Випробування трифазного синхронного генератора

 

Мета роботи

 

2.1.1 Зняття основних характеристик трифазного синхронного генератора.

2.1.2 Вивчення властивостей трифазного синхронного генератора за його характеристиками.

 

Порядок виконання роботи

 

2.2.1 Визначити тип і призначення машини в агрегаті. Записати дані заводських щитків. Ознайомитися з особливостями конструкції син­­хронних машин.

2.2.2 Зібрати схему випробувань синхронного генератора з приводним двигуном постійного струму згідно рис. 2.1

2.2.3 Приводним двигуном привести до обертання ротор синхронного генератора до номінальної частоти обертання (номінальної частоти). Збудити генератор до номінальні напруги.

2.2.4 3няти характеристику холостого ходу

Е_Х = f(І_З)

при І₀ = 0; f = 50 Гц; n_Н = сonst

При знятті характеристики струм змінювати так, щоб одержати напругу на затискачах генератора в межах від мінімальної до перебільшуючої номінальну напругу на (10 – 20)%. Виконати 5 - 18 вимірювань, при цьому обов'язково виконати вимірювання для випадку номінальної напруги U_Н. Дані вимірювань і розрахункові дані занести в таблицю 2.1.

 

Таблиця 2.1 - Дані вимірювань і розрахункові дані випробувань синхронного генератора у режимі холостого ходу

№	Дані вимірювань	Розрахункові дані
IЗ, A	EХ, B	f, Гц	n об/хв	IЗ, в.о.	EХ, в.о.

 

Рисунок 2.1 – Схема випробування синхронного генератора

При номінальній напрузі перевірити симетричність напруг між фазами. Викреслити характеристики х.х. випробуваного генератора та нормалізовану (табл.2.2) в одній системі координат. Порівняти їх та зробити висновки. Характеристика випробуваного генератора не повинна відрізнятися від нормативної більше, ніж ± 5%.

 

Таблиця 2.2 - Нормалізовані характеристики х.х. синхронних генераторів

IЗ*	0,2	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	Примітки
ЕХ*	0,2	0,58	1,0	1,21	1,33	1,4	Турбогенератор
ЕХ*	0,2	0,53	1,0	1,23	1,3	-	Гідрогенератор

2.2.5 Зняти зовнішню характеристику U = f(Ia) при cos j = 1.0, cos j = 0.8. При знятті зовнішньої характеристики для режиму підвищення напруги висхідним прийняти режим номінального навантаження генератора: U_Н; І_Н, І_ЗН, потім І_ЗН = const та n_Н = const зменшити навантаження до нуля, при цьому виконати 5-8 вимірювань для чисто активного та активно-індуктивного (cos j = 1.0, cos j = 0.8) навантаження.

Дані вимірювань та розрахункові дані занести у табл.2.3.

 

Таблиця 2.3 - Дані вимірювань та розрахункові дані для визначення зовнішньої характеристики синхронного генератора

№

Дані вимірювань

Розрахункові дані

U, B

IЯ, A

IЗ, A

a1, діл

a2, діл

f, Гц

cos j -

n, об/хв

S, ВА

Р, Вт

cos j -

U*, в.о.

I*Я, в.о.

За даними таблиці 2.3 побудувати зовнішню характеристику у відносних одиницях.

За зовнішньою характеристикою визначити процентне завищення напруги, яке одержується після скидання навантаження, при умові, що

n = n_Н = const; І_З = І_ЗН = const

,

де U_Н, U_Х - відповідно номінальна напруга при номінальному навантаженні та напруга генератора х.х.

Процентне завищення напруги DU має бути не більші 50%.

2.2.5 Зняти регулювальну характеристику І_З = f (I_Я) при

U = U_Н = сonst, п = n_Н = const для випадку активного навантаження.

Струм навантаження змінювати в межах (0.2...1.25) І_Н, виконати 5-8 замірів при цьому обов'язково виконати заміри для випадку номінального струму І_Н. Дані вимірювань та розрахункові дані занести у табл. 2.4.

 

Таблиця 2.4 - Дані вимірювань та розрахункові дані для визначення регулювальної характеристики генератора

№

Дані вимірювань

Розрахункові дані

U, B

IЯ, A

IЗ, A

a1, діл

a2, діл

f, Гц

сos j -

S, ВА

Р, Вт

сos j -

IЗ*, в.о.

IЯ *, в.о.

За даними таблиці 2.4 побудувати регулювальну характеристику у відносних одиницях. За характеристиками визначити величину зміни струму збудження , яка уявляє собою відношення стру­му збудження при номінальному режимі до струму при холостому ході.

У табл. 2.3 - 2.4 прийняті такі позначення:

І_З - струм збудження, А;

Е_Х - ЕРС х.х. генератора, В;

f - частота струму статора, Гц;

n - синхронна частота (частота ротора), об/хв;

I_Я - фазний струм статора, А;

U - лінійна напруга статора, В,

S - повна потужність генератора, ВА;

a₁, a₂ - показання ватметра ділень;

Р - активна потужність генератора, Вт;

C_W - постійна ватметра, Вт/діл;

C_TT - коефіцієнт трансформації трансформатора струму, C_TT = 3;

cos j - коефіцієнт потужності:

Вказівки щодо звіту та підготовки до захисту лабораторної

Роботи

 

2.3.1 Звіт повинен вміщувати:

а) схеми, таблиці, розрахункові формули;

б) графіки характеристик;

в) визначення процентного підвищення напруги при спаданні навантаження та зміні струму збудження при номінальному режимі;

г) короткі положення та аналіз одержаних результатів і характеристик, висновок про досліджений генератор.

 

2.3.2 Питання для самостійної підготовки:

1 Що таке ВКЗ синхронного генератора?

2 Як визначається зміна напруги синхронного генератора при зміні навантаження?

3 Чи можливо одержати абсолютно жорстку зовнішню характери­стику синхронного генератора?

4 Як зміниться напруга синхронного генератора при вмиканні його на ємнісне навантаження?

5 Чому характеристика холостого ходу нелінійна, а характеристика КЗ має лінійну залежність?

6 Що таке реакція якоря синхронного генератора та як вона впливає на його роботу?

7 Коли реакція якоря повздовжня, поперечна, намагнічуюча, розмагнічуюча?

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3-С