当发电机输出每相电流为15A，且励磁电流为20A时，发电机的电磁转矩T和过载能力是多少7、一台汽轮发电机数据如下：，此发电机并联于无限大电网运行，（）发电机额定负载时的功率角，电磁功率，过载能力为多大？（）这台发电机如有功输出减小一半，励磁电流不变，求问输出的无功功率怎样变化？8、一台同步发电机的参数，用标么值表示时为：0.9，0.6。试求：该机在额定电压下供给额定电流，且0.8（滞后）时的电压调整率。（电枢电阻略去不计）tan=(I*Xq*+U*sin)(U*cos)=Id*=I*sinEo*=U*(-)+Id*Xd*=(Eo*-U*)U*=9、有一台三相凸极同步

11、发电机，其直轴和交轴同步电抗标么值分别等于1.0，0.6，电枢电阻可以忽略不计。试求发电机发出额定电压、额定功率、0.8（滞后）时发电机励磁电势的标么值，并作出相量图。10、一台725000kW，10.5kW，接法，0.8（滞后）的水轮发电机，其同步电抗的标么值为：1，0.554，忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势，与的夹角。11、隐极同步发电机31250kVA，10.5kV（接法），0.8（滞后），定子每相同步电抗7，定子绕组电阻忽略不计，发电机与无穷大电网并联运行。试求：发电机在额定状态下运行时的功角，电磁功率，每相感应电势；发电机在额定状态下运行，求将其励磁电流加大10时、，和定

12、子电流I。（设磁路不饱和）。12、一台三相接隐极同步发电机与大容量电网并联运行。已知电网电压为400V，发电机的每相同步电抗1.2，此发电机的输出功率当1时为80kW。若保持励磁电流不变，减少原动机的输出，使该发电机的输出减少到20kW。若电枢电阻忽略不计，求此时：功角；功率因数；电枢电流；输出无功功率，并指出是超前还是滞后。13、一台三相凸极同步发电机相电势225.5kV，.，.，接于相电压230V的电网上，在满载时，求：此机能供给的满载功率；最大功率及过载能力。14、一台三相接接隐极同步发电机，31250kVA，10500V，0.8（落后），70（不饱和值），此发电机并联于无穷大电网运行，

13、试求：发电机输出为额定负载时的功角，电磁功率，过载能力。同第七题15、一台同步电动机在额定电压下运行，且自电网吸取一功率因数为0.8超前的额定电流，该机的同步电抗标么值为1.0，0.6。试求该机的空载电势，及功角，并说明该机是在过励状态下运行还是在欠励状态下运行。16、一电所的容量为2000kVA，变电所本来的负荷为1200kW，功率因数0.65（落后），今该厂欲增加一台额定功率为500kW，功率因数0.8（超前）的同步电动机，问当该同步电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变电所是否过载？17、当0.5（落后）时，用户需要1000kW，决定：供给此用户的发电机的千伏安容量；如果添设一台调相机能完全补偿无功功率，求它的容量；如果只将发电机的功率因数提高到0.8（落后），求调相机的容量。-