採用安匝法調壓


安匝法(也稱為磁動勢法)中,電樞漏抗的影響被等效的附加電樞反應磁動勢所代替,以便該磁動勢可以與電樞反應磁動勢相結合。

為了用磁動勢法預測同步發電機的電壓調整,需要以下資訊:

  • 每相電樞(或定子)繞組的電阻。

  • 同步發電機的空載特性曲線。

  • 同步發電機的短路特性曲線。

磁動勢法使用同步發電機的相量圖來確定電壓調整。為了繪製滯後功率因數下的相量圖,使用以下步驟:

步驟 1 – 每相電樞端電壓 (V) 作為參考相量,沿 OA 方向,如圖 1 所示。

步驟 2 – 電樞電流相量 (𝑰𝒂) 繪製在電壓相量 (V) 後面,滯後功率因數角 φ,根據該角計算同步發電機的電壓調整。

步驟 3 – 繪製與 (𝑰𝒂) 同相的電樞電阻壓降相量 (𝑰𝒂𝑅𝒂),沿 AC 線。現在,連線 O 和 C,相量 OC 代表電動勢 E’。

步驟 4 – 從圖 2 所示的空載特性曲線 (O.C.C.) 中,記下對應於電動勢 (E’) 的勵磁電流 (𝑰′𝒇)。然後,繪製勵磁電流 (𝑰′𝒇) 的相量,該相量超前電動勢 (E’) 90°。假設在短路條件下,所有勵磁都由電樞反應和電樞電抗的磁動勢所抵消。因此,

$$\mathrm{𝑰′_{𝒇} = 𝐼′_{𝑓}\angle(90° − α)}$$

步驟 5 從圖 2 也顯示的短路特性曲線 (S.C.C.) 中,確定在短路時使額定電流流通所需的勵磁電流 (𝑰𝒇𝟐)。這是克服同步電抗壓降 (𝑰𝒂𝑋𝑠) 所需的勵磁電流。因此,繪製勵磁電流 (𝑰𝒇𝟐) 的相量,該相量與電樞電流 (𝑰𝒂) 相反。

步驟 6 – 現在,為了確定合成勵磁電流 (𝑰𝑓),求勵磁電流 (𝑰′𝒇) 和 (𝑰𝑓𝟐) 的相量和。電流 (𝑰𝑓) 是在同步發電機空載條件下產生電壓 E0 的勵磁電流值。

步驟 7 – 因此,可以根據以下表達式確定同步發電機的電壓調整

$$\mathrm{電壓調整 =\frac{𝐸_{0} − 𝑉}{𝑉}× 100}$$

忽略Ra的安匝法

忽略同步發電機電樞電阻 (Ra) 的滯後功率因數下同步發電機的相量圖如圖 3 所示。

這裡,

$$\mathrm{𝑰_{𝑓2} = 𝐼_{𝑓2}\angle(180° − φ)}$$

而且,

$$\mathrm{{{𝑰^{′}}_{𝒇}}= {{𝑰^{′}}_{𝒇}}\angle 90°}$$

因此,合成勵磁電流為

$$\mathrm{𝑰_{𝑓} = {{𝑰^{′}}_{𝒇}} + I_{𝑓2}}$$

更新於:2021年10月13日

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