发电机短路比简介

Question

如题所述

Answer 1

发电机的静态稳定性特性，可通过短路比Kc这一参数来衡量。Kc本质上是三相稳态短路时的短路电流与额定电流的比例，其表达式为Kc=Iko/IN，其中Iko对应空载额定电压下的励磁电流，Ifk则是额定电流下的励磁电流。由于短路特性线性，Kc也可以用空载额定电压时的励磁电流Ifo与Ifk的比值来计算，即Kc≈1/Xd，Xd是发电机在突然短路稳定时的直轴同步电抗，也就是饱和值时的电抗。

在不考虑磁饱和的情况下，短路比与直轴同步电抗Xd的关系是互为倒数的。短路比小意味着同步电抗大，短路时电流较小，但发电机在负载变化时电压波动大，稳定性差，过载能力弱，对电力系统的静态稳定性和充电容量构成影响。反之，短路比大则意味着过载能力强，负载电流引起的电压变化小，有利于提高发电机在系统运行中的静态稳定性。然而，Kc增大会增加励磁电流和转子用铜量，从而增加制造成本。

短路比的选取通常要考虑发电厂的输电距离、负荷变化情况等因素，例如，水轮发电机的短路比Kc一般在0.9至1.3之间。从结构角度看，Kc的近似表达式为Kc=B*δ/[(0.3～0.4)*A*τ]，其中涉及气隙长度δ、极距τ、气隙磁密B以及发电机电负荷A。为了增大Kc，可以考虑增大机组尺寸以减小A值，或者增加气隙，增加转子绕组的安匝数。