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对于同步发电机的不对称运行，可采用对称分量法来研究，下面分别来考虑正、负、零序对称分量。 正序分量 在同步电机的定子绕组中，由于转子励磁磁通旋转，能感应产生三相空载电动势，它们的相序就被规定为正序。因此正序电动势就是正常的空载电动势，即 我们在前面介绍的对称运行，就是电机在正序分量作用下的运行情况。可写出A相定子回路的正序电压方程式 其中，R为定子一相电阻值，X1为一相正序电抗，即前面对称运行下的同步电抗Xc。 负序分量 由于同步发电机没有反转的励磁磁通，定子绕组中也就不会感应负序电势，。负序电流作用下产生漏磁通及气隙磁通，与此相对应的漏电抗及负序电抗之和为负序电抗X2，可写出,A相定子回路负序电压方程式 零序分量 定子绕组中也不存在零序的空载电动势，零序电流作用下产生漏磁通，与此相对应的电抗为零序电抗X。可写出A相定子回路零序电压方程式 各相的阻抗 相序阻抗，包括正序、负序和零序阻抗从相序等效电路可以看出，它们都是发电机的内阻抗，是电枢电流产生的电阻和电抗压降与电枢电流的比值。电抗压降包括漏电抗以及电枢反应电抗压降两部分。 正序阻抗就是同步阻抗。负序阻抗或零序阻抗就是与负序电枢电流或零序电枢电流对应的限抗。 在同步阻抗中，电阻比同步电抗要小得多，因此，在计算电压时，经常可以把电阻忽略掉，只有在考虑损耗时，才用到电阻。 负序和零序电流引起的损耗与正序电流引起的损耗是不相等的，但数量级相差不多，因此，在负序和零序阻抗中，也常常忽略它的电阻。 正序电抗 对称运行时，同步电机的同步电抗Xc就是正序电抗X1.因此 式中，是定子绕组的漏电抗；Xa是电枢反应电抗。 负序电抗 将同步电机的负序电抗分为两部分来讨论：第一部分是负序漏电抗，第二部分是负序电枢反应电抗。负序电流产生漏磁通的情况与正序电流没有什么两样。因此，负序漏电抗Xs2在数值上与正序漏电抗完全相等，即Xs2=Xs. 电枢反应电抗可就不同了。正序电枢反应磁动势和磁通与转子之间没有相对运动：而负序电流产生的磁动势旋转方向正好和转子转向相反，磁动势及其产生的气隙磁通密度与转子之间有两倍同步速的相对转速。这样，转子绕组，包括励磁绕组和阻尼绕组都要切割负序电枢反应磁通而产生电动势、电流，并且还要产生反磁动势。这与二次绕组短路的变压器的二次绕组对一次绕组的影响相似。在同步电机中，与变压器二次绕组相对应的是转子绕组。因此，从定子边来看的这个电抗，除了与主磁路的励磁电抗有关外，还与转子绕组的漏电抗有关。同步电机里转子上的绕组各有不同，负序电抗为 从式子可以看出，负序电抗比正序电抗要小很多，这是由于转子绕组的去磁作用引起的。因为，同样的电枢电流值，若为负序的，则产生的磁通比正序的少了，因此负序电抗要比正序电抗小。 零序电抗 根据电枢绕组磁动势的规律，三个相绕组的电流如果同相，就不会产生基波电枢磁动势。由此可知，零序电流不会产生电枢反应基波磁动势和相应的磁通。 由于这个缘故，零序电抗就只有与漏磁通相对应的那部分电抗了，它是属于漏电抗性质的。 不过，零序电抗并不完全等于正序的漏电抗Xs，因为，在短距绕组里，某些槽的上下层分别属于不同的相。在这些槽里，零序电流产生的漏磁通与正序电流产生的漏磁通在数值上就不一样。一般前者小于后者，其数值与绕组的节距有关。因此，零序电抗X0小于Xs，即X0＜Xs。 两相线对线短路 发电机发生不对称短路如图所示，利用对称分量法对两相短路进行对称分量法找出各相序电流为 可见，在这种短路时没有零序电流，而正序电流和负序电流大小相等，方向相反。 再分析三相的电压，利用对称分量法找出相序电压， 可见正序电压和负序电压是完全相等的。 两组方程相互联系，得出 综上所诉，由于发电机的负序阻抗比正序阻抗小很多，所以发电机两相短路电流值大概是三相短路电流值的1.5倍。 |
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