同步发电机习题二 (有答案)

同步发电机习题二

一、填空题

1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机，其转速为125转／分，那么，极对数p=__________________(24)

2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是_________________(直轴去磁)

3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于 状态。（欠励）

4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。（无功功率）

5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象___________ 。（三相灯出现同时暗，同时亮的交替变化现象）

9．同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。_(直轴去磁)

10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象

___________ 。（一个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁）

11．同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.（容性）

12．并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节______________________.（原动机的转速）

13．同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。（减小）

14．同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。（交轴电枢反应）

15、同步发电机在过励时从电网吸收 容性无功功率 ，产生 直轴去磁的电枢反应 电枢反应

16、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；是 和 空间夹角。（电动势和电压；励磁磁动势和气隙磁动势）

17．凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁

转矩为 2q d

mU 11()sin22X X δ-Ω 18、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超前的，则电机运行在______励状态，此时电机从电网吸收_____性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到_____励状态，此时电机向电网发出_______无功功率。（欠励，感性，过励，感性）

19、同步发电机按转子结构分，有 , ；按原动机类型分，主要有 , ；（凸极式和隐极式；汽轮层峦叠嶂电机和水轮发电机）

20、同步电机空载运行指仅有_____________输出，________________输出为零(无功功率输出，有功功率)

二、单项选择题

1、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos =1.0的情况下，若逐渐减小励磁电流，则电枢电流是（ A ）

A ．逐大

B ．逐小

C ．先增大后减

小 D ．先减小后增大

2、 同步发电机电枢反应性质取决于( C )

A ．负载性质

B 发电机本身参数

C ．负载性质和发电机本身参数

D 负载大小

3、 同步发电机短路特性是一条直线的原因是（ B ）。

A ．励磁电流较小磁路不饱和

B ．电枢反应去磁作用使磁路不饱和

C ．短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行，所以Ik 和If 成正比

D ．短路时短路电流大使磁路饱和程度提高

4、三相同步发电机的cos 0.8N ϕ=，所谓正常励磁状态是指励磁电流（ D ）

A 额定励磁电流

B 输出感性无功功率所需的励磁电流

C 输出容性无功功率所需的励磁电流

D 仅有有功功率输出时的励磁电流

5．异步电动机处于理想空载状态时，转差率为( A )。

A. s=0

B. s=1

C. 0

D. s<0

6、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos =1.0的情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（ A ）

A ．逐大

B ．逐小

C ．先增大后减小

D ．先减小后增大

7．同步发电机在无穷大电网上运行，在下列哪种情况下静态稳定性能较好（ A ）。

A.短路大

B.欠励运行

C.过励运行

D.同步电抗大

8．隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为（ B ）

A 0︒

B 90︒

C 180︒

D 75︒

9、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（ D ）

A 交磁

B 直轴增磁

C 交磁兼直轴去磁

D 交磁兼直轴增磁

10、同步电机运行于电动状态，其（ D ）

A 0E U >

B 0E U <

C 1f F g 超前F δg

D 1f F g 滞后F δg

三、作图题

1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出感性无功功率时，分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图

2、★作出凸极发电机的电动势相量图

3、★画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。

4、★作出同步发电机的外特性和调整特性。

5、★作出同步发电机的V 形曲线，并说明其特点。

6、★同步电机时-空相矢量图

四、简答题

1、简述同步发电机的工作原理。

2、简述同步发电机用相灯法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。

3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。

3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过程。

（答：（1）校验发电机相序把发电机拖动到接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路。（2）发电机投放电网，立即加直流励磁电流，此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把转子自动牵入同步。）

4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某一个不符合时，应采取什么

措施使之满足并联条件。

（答：（1）发电机频率等于电网的频率；若不等，调节原动机的转速，改变发电机的频率（2）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致；若不同，调节励磁电流从而改变发电机的端电压。

（3）发电机的电压相序与电网的电压相序相同；若发电机与电网的相序不同,需对调发电机或电网的任意两根接线。

（4）在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样；若不一致，需微调节转速。）

5、用电枢反应理论解释同步发电机的外特性。

（同步发电机的外特性是指同步发电机在转速为额定转速、功率因素为常数、励磁电流为额定值时测出的发电机端电压关于电枢电流的特性曲线。当功率因素为小于1（滞后）时特性曲线为略微下降趋势，这时因为电枢电流起到了去磁作用，使得磁通减小，进而使得感应电势减小，进而使电压下降。当功率因素为等于1时特性曲线为略微下降趋势，因为电机本身有电感，电流仍滞后于电压，内功率因素角接近于90度，直轴电枢反应影响较小，电压下降不大。当功率因素为小于1（超前）时特性曲线为略微上翘趋势，这时因为电枢电流起到了增磁作用，使得磁通增大，进而使得感应电势增大超过了内阻压降值，进而使电压上升。）6、简述同步电动机异步起动过程

采用感应电动机工作原理.在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，击穿绝缘），亦不能直接短路（以免产生大电流），需串入阻值约为10倍的电阻。起动过程就是依靠电磁感应原理产生电磁转矩而旋转.当异步起动使转子转速上升接近同步转速，加入直流励磁，进入同步电机运行状态。

7、什么是无限大电网，它对并联于其上的发电机有什么约束？

电网的容量相对于并联的同步发电机容量来说要大得多，如果对并联在电网上的同步发电机进行有功功率和无功功率调节时，对电网的电压和频率不会有什么影响。无限大电网的特点是端电压和频率均可认为是恒定的。

8、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减小其

励磁电流，试问电枢电流如何变化？

9、一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么？

10、并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率