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表7-1 空载特性数据表
U0 (V) iL(A) U0* iL*
（二）同步发电机三相稳态短路特性
同步发电机三相稳态短路特性实验接线如图7-2所示。
同步发电机三相稳态短路特性是指发电机在额定转速运行时，电枢绕组三相稳态短路电流IK与励磁电流iL的关系曲线。
发电机短路特性用标么值表示时，取额定电枢电流I n作为定子短路电流基准值。为求取参数，需把短路特性和空载特性画在一起，这就要求两个特性的励磁电流基准值一致，一般取空载特性上额定电压时对应的励磁电流作为两个特性励磁电流的基准值。
实验方法与步骤：
按图接线。启动发电机并调到额定转速。调节励磁电流，使短路电流达到额定值的1.2倍，同时量取短路电流IK和励磁电流iL，然后逐步减小励磁电流，共读取5—7点，直到励磁电流降低到零为止。该特性为一直线。注意：额定电流这一点一定要测取。将实验数据填入表7-2，并计算出标么值。
实验过程中应保持转速为额定转速。 表7-2 三相稳态短路特性数据表
IK (A)
iL (A) IK* iL* 三．实验报告
1. 用标么值将发电机空载特性和短路特性曲线绘制在同一等份坐标纸上。
2. 用下述方法，从空载特性、短路特性曲线求取同步电抗Xd*的饱和值和非饱和值；求取短路比KDL的饱和值和非饱和值。
37 因为短路时机端电压为零，则E0全部用来抵消在Xd (非饱和值)上的压降。 由三相短路时的电势向量可以得到发电机在非饱和情况下
E0-IK Xd =0 X d =
如图7-3所示，用标么值表示
Xd* =
在电机饱和情况下
Xd* =
UnIK?InUn?InIK?iBKiBOE0IK?InUn?InIK?E0Un?CDAB?GBEF?ODOB?OBOF?ODOF?iBKi'BOE0IK
(非饱和值)
(饱和值)
如图7-3设空载额定电压时的励磁电流iB0对应的短路电流为IK，则短路比为
KDL=
IKIn?1Xd*?ABCD?OBOD?iBOiBK（饱和值）
即短路比等于空载额定电压时所需的励磁电流iB0与三相短路时额定电流所需的励磁电流iBK之比。
在电机不饱和的空载情况下（气隙线上），产生额定电压Un时所需的励磁电流为i’BO，此时短路比为
KDL=
i'BOiBK(不饱和值)
一般，短路比标志着电机的静态稳定和电压变化率的水平。短路比越大稳定极限越高，电压变化率越小。但这就要求气隙大，转子励磁安匝数多，电机的造价增加。当发电机失磁运行时，所需无功功率与短路比成正比，此时要求短路比越小越好。
38 实验八 同步发电机纯电感性负载特性实验
一．实验目的
1. 掌握同步发电机三相对称运行时稳态参数的测量方法；
2. 通过空载特性、纯电感性负载特性，测定同步发电机的普梯电抗Xp*。
二．实验接线
同步发电机纯电感性负载特性实验接线如图8-1 所示。同步发电机经变压器直接与无穷大系统相连。
三．实验步骤
1. 发电机按正常操作并入系统； 2. 逐步增加发电机励磁，向系统输送无功功率。注意发电机机端电压，高于额定值时要降低系统电压；
3．调整到发电机机端电枢电流、机端电压都为额定值，并且有功功率很小（功率因数小于0.2）时，读取并记录励磁电流iLC数值。
四．实验报告
利用空载特性、纯电感性负载特性曲线求出普梯电抗标么值XP*，方法如下。
用标么值绘制的空载特性曲线如图8-2所示。在图上作F点：其横坐标为纯电感性负载特性上对应于额定机端电压、额定机端电流的励磁电流标么值iLC*（取空载额定电压下对应的励磁电流为基准值iLB），其纵坐标为额定电压U
n*。过
F点作平行于横轴的
直线CF，取CF长度等于短路特性上对应于额定电枢电流的励磁电流iBK*，过C点作平行于空载特性的直线部分（气隙线）的平行线，与空载特性曲线交于点H。自H作CF的垂线HK交CF于K，线段HK的长度即为额定电枢电流时在普梯电抗XP上的压降 ΔUP。
39 当采用线电压时，普梯电抗有名值为
XP =
I n —额定电枢电流
当采用标么值绘制空载特性时，普梯电抗为HK的长度，即
XP* = HK
ΔUP（Ω）
3In
40