附錄A

（資料性附錄）

負(fù)載突變時(shí)交流發(fā)電機(jī)的瞬態(tài)電壓特性

A．1 概述

當(dāng)發(fā)電機(jī)承受某種負(fù)載突變時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)端電壓隨時(shí)間的某種變化。勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)作用是檢測(cè)端電壓的這種變化，并且調(diào)節(jié)勵(lì)磁使端電壓得到恢復(fù)。端電壓中的最大瞬態(tài)偏差是隨下列因素變化的：

a）突變負(fù)載的大小、功率因數(shù)以及變化的速度；

b）初始負(fù)載的大小、功率因數(shù)以及電流與電壓之間的關(guān)系特性；

c）勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間與強(qiáng)勵(lì)能力；

d）負(fù)載突變后，RIC發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)的變化。

瞬態(tài)電壓性能是包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、調(diào)節(jié)器和內(nèi)燃機(jī)的整個(gè)系統(tǒng)的性能特性，不可能只依據(jù)發(fā)電機(jī)的基本數(shù)據(jù)來(lái)確定。附錄的內(nèi)容只適用于發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

選擇或使用發(fā)電機(jī)時(shí)，經(jīng)常要求或規(guī)定突加某一負(fù)載時(shí)的最大瞬態(tài)電壓偏差（電壓降）。當(dāng)客戶(hù)要時(shí)，假定下列兩種情況都適合的前提下，發(fā)電機(jī)制造商應(yīng)給出預(yù)計(jì)的最大瞬態(tài)電壓偏差。

——交流發(fā)電機(jī)制造商將發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)和調(diào)節(jié)器作為整體裝箱提供給用戶(hù)；

——發(fā)電機(jī)制造商可以得到確定調(diào)節(jié)器（和勵(lì)磁機(jī)，如果使用）瞬態(tài)性能的全部數(shù)據(jù)。

當(dāng)提供預(yù)計(jì)的瞬態(tài)電壓偏差時(shí)，以下條件假定是成立的，除非有其他的規(guī)定。

a）恒定（額定）轉(zhuǎn)速；

b）發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、調(diào)節(jié)器從環(huán)境溫度起動(dòng)，起初在空載、額定電壓下運(yùn)行；

c）規(guī)定使用恒定阻抗性線(xiàn)性負(fù)載。

注：預(yù)計(jì)的瞬態(tài)電壓偏差是指在發(fā)電機(jī)機(jī)端各相電壓變化的平均值，即不考慮由發(fā)電機(jī)制造商無(wú)法控制的因素引起的不對(duì)稱(chēng)性。

A．2 電壓記錄儀的性能

以下的要求是可以達(dá)到的：

a）反應(yīng)時(shí)間≤1ms；

b）靈敏度≥1％/mm。

注：使用峰值記錄儀時(shí)，加載前和卸載后指示儀所讀出的穩(wěn)態(tài)機(jī)端電壓應(yīng)該用有效值表示，目的是確定瞬態(tài)電壓的最小值（見(jiàn)圖A．2）。

A．3 示例

輸出電壓與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系用帶狀圖表示，表明負(fù)載突變時(shí)發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的瞬態(tài)性能。應(yīng)該記錄完整的電壓包絡(luò)線(xiàn)，以確定瞬態(tài)性能特性。

圖A．1和圖A．2給出了兩種電壓記錄儀所記錄的帶狀圖。所標(biāo)記的曲線(xiàn)和計(jì)算的范例應(yīng)作為確定負(fù)載突變時(shí)發(fā)電機(jī)-勵(lì)磁機(jī)-調(diào)節(jié)器系統(tǒng)性能的一個(gè)指南。

＝電壓降；

U_N＝額定電壓；

U_n1＝空載電壓（電壓表讀數(shù)的有效值）；

L＝恢復(fù)電壓正負(fù)峰間幅值的測(cè)量值（mm）；

I’_L＝用額定電壓修正后的負(fù)載電流值；

I_L＝負(fù)載吸收的實(shí)際電流值；

U_rec＝電壓表穩(wěn)態(tài)時(shí)讀出的恢復(fù)電壓值（有效值）；

D＝最小瞬態(tài)電壓正負(fù)峰間幅值的測(cè)量值（mm）；

U_dyn，min＝計(jì)算所得的最小瞬態(tài)電壓值；

t₀＝加載時(shí)刻；

t_u.in＝電壓恢復(fù)到指定范圍的時(shí)刻。

示例：

A．4 起動(dòng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載

推薦以下試驗(yàn)條件以表明同步發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)和調(diào)節(jié)器系統(tǒng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的能力。

A．4.1 模擬負(fù)載

a）恒定阻抗（不飽和無(wú)功負(fù)載）；

b）功率因數(shù)≤0.4滯后。

注：發(fā)電機(jī)端電壓不能恢復(fù)到額定值時(shí)，模擬起動(dòng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載吸收的電流應(yīng)該用U_N/U_rec比值來(lái)修正。應(yīng)該用修正后的電流值和額定電壓值來(lái)確定實(shí)際負(fù)載的kVA值。

A．4.2 溫度

試驗(yàn)應(yīng)在發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)為環(huán)境溫度時(shí)進(jìn)行。

A．5 數(shù)據(jù)說(shuō)明

瞬態(tài)電壓調(diào)整特性曲線(xiàn)應(yīng)繪制為電壓降（用額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示）與kVA負(fù)載（見(jiàn)圖A．3）之間的關(guān)系曲線(xiàn)。

對(duì)于電壓調(diào)整范圍寬的發(fā)電機(jī)，當(dāng)在整個(gè)電壓調(diào)整范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，工作特性將會(huì)發(fā)生很明顯的變化。因此，為寬電壓范圍的發(fā)電機(jī)提供的百分?jǐn)?shù)電壓降與kVA負(fù)載之間的關(guān)系曲線(xiàn)應(yīng)該包括發(fā)電機(jī)運(yùn)行范圍最端點(diǎn)處的性能，即208V～240 V/416 V～480 V。對(duì)于電壓不連續(xù)的發(fā)電機(jī)，電壓降與kVA負(fù)載之間的關(guān)系曲線(xiàn)應(yīng)該表示出不同額定電壓時(shí)的性能。

除非另有說(shuō)明，電壓降與kVA負(fù)載之間的關(guān)系曲線(xiàn)應(yīng)表示某點(diǎn)電壓至少恢復(fù)到額定電壓90％的狀況。如果恢復(fù)電壓低于額定值的90％，遠(yuǎn)離電壓降曲線(xiàn)的某一點(diǎn)應(yīng)標(biāo)示出來(lái)，或者單獨(dú)提供一條恢復(fù)電壓和kVA負(fù)載之間關(guān)系的曲線(xiàn)。