12.1.1. Определение номинального тока возбуждения методом непосредственной нагрузки должно производиться при работе синхронной машины в сети неизменного напряжения в режиме генератора, синхронного компенсатора или двигателя (в зависимости от назначения машины) с номинальными напряжением, мощностью, коэффициентом мощности и частотой. Допускается определение номинального тока возбуждения генератора и синхронного компенсатора производить также при работе на регулируемую нагрузку.

Возбуждение синхронных машин мощностью менее 10 МВт с питанием возбудительных устройств от дополнительных обмоток и встроенных компаундированных трансформаторов испытуемой машины должно осуществляться от собственной системы возбуждения.

12.1.2. Определение номинального тока возбуждения методом графического построения следует производить с использованием характеристик холостого хода и установившегося трехфазного короткого замыкания и расчетного индуктивного сопротивления .

По оси абсцисс откладывают вектор номинального тока якоря испытуемой машины , а под углом к вектору тока - вектор номинального напряжения (черт.3).

Черт.3

300 × 238 пикс.     Открыть в новом окне

Черт.3

Из конца вектора напряжения перпендикулярно к току следует отложить вектор падения напряжения .

Падением напряжения в активном сопротивлении обмотки якоря для машин мощностью 20 кВ·А и выше можно пренебречь. При необходимости, его учитывают, отложив вектор падения напряжения в активном сопротивлении прямой последовательности обмотки якоря из конца вектора напряжения параллельно току якоря. На диаграмме этот вектор следует откладывать для генераторов по направлению вектора тока, для двигателей - в обратном направлении.

Геометрическая сумма векторов номинального напряжения и падения напряжения в индуктивном сопротивлении дает вектор электродвижущей силы (э.д.с.) . Вектор тока возбуждения , создающего эту э.д.с., необходимо определять по характеристике холостого хода и откладывать из начала координат по направлению вектора .

По характеристике короткого замыкания определяют составляющую тока возбуждения , компенсирующую реакцию якоря при токе короткого замыкания, равном номинальному току, и откладывают ее из конца вектора вверх, перпендикулярно вектору тока якоря.

Составляющую тока возбуждения , компенсирующую реакцию якоря при токе короткого замыкания, равном номинальному, следует вычислять как разность между током возбуждения , соответствующим номинальному току якоря, определенным по характеристике короткого замыкания, и током возбуждения , соответствующим падению напряжения в индуктивном сопротивлении при номинальном токе якоря, определенном по характеристике холостого хода.

Геометрическая сумма двух найденных векторов тока возбуждения дает вектор номинального тока возбуждения .

При графическом определении номинального тока возбуждения допускается также и другое взаимное расположение отдельных частей диаграммы.

Для синхронных компенсаторов номинальный ток возбуждения может быть также определен методом графического построения по п.11.1.

12.2. Номинальное изменение напряжения в относительных единицах ( ) следует вычислять по формуле

656 × 178 пикс.     Открыть в новом окне

Номинальное изменение напряжения может быть выражено в процентах.

12.3. Регулировочную характеристику, представляющую зависимость тока возбуждения от тока якоря, следует определять при неизменных напряжении, коэффициенте мощности и частоте вращения методом непосредственной нагрузки. Допускается определение регулировочной характеристики методом графического построения.

Определение регулировочной характеристики методом непосредственной нагрузки необходимо производить при работе синхронной машины в сети неизменного напряжения в режиме генератора, синхронного компенсатора или двигателя (в зависимости от основного назначения).

Определение регулировочной характеристики генератора и синхронного компенсатора может производиться также при работе на регулируемую нагрузку.

При испытании следует измерять в цепи якоря напряжение, ток, мощность, коэффициент мощности, частоту, а в цепи возбуждения - ток. Один из отсчетов следует брать при токе якоря, близком к номинальному.

Для получения точек регулировочной характеристики методом графического построения необходимо определить токи возбуждения (при заданных напряжении, коэффициенте мощности и частоте вращения) для нескольких значений тока якоря (в пределах от 0 до ) по п.12.1.2.

13. Определение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента телефонных гармоник

13.1. Измерение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения ( ) в процентах следует производить с помощью измерителя коэффициента нелинейных искажений либо рассчитывать по амплитудам отдельных гармонических составляющих (измеренных непосредственно или полученных по данным разложения кривой напряжения) по формуле

где - действующие или амплитудные значения напряжений отдельных гармоник. Измерения должны производиться при работе машины в генераторном режиме при холостом ходе и номинальном напряжении. Линейное напряжение машины подводят к соответствующему прибору (анализатору гармонических составляющих, измерителю коэффициента нелинейных искажений или осциллографу). Допускается подключение приборов через делитель напряжения или через трансформатор напряжения. Для машин с номинальной частотой до 100 Гц измерение производят при частотах гармоник до 5000 Гц.

13.2. Коэффициент телефонных гармоник ( ) в процентах следует определять при работе машины с основным возбудителем в режиме холостого хода с номинальными напряжением и частотой с помощью специального прибора или анализатора гармонических составляющих напряжения. При измерении допускается использование трансформаторов напряжения класса не ниже 0,5. Величину рассчитывают по формуле:

где - число гармонических составляющих линейного напряжения, частоты которых лежат в пределах от номинальной до 5000 Гц;

- действующее значение -ой гармонической составляющей линейного напряжения, В;

- действующее значение линейного напряжения машины, В;

- весовой коэффициент, выбираемый по таблице в зависимости от частоты -ой гармонической составляющей линейного напряжения.

Весовые коэффициенты

437 × 882 пикс.     Открыть в новом окне

437 × 878 пикс.     Открыть в новом окне

437 × 883 пикс.     Открыть в новом окне

437 × 811 пикс.     Открыть в новом окне

14. Испытание при кратковременной перегрузке по току или по вращающему моменту

14.1. Испытание на кратковременную перегрузку по току якоря или по вращающему моменту - по ГОСТ 11828-86.

15. Определение потерь и коэффициента полезного действия

15.1. Определение потерь и к.п.д. синхронных машин - по ГОСТ 25941-83.

16. Испытание на нагревание

16.1. Испытание на нагревание машин, а также измерение температуры частей машины и охлаждающей среды в процессе испытания и после их окончания - по ГОСТ 11828-86.

17. Испытание на внезапное трехфазное короткое замыкание

17.1. Опыт внезапного трехфазного короткого замыкания проводят для испытания механической прочности машины, а также для определения электромагнитных параметров.

Замыкание накоротко обмотки якоря должно производиться при работе машины в режиме холостого хода с заданным напряжением при номинальной частоте вращения и отключенном автоматическом регуляторе возбуждения (АРВ).

Если для возбуждения машины применена электромашинная или независимая система возбуждения с управляемыми вентилями, то опыт внезапного короткого замыкания может производиться при возбуждении от собственного возбудителя, возбуждение которого осуществляется от независимого источника. При наличии последовательной обмотки возбуждения электромашинного возбудителя ее необходимо исключить. АРВ вспомогательного генератора системы независимого возбуждения должен быть оставлен в работе.

При бесщеточной системе возбуждения опыт внезапного короткого замыкания проводят при работе возбудителя без АРВ.

Если в качестве основной системы возбуждения применена система самовозбуждения с управляемыми вентилями или высокочастотная система возбуждения с неуправляемыми выпрямителями, то для проведения опыта следует использовать электромашинный возбудитель. При этом его номинальный ток должен в два или более раза превышать ток возбуждения холостого хода испытуемой машины.

Возбудитель в этом случае должен иметь независимое возбуждение, а его последовательная обмотка возбуждения, если она имеется, должна быть отключена.

Если указанные требования не могут быть выдержаны, то для проверки вибрации, механических напряжений и деформации допускается одновременно с замыканием накоротко обмотки якоря производить замыкание накоротко обмотки возбуждения испытуемой машины.

17.1.1. Для определения соответствия машины требованиям механической прочности следует производить осмотр ее до и после внезапного короткого замыкания и, в частности, осмотр лобовых частей обмотки якоря и их креплений. После опытов внезапного короткого замыкания необходимо произвести испытание электрической прочности изоляции обмотки якоря относительно корпуса (п.6). На машинах мощностью свыше 75000 кВ·А до и после опыта короткого замыкания необходимо определять частотные вибрационные характеристики обмоток, а также производить измерения их вибрации в режиме холостого хода при номинальных напряжении и частоте и в режиме короткого замыкания при номинальном токе якоря. В процессе опыта внезапного короткого замыкания рекомендуется измерять вибрации и деформации основных конструктивных узлов машины.