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同步发电机习题二 (有答案)1

分享人:竹影清风 来源:互联网 时间:2017-06-18 阅读:0

同步发电机习题二

一、填空题

1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机,其转速为125转/分,那么,极对数p=__________________(24)

2、三相同步发电机带有纯电感负载时,如不计电枢电阻的作用,则电枢反应作用是_________________(直轴去磁)

3、装在用户附近的一台调相机,在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于 状态。(欠励)

4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。(无功功率)

5、同步发电机用暗灯法并联合闸,当频率不等时所出现的现象___________ 。(三相灯出现同时暗,同时亮的交替变化现象)

9.同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。_(直轴去磁)

10、同步发电机用暗灯法并联合闸,当电压不等时所出现的现象___________ 。(一个相灯没有绝对熄灭的时侯,在最亮和最暗范围内闪烁)

11.同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.(容性)

12.并联于无限大电网的运行的同步发电机,要改变有功功率输出,只需调节______________________.(原动机的转速)

13.同步发电机气隙增大,其同步电抗将 。(减小)

14.同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。(交轴电枢反应)

15、同步发电机在过励时从电网吸收 容性无功功率 ,产生 直轴去磁的电枢反应 电枢反应

16、同步电机的功角δ有双重含义,一是 和 之间的夹角;是 和 空间夹角。(电动势和电压;励磁磁动势和气隙磁动势)

17.凸极同步发电机与电网并联,如将发电机励磁电流减为零,此时发电机电磁转矩为 mU

2?2(1

Xq?1Xd)sin2?

18、一台并网运行的同步发电机,按发电机惯例,已知原运行点的功率因数是超前的,则电机运行在______励状态,此时电机从电网吸收_____性质的无功功率;若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大,则电机可变化到_____励状态,此时电机向电网发出_______无功功率。(欠励,感性,过励,感性)

19、同步发电机按转子结构分,有 , ;按原动机类型分,主要有 , ;(凸极式和隐极式;汽轮层峦叠嶂电机和水轮发电机)

20、同步电机空载运行指仅有_____________输出,________________输出为零

二、单项选择题

1、并联于大电网上的同步发电机,当运行于cos=1.0的情况下,若逐渐减小励磁电流,则电枢电流是( A )

A.逐大 B.逐小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

2、 同步发电机电枢反应性质取决于( C )

A.负载性质 B发电机本身参数

C.负载性质和发电机本身参数 D负载大小

3、 同步发电机短路特性是一条直线的原因是( B)。

A.励磁电流较小磁路不饱和

B.电枢反应去磁作用使磁路不饱和

C.短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行,所以Ik和If成正比

D.短路时短路电流大使磁路饱和程度提高

4、三相同步发电机的cos?N?0.8,所谓正常励磁状态是指励磁电流( D )

A 额定励磁电流

B 输出感性无功功率所需的励磁电流

C 输出容性无功功率所需的励磁电流

D 仅有有功功率输出时的励磁电流

5.异步电动机处于理想空载状态时,转差率为( A )。

A. s=0 B. s=1 C. 0<s<1 D. s<0

6、并联于大电网上的同步发电机,当运行于cos=1.0的情况下,若逐渐增大励磁电流,则电枢电流是( A )

A.逐大 B.逐小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

7.同步发电机在无穷大电网上运行,在下列哪种情况下静态稳定性能较好( A )。

A.短路大 B.欠励运行 C.过励运行 D.同步电抗大

8.隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为( B )

A 0? B 90? C 180? D 75?

9、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时,其电枢反应为( D )

A 交磁 B 直轴增磁

C 交磁兼直轴去磁 D 交磁兼直轴增磁

10、同步电机运行于电动状态,其( D )

A E0?U B E0?U C F?f1超前F? D F??

f1滞后F? ?

三、作图题

1、当一台隐极同步电机发出有功功率,同时发出感性无功功率时,分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图

2、★作出凸极发电机的电动势相量图

3、★画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。

4、★作出同步发电机的外特性和调整特性。

5、★作出同步发电机的V形曲线,并说明其特点。

6、★同步电机时-空相矢量图

四、简答题

1、简述同步发电机的工作原理。

2、简述同步发电机用相灯法并网时,条件不满足时所呈现的现象,应采取的措施。

3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时,条件不满足时所呈现的现象,应采取的措施。

3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过程。

(答:(1)校验发电机相序把发电机拖动到接近同步转速,励磁绕组经限流电阻短路。

(2)发电机投放电网,立即加直流励磁电流,此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把转子自动牵入同步。)

4、同步发电机并联合闸的条件?若四个条件中有某一个不符合时,应采取什么

措施使之满足并联条件。

(答:(1)发电机频率等于电网的频率;若不等,调节原动机的转速,改变发电机的频率

(2)发电机的电压幅值等于电网电压的幅值,且波形一致;若不同,调节励磁电流从而改

变发电机的端电压。

(3)发电机的电压相序与电网的电压相序相同;若发电机与电网的相序不同,需对调发电机或电网的任意两根接线。

(4)在合闸时,发电机的电压相位与电网电压的相位一样;若不一致,需微调节转速。 )

5、用电枢反应理论解释同步发电机的外特性。

(同步发电机的外特性是指同步发电机在转速为额定转速、功率因素为常数、励磁电流为额定值时测出的发电机端电压关于电枢电流的特性曲线。当功率因素为小于1(滞后)时特性曲线为略微下降趋势,这时因为电枢电流起到了去磁作用,使得磁通减小,进而使得感应电势减小,进而使电压下降。当功率因素为等于1时特性曲线为略微下降趋势,因为电机本身有电感,电流仍滞后于电压,内功率因素角接近于90度,直轴电枢反应影响较小,电压下降不大。当功率因素为小于1(超前)时特性曲线为略微上翘趋势,这时因为电枢电流起到了增磁作用,使得磁通增大,进而使得感应电势增大超过了内阻压降值,进而使电压上升。)

6、简述同步电动机异步起动过程

采用感应电动机工作原理.在转子极靴上加装起动绕组(发电机称为阻尼绕组),起动时,励磁绕组不能开路(以免产生过大的感应电势,击穿绝缘),亦不能直接短路(以免产生大电流),需串入阻值约为10倍的电阻。起动过程就是依靠电磁感应原理产生电磁转矩而旋转.当异步起动使转子转速上升接近同步转速,加入直流励磁,进入同步电机运行状态。

7、什么是无限大电网,它对并联于其上的发电机有什么约束?

电网的容量相对于并联的同步发电机容量来说要大得多,如果对并联在电网上的同步发电机进行有功功率和无功功率调节时,对电网的电压和频率不会有什么影响。无限大电网的特点是端电压和频率均可认为是恒定的。

8、 一台并联于无限大电网运行的同步发电机,其电流滞后电压,若逐渐减小其励磁电流,试问电枢电流如何变化?

9、 一台与电网并联运行的同步发电机,仅输出有功功率,无功功率为零,这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么?

10、 并联于电网上运行的同步电机,从发电机状态变为电动机状态时,其功率

角?、电磁转矩T、电枢电流I及功率因数cos?各会发生怎样的变化?

11、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机,当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时,功率角及励磁电流是否变化?电流和空载电动势的变化轨迹是什么?

12、并联在电网运行的同步发电机,当保持励磁电流不变时,调节发电机输出有功功率,输出无功功率变不变?试问电流和空载电动势变化规律是什么?

当励磁电流为常数时,调节发电机输出的有功功率,发电机的无功功率也会改变,输出有功功率减少时,输出落后性无功功率会增大。电动势向量的轨迹是一个圆,电枢电流向量的轨迹也是一个圆(圆心不是0),把它们称为同步电机的圆图。

五、计算题

1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载,cos??1此时,U?UN,I?IN若该电机的X??0.15,Xa?0.85电枢电阻略去不计。用时间相量求出空载电动势

E0,?,? '

2、★一台三相星形联结1500KW的水轮同步发电机,额定电压6300V,额定功率因素cos?N?0.8 (滞后),已知它的参数 Xd?21.3?,Xq?13.7?忽略电枢电阻,试

求:

(1) Xd和Xq的标么值;

(2) 画出电动势相量图;

(3) 计算额定负载时的电动势E0

3、★已知一台4极隐极同步电机,

端电压U?1.I?1,XC?1.2,cos??

忽略定子电阻,励磁磁动势幅值为Ff1电枢反应磁动势的幅值Fa?122,Ff1,试用时


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