发电机电压变化调整的冷热态试验
发电机的稳态电压调整性能试验通常是指电压调整范围检查试验,稳态电压调整率的测定试验以及冷、热态电压变化率测定试验等。通过调节励磁使在额定负载电流及额定功率因数时发电机的端电压为额定值,测定此时的励磁电流即为额定励磁电流及通过发电机的外特性求出电压调整率的两项测定方法。
无刷同步发电机整体示意图
一、发电机调整率
1、发电机调整率公式
发电机组的输出电压与发电机组中的转速及励磁电流有关,而转速又决定了输出交流电的频率,只有在决定了频率的情况下,再测量其输出电压的额定值,即先进行满载时调整交流电频率为额定值(50hz),然后去掉负载(为空载)测量其输出电压为整定(400v)。逐级加载,25%、50%、75%、100%(或逐级减载)待稳定后,测得输出电压,经计算得稳态电压调整率du应符合要求。
u1-u
du= ———×100%
u
u——空载时输出的整定电压;
u1 ——负载渐变后的稳定输出电压,取最大值和最小值,若三相电取平均值。
可用发电机控制屏上的频率表或f41b表测试频率,测得交流电频率经计算得稳态频率调整率df应符合要求。
f1- f2
df = ————×100%
f
其中: f —满载时的额定频率;
f1—负载渐变后的稳定频率,取各读数中的最大值和最小值;
f2—额定负载的频率。
当检测中所加负载为满载时,f1用空载时频率值代替,f=f2为满载时频率值代替。
2、测量步骤
(1)发电机加满载调整输出交流电频率为整定值(50hz)。
(2)发电机去载(为空载)调整输出交流电压为整定值(400v)。
(3)待逐级加载25%、50%、75%、100%,待稳定后测得各次的频率和三相平均电压,计算稳态调整率,稳态电压调整率应符合要求≤-1%,稳态频率调整率应符合要求≤-0.5%。
(4)待逐级减载75%、50%、25%至空载,待稳定后测得各次的频率和三相平均电压,计算稳态调整率,稳态电压调整率应符合要求≤±1%,稳态频率调整率应符合要求≤0.5%。
二、试验方法
(1)电压调整范围检查试验
本试验在发电机冷态和热态两种状态下,空载和满载时,分别进行一次,即总共进行4次。取4次中较小范围为试验结果。对一般电机,最小电压值应不大于额定电压的95%;最大电压值应不小于额定电压的105%。有时写成95%~105%。本试验一般在进行热试验时或12h连续试验时附带进行。
①检查空载时的电压调整范围
被试发电机空载运行,其转速为该类电机标准规定值。调整电压调节装置,记录输出电压所达到的最大值和最小值。两者之间的范围即为其空载时的电压调整范围。
②检查满载时的电压调整范围
被试发电机满载运行,其转速为该类电机标准规定值。调整电压调节装置,记录输出电压所达到的最大值和最小值。两者之间的范围即为其满载时的电压调整范围。
(2)稳态电压调整率的测定试验
① 试验方法
本试验应在电机冷态和热态两种状态分别进行一次。
试验前,被试发电机在额定转速下空载运行。调节电压调节装置将电压整定在电压调整率范围之内。对不可控相复励发电机允许在测定前将负载和功率因数调至额定值,而后将负载逐渐减小到零,再将电压调整在电压调整率范围之内。
在试验过程中,不允许再调整电压整定装置。试验时,保持功率因数不变,将三相对称负载功率从零逐渐增加到额定值,再从额定值逐渐减小到零。负载增加或减小的梯度一般为额定功率值的25%,即按0一25%一50%一75%一100%一75一50%一25%一0调节,并记录各试验点的三相电压、三相电流和三相功率。
本试验一般在进行热试验时附带进行。在出厂检查试验时可适当减少测点。
② 计算稳态电压调整率
根据发电机励磁系统的不同类型,以及不同的运行方式,采用如下两个不同的稳态电压调整率计算式(见被试电机的技术条件中规定)。
(3)冷、热态电压变化率
冷、热态电压变化率是指发电机的热态电压与冷态电压差值占冷态电压(一般为额定电压)的百分数。在有些电机标准中,直接用两者的差值来表示,称为“冷、热态电压变化差值”,即将该试验称为“冷、热态电压变化差值测定试验"。实际试验时,为了节省试验时间,都将此项试验和热试验合并在一起进行。
试验方法:
试验时,先将被试发电机调整到额定工作状态,之后,电压调整装置固定不动,并记录开始试验时的电压,该电压即为冷态电压(一般为额定电压)。保持额定功率、额定频率及额定功率因数运行到温升稳定,记录温升稳定时的电压,该电压即为热态电压。试验时应使环境温度的变化不超过10℃。
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