第606同步发电机的不对称运行

6.6同步发电机的不对称运行不对称运行产生的原因一、单相负载：1.民用电：照明与家用电器2.工业:电气铁轨采用单相电源为牵引电机供电二、发电机或系统非正常运行1、系统有较大的不对称负载。2、电机或系统出现故障，例如发电机定子绕组故障，由于雷击、短路等事故等。研究电机不对称运行最有效的方法是对称分量法。不对称分量对称分量法：即将一组不对称的三相相量分解成三组〔正序、负序和零序〕对称分量，分别研究各个对称分量，然后将其各对称分量的结果迭加起来而得到最后结果。对称分量分别计算结果叠加适合于线性系统对称分量法回忆：三相系统的对称分量正序分量零序分量负序分量是一个算子,相量乘以，将使此相量逆时针旋转不对称分量的分解：每相电流分解为三个分量，每相磁势也可分解为三个分量。当正序电流流过三相绕组时，产生正向旋转磁势，亦称正序旋转磁势当负序电流流过三相绕组时，产生负向旋转磁势正序电动势就是正常的空载电动势，即：正序电压方程式：一、正序分量和正序电抗X+6.6.1各相序的根本方程式和等效电路转子直流励磁的磁通在定子绕组所产生的感应电势的相序，定为正序。当定子绕组中三相电流的相序与Ｅ0一致时，就是正序电流。正序电流流过定子绕组时所对应的电抗，就是正序电抗，在数值上，研究不对称问题时，由于电枢电阻远小于电抗，故短路电流中的正序分量和直轴电抗根本相当，即：正序电抗X+二、负序分量和负序电抗X-

发电机没有反转的励磁磁通，定子绕组中不会感应负序电势，。负序电流作用下产生漏磁通及气隙磁通，与相对应的漏电抗及负序电枢反应磁通对应的电抗之和为负序电抗，A相定子回路负序电压方程式为：负序电抗

负序电流流过定子绕组所对应的电抗就是负序电抗。由于负序电流所产生的旋转磁场与转子转向相反，负序磁场将以两倍同步转速切割转子上的所有绕组。在正常运行时，这些绕组都是自成闭路的，因而产生两倍频率的电流，这就相当于感应电机运行于转差率时的制动状态，所以同步电机负序状态下的等效电路与感应电机等效电路极为类似。异步电机的等效电路D轴负序阻抗的等效电路转子阻尼绕组可以求出直轴的负序电抗：

d轴的超瞬变电抗异步电机的等效电路q轴负序阻抗的等效电路q轴没有励磁绕组交轴的负序电抗：

q轴的超瞬变电抗负序电抗的平均值为：其中，X"d，X"q

称为直轴和交轴的超瞬态电抗。三、零序分量和零序电抗X0

，零序电流作用下产生漏磁通，与此对应的电抗为零序电抗。A相定子回路电压方程式为：零序阻抗当转子正向同步旋转，励磁绕组短接，电枢通过零序电流时所遇到的阻抗三相绕组中零序电流产生的三个脉动磁场基波分量合成为零，即不产生基波旋转磁场。三及其倍数次空间谐波合成谐波脉动磁势，对零序阻抗产生影响，且随转子位置〔直轴、交轴〕的变化而产生脉动，性质为漏抗性质〔谐波漏抗〕每相绕组周围产生漏磁通，影响零序阻抗。6.6.2同步发电机的不对称稳态短路一、单相对中点短路端口约束条件：将短路电流分解为对称分量电压的关系：1.短路电流：忽略电枢电阻以上分析的是短路电流的基波。由于负序电抗及零序电抗比正序电抗小得多，故单相短路电流远较三相短路电流为大，近似是三相短路电流的三倍，单相负载的分析方法与单相短路类似。开路相的电压：二、两相短路端口约束条件：将短路电流分解为对称分量电压的关系：忽略电枢电阻开路相的电压：三、三种稳态短路电流的比较单相对中点短路两相短路三相稳态短路忽略负序电抗和零序电抗同步发电机不对称运行的主要危害是在定子中产生了三相负序电流，此负序电流在电机气隙中将建立反向旋转磁场，以两倍同步速切割转子上的一切金属部件，并在其中产生电势及电流，增中转子的损耗及发热，引起倍频机械振动，影响发电机的正常运行。6.6.3负序和零序参数测定两相稳态短路法测负序阻抗测量电压UAB和两相短路电流，及它们的相位差，即可确定负序阻抗AVW

α为一钝角，α>90°逆同步法测负序阻抗负序电流所遇到的阻抗：发电机转子正转，定子施加一负序电流，测量电压、电流和功率AV