附錄A

（資料性附錄）

負載突變時(shí)交流發(fā)電機的瞬態(tài)電壓特性

A．1 概述

當發(fā)電機承受某種負載突變時(shí)，將會(huì )出現端電壓隨時(shí)間的某種變化。勵磁調節系統的一個(gè)作用是檢測端電壓的這種變化，并且調節勵磁使端電壓得到恢復。端電壓中的最大瞬態(tài)偏差是隨下列因素變化的：

a）突變負載的大小、功率因數以及變化的速度；

b）初始負載的大小、功率因數以及電流與電壓之間的關(guān)系特性；

c）勵磁調節系統的反應時(shí)間與強勵能力；

d）負載突變后，RIC發(fā)動(dòng)機的轉速與時(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、勵磁機、調節器和內燃機的整個(gè)系統的性能特性，不可能只依據發(fā)電機的基本數據來(lái)確定。附錄的內容只適用于發(fā)電機及其勵磁調節系統。

選擇或使用發(fā)電機時(shí)，經(jīng)常要求或規定突加某一負載時(shí)的最大瞬態(tài)電壓偏差（電壓降）。當客戶(hù)要時(shí)，假定下列兩種情況都適合的前提下，發(fā)電機制造商應給出預計的最大瞬態(tài)電壓偏差。

——交流發(fā)電機制造商將發(fā)電機、勵磁機和調節器作為整體裝箱提供給用戶(hù)；

——發(fā)電機制造商可以得到確定調節器（和勵磁機，如果使用）瞬態(tài)性能的全部數據。

當提供預計的瞬態(tài)電壓偏差時(shí)，以下條件假定是成立的，除非有其他的規定。

a）恒定（額定）轉速；

b）發(fā)電機、勵磁機、調節器從環(huán)境溫度起動(dòng)，起初在空載、額定電壓下運行；

c）規定使用恒定阻抗性線(xiàn)性負載。

注：預計的瞬態(tài)電壓偏差是指在發(fā)電機機端各相電壓變化的平均值，即不考慮由發(fā)電機制造商無(wú)法控制的因素引起的不對稱(chēng)性。

A．2 電壓記錄儀的性能

以下的要求是可以達到的：

a）反應時(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態(tài)機端電壓應該用有效值表示，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)間的函數關(guān)系用帶狀圖表示，表明負載突變時(shí)發(fā)電機、勵磁機、調節器系統的瞬態(tài)性能。應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。所標記的曲線(xiàn)和計算的范例應作為確定負載突變時(shí)發(fā)電機-勵磁機-調節器系統性能的一個(gè)指南。

＝電壓降；

U_N＝額定電壓；

U_n1＝空載電壓（電壓表讀數的有效值）；

L＝恢復電壓正負峰間幅值的測量值（mm）；

I’_L＝用額定電壓修正后的負載電流值；

I_L＝負載吸收的實(shí)際電流值；

U_rec＝電壓表穩態(tài)時(shí)讀出的恢復電壓值（有效值）；

D＝最小瞬態(tài)電壓正負峰間幅值的測量值（mm）；

U_{dyn，min}＝計算所得的最小瞬態(tài)電壓值；

t₀＝加載時(shí)刻；

t_u.in＝電壓恢復到指定范圍的時(shí)刻。

示例：

A．4 起動(dòng)電動(dòng)機負載

推薦以下試驗條件以表明同步發(fā)電機、勵磁機和調節器系統起動(dòng)電動(dòng)機的能力。

A．4.1 模擬負載

a）恒定阻抗（不飽和無(wú)功負載）；

b）功率因數≤0.4滯后。

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

A．4.2 溫度

試驗應在發(fā)電機和勵磁系統為環(huán)境溫度時(shí)進(jìn)行。

A．5 數據說(shuō)明

瞬態(tài)電壓調整特性曲線(xiàn)應繪制為電壓降（用額定電壓的百分數表示）與kVA負載（見(jiàn)圖A．3）之間的關(guān)系曲線(xiàn)。

對于電壓調整范圍寬的發(fā)電機，當在整個(gè)電壓調整范圍內運行時(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)電機提供的百分數電壓降與kVA負載之間的關(guān)系曲線(xiàn)應該包括發(fā)電機運行范圍最端點(diǎn)處的性能，即208V～240 V/416 V～480 V。對于電壓不連續的發(fā)電機，電壓降與kVA負載之間的關(guān)系曲線(xiàn)應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負載之間的關(guān)系曲線(xiàn)應表示某點(diǎn)電壓至少恢復到額定電壓90％的狀況。如果恢復電壓低于額定值的90％，遠離電壓降曲線(xiàn)的某一點(diǎn)應標示出來(lái)，或者單獨提供一條恢復電壓和kVA負載之間關(guān)系的曲線(xiàn)。