ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

К основным характеристикам, которые могут быть получены от заводов изгото- ^ вителей или же, в случае их отсутствия, к построены на месте в эксплуатационных условиях, относятся: характеристика хо­лостого хода и характеристика короткого замыкания.

Характеристика холостого хода (х.х.х.) представляет зависимость электродвижущей силы генератора при холостом ходе от тока возбуждения при номинальной скорости вращения.

На рисунке 59 приведена нормальная харак­теристика холостого хода синхронных генера­торов, причем по обеим осям координат нане­сены не абсолютные, а относительные величины.

Из этой характеристики, например, следует, что при увеличении тока возбуждения от но­минального до н = 1,5 £вп напряжение на зажи­мах работающего вхолостую генератора возра­стает примерно только на 20%.

Характеристика короткого замыкания (трехфазного) (х.к.з.) пред­ставляет зависимость 

/к = / (£в) при п = const,где /к — ток трехнолюсного короткого замыка­ния генератора.

При проведении опыта выводы статора гене­ратора замыкаются между собой накоротко, ротор приводится во вращение до номинальной скорости, причем сопротивление реостата пол­ностью введено в цепь ротора. Затем генератор постепенно возбуждается путем вывода части сопротивления реостата.

Характеристика короткого замыкания синхронного генератора представляет наклонную к оси абсцисс прямую, так как ток короткого замыкания прямо пропорционален току возбуждения.

Прямолинейная характеристика объясняется тем, что при коротком замыкании на зажимах статора магнитная система синхронного генера­тора остается ненасыщенной, так как имеется только индуктивное сопротивление машины, и. магнитодвижущая сила реакции якоря размаг­ничивает генератор.

На рисунке 60 нанесены одновременно обе характеристики генератора: характеристика хо­лостого хода и характеристика короткого за­мыкания в относительных единицах.

При номинальном токе возбуждения О А, равном единице (в относительных величинах), будем иметь но характеристике холостого хода номинальное напряжение (17 = ОВ), также рав­ное единице в относительных величинах.

Таким образом, коэффициент о.к.з., или i -^окз — т^"' есть отношение тока возбуждения,соответствующего номинальному напряжению генератора при холостом ходе, к току возбужде­ния, соответствующему номинальному току ста­тора при трехфазном коротком замыкании.

При переходных режимах, вызванных ко­роткими замыканиями в цепи статора синхрон­ного генератора, появляется переходное реак­тивное сопротивление Xd', которое в несколько раз меньше синхронного реактивного сопро­тивления Xd.

В таблице 61 приведены относительные ве­личины значений основных реактивных сопро­тивлений и Кшз четырех серий вертикальных

табл 61

Чем выше Row,t, тем лучшими эксплуата­ционными характеристиками обладает генера­тор как при изолированной, так и особенно при параллельной работе с другими генерато­рами. Следует учесть вместе с тем, что повы­шение К0кз влечет за собою увеличение габа­ритов и стоимости синхронной машины.

Величина Канз генератора имеет существен­ное значение для устойчивости его работы. Она должна обеспечивать необходимую величину форсировки возбуждения при бросках тока, в том числе и коротких замыканиях в цепи статора.

Чем больше Ko.ii3, т. е. чем меньше синхрон­ное реактивное сопротивление Xd генератора,, тем меньшая степень форсировки возбуждения нужна для того, чтобы обеспечить удовлетвори­тельную работу генератора и потребителей при любых режимах нагрузки.

Построим диаграмму э.м.д.с. и проследим на примере влияние изменения коэффициента отношения короткого замыкания Л"Окз на изме­нение напряжения на зажимах генератора при внезапном сбросе нагрузки и неизменном поло­жении реостата регулирования возбуждения.

Пример. Определить ток возбуждения при поминальной нагрузке генераторов и повышение напряжения при внезапном сбросе нагрузки для гидрогенераторов с различными отношениями короткого замыкания от /t"0K3 = 0,5 до К0нз = = 1,25 с промежуточными значениями JT0H3 = = 0,75иА"о,3 = 1,0.

Характеристика холостого хода для гидро­генераторов может быть принята по заводским данным или же, при их отсутствии, в виде нор­мальной характеристики по В. А. Толвинскому в относительных единицах (табл. 62).