發(fā)電機(jī)的滅磁時(shí)間常數(shù)測量

發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，如發(fā)生突然短路或斷路器跳閘甩負(fù)荷后，即進(jìn)入暫態(tài)過程。此時(shí)定子電壓、電流都按一定的規(guī)律變化。反應(yīng)定子電壓和電流的轉(zhuǎn)子回路磁鏈也將按同一規(guī)律變化。通過發(fā)電機(jī)滅磁時(shí)間常數(shù)試驗(yàn)可以來研究和解析這種暫態(tài)變化規(guī)律，可以求取勵(lì)磁繞組的時(shí)間常數(shù)和阻尼繞組的時(shí)間常數(shù)，試驗(yàn)策略比較簡易易行。由于發(fā)電機(jī)各繞組都不是孤立存在的，相互間有互感，在確定時(shí)間常數(shù)時(shí)應(yīng)采用考慮了互感危害后的有效電感。

在轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)換至滅磁電阻的瞬間，根據(jù)磁鏈?zhǔn)睾銠C(jī)理，轉(zhuǎn)子繞組中流過的電流等于原始狀態(tài)（即滅磁前瞬間）時(shí)繞組中的電流IE0。如果忽略發(fā)電機(jī)磁路飽和的影響，并在無阻尼繞組的要素下，此電流將按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減至零，即

轉(zhuǎn)子繞組的滅磁步驟對(duì)應(yīng)于定子繞組是開路還是短路可分為兩種情形，定子繞組開路時(shí)的滅磁時(shí)間常數(shù)T0為

T’0= LE / RE + RM = TE0 （RE / RE + RM） ..................................... （公式2)

根據(jù)發(fā)電原理論，發(fā)電機(jī)的縱軸同步電抗為Xd＝Xσ十Xad，而發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗為Xd＝Xσ十XEσ ? Xad／（XEσ十Xad），所以可得到

                              Tk =  T0 （Xd / Xd）.................................... （公式4）

因此，定子繞組開路滅磁時(shí)間常數(shù)T0就等于發(fā)電機(jī)開路滅磁時(shí)，其定子電壓從其起始值U0降到0.368U0時(shí)所需的時(shí)間。

因此，定子繞組短路滅磁時(shí)間常數(shù)Tk就等于發(fā)電機(jī)短路滅磁時(shí)，其定子電流從起始值衰減到0.368倍所需的時(shí)間。

如果發(fā)電機(jī)有阻尼繞組，將使磁場的衰減變慢，滅磁時(shí)間常數(shù)相應(yīng)變大，具體的理論和數(shù)學(xué)分析比較復(fù)雜，這里不再贅述。但從試驗(yàn)來求取滅磁時(shí)間常數(shù)的策略是一樣的。

UEM= ⅠE0 × RE = UE0（RM / RE）

此電壓與滅磁電阻成正比，并等于滅磁前轉(zhuǎn)子電壓的RM／RE倍。滅磁電阻越大，轉(zhuǎn)子繞組上的過電壓越高，但過電壓的衰減也越快。實(shí)際上的過電壓比理論計(jì)算值小，由于自動(dòng)滅磁開關(guān)觸頭之間出現(xiàn)的電弧限制了過電壓的升高。經(jīng)驗(yàn)證明，滅磁電阻的大小應(yīng)為熱狀態(tài)轉(zhuǎn)子繞組電阻的4～5倍。在現(xiàn)場可采用雙臂電橋來測定其直流電阻。

檢測滅磁時(shí)間常數(shù)通常與發(fā)電機(jī)空載、短路特點(diǎn)試驗(yàn)一起進(jìn)行，可采用光線示波器或其他數(shù)字式錄波系統(tǒng)進(jìn)行測量。

（2）發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)結(jié)束，將定子電壓保持在額定值，并記錄定子電壓，勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電流穩(wěn)態(tài)值作為基準(zhǔn)。

（3）先磨動(dòng)光線示波器，隨后跳開滅磁開關(guān)，錄取發(fā)電機(jī)定子電壓、勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流的衰減波形。

（4）檢測結(jié)束，可從示波圖上量得定子繞組滅磁時(shí)間常數(shù)。具體就是確定定子電壓從UN衰減到0.368UN所需的時(shí)間。

（2）發(fā)電機(jī)短路試驗(yàn)結(jié)束后，將定子電流保持在額定值，并記錄定子電流、勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓穩(wěn)態(tài)值作為基準(zhǔn)。

（3）先起動(dòng)光線示波器，隨后跳開滅磁開關(guān)，錄取發(fā)電機(jī)定子電流、勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓的衰減波形。

（4）檢測結(jié)束可從示波圖上量得定子繞組短路滅磁時(shí)間常數(shù)。詳細(xì)就是確定定子電流從ⅠN衰減到0.368ⅠN所需的時(shí)間。

負(fù)荷額定下三相機(jī)端短路。當(dāng)發(fā)電發(fā)電機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)荷工況時(shí)，機(jī)端突然三相短路，因?yàn)闉樽圆?lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，故陽極電壓也突然為0，然后延時(shí)0.1秒跳負(fù)載開關(guān)（短路點(diǎn)在負(fù)荷開關(guān)內(nèi)側(cè)），同時(shí)聯(lián)跳滅磁開關(guān)進(jìn)行滅磁。

在錄取電壓（電流）衰減波形后，可以用作圖法來求取時(shí)間常數(shù)。按定子電壓（或電流）的額定值作為基準(zhǔn)，量取各時(shí)間間隔的定子電壓（電流）值，將這些點(diǎn)畫在坐標(biāo)紙上，可得到一衰減曲線。

在縱坐標(biāo)上取0.368UN（或0.368IN）得到C點(diǎn)，過C點(diǎn)作平行于橫坐標(biāo)的直線，與所畫曲線相交于A點(diǎn)，再經(jīng)A點(diǎn)作垂線，與橫坐標(biāo)相交于B點(diǎn)，則OB所代表的時(shí)間就是所求的滅磁時(shí)間常數(shù)T0（或TK0）。

3．試驗(yàn)數(shù)據(jù)                                                 環(huán)境溫度：  ℃，濕度：   %

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