下载文档原格式
第13章 思考题与习题参考答案13.1 试述三相同步发电机理想并列的条件? 为什么要满足这些条件?答：三相同步发电机理想并列的条件是：（1）发电机的端电压gU 与电网电压c U 大小相等，相位相同，即c g U U =；（2）发电机的频率g f 与电网频率c f 相等；（3）发电机的相序与电网相序相同。
如果cg U U ≠，则存在电压差c U U U -=∆，当并列合闸瞬间，在U ∆作用下，发电机中将产生冲击电流。
严重时，冲击电流可达额定电流的5~8倍。
如果c g f f ≠，则电压相量g U 与c U 的旋转角速度不同，因此相量gU 与c U 便有相对运动，两相量的相角差将在0～360之间变化，电压差U ∆在（0～2）g U 之间变化。
频率相差越大，U ∆变化越激烈，投入并列操作越困难，即使投入电网，也不易牵入同步。
交变的U ∆将在发电机和电网之间引起很大的电流，在转轴上产生周期性交变的电磁转矩，使发电机振荡。
如果发电机的相序与电网相序不同而投入并列，则相当于在发电机端点上加上一组负序电压，gU 和c U 之间始终有120相位差，电压差U ∆恒等于gU 3，它将产生巨大的冲击电流和冲击转矩，使发电机受到严重破坏。
13.2 同步发电机的功角在时间和空间上各具有什么含义?答：功角δ既是时间相量空载电动势0E 与电机端电压U 之间的时间相位差角，又是空间相量主磁场0Φ 与合成磁场UΦ 之间的空间夹角。
13.3 与无穷大电网并联运行的同步发电机，如何调节有功功率？调节有功功率对无功功率是否产生影响？如何调节无功功率？调节无功功率对有功功率是否产生影响？为什么？答：与无穷大电网并联的同步发电机，通过调节原动机的输入功率（增大或减小输入力矩）来调节有功功率，调节有功功率会对无功功率产生影响；通过调节发电机励磁电流来调节无功功率，调节无功功率对有功功率不产生影响，因为在输入功率不调节时，输出功率不会变化，这是能量守衡的体现。
第13章 同步发电机的并联运行13.1 试述三相同步发电机理想并列的条件? 为什么要满足这些条件?答：三相同步发电机理想并列的条件是：（1）发电机的端电压g U 与电网电压c U 大小相等，相位相同，即c g U U =；（2）发电机的频率g f 与电网频率c f 相等；（3）发电机的相序与电网相序相同。
如果cg U U ≠，则存在电压差c U U U -=∆，当并列合闸瞬间，在U ∆作用下，发电机中将产生冲击电流。
严重时，冲击电流可达额定电流的5~8倍。
如果c g f f ≠，则电压相量g U 与c U 的旋转角速度不同，因此相量gU 与c U 便有相对运动，两相量的相角差将在0～360之间变化，电压差U ∆在（0～2）g U 之间变化。
频率相差越大，U ∆变化越激烈，投入并列操作越困难，即使投入电网，也不易牵入同步。
交变的U ∆将在发电机和电网之间引起很大的电流，在转轴上产生周期性交变的电磁转矩，使发电机振荡。
如果发电机的相序与电网相序不同而投入并列，则相当于在发电机端点上加上一组负序电压，g U 和cU 之间始终有 120相位差，电压差U ∆恒等于g U 3，它将产生巨大的冲击电流和冲击转矩，使发电机受到严重破坏。
13.2 同步发电机的功角在时间和空间上各具有什么含义?答：功角δ既是时间相量空载电动势0E 与电机端电压U 之间的时间相位差角，又是空间相量主磁场0Φ 与合成磁场UΦ 之间的空间夹角。
13.3 与无穷大电网并联运行的同步发电机，如何调节有功功率？调节有功功率对无功功率是否产生影响？如何调节无功功率？调节无功功率对有功功率是否产生影响？为什么？答：与无穷大电网并联的同步发电机，通过调节原动机的输入功率（增大或减小输入力矩）来调节有功功率，调节有功功率会对无功功率产生影响；通过调节发电机励磁电流来调节无功功率，调节无功功率对有功功率不产生影响，因为在输入功率不调节时，输出功率不会变化，这是能量守衡的体现。
TAIYUAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY实验报告电机学课程名称：三相同步发电机的并网运行实验项目：电机馆实验地点：电气1003班专业班级：2010000969学号: 学张洪铭生姓名：王淑红2012 年12 月21 日一、实验目的和要求（必填）1、掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
2、掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。
二、实验内容和原理（必填）1、用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
2、用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
3、三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
4、三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。
（1）测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
（2）测取当输出功率等于.05倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法与实验步骤（可选）1、旋转灯光法（1）按图接线。
三相同步发电机GS选用DJ18，GS的原动机采用DJ23校正直流测功机MG。
R st选用D44上180门电阻，R f1选用D44上1800门阻值，Rf2选用D41上9011 与90「|串联加上9^ 1与90「并联共2251阻值，R选用D41上901】固定电阻。
开关S1选用D52挂箱，S2选用D53挂箱。
并把开关S1打在“关断”位置，开关S?合向固定电阻端（图示左端）。
（2）三相调压器旋钮退至零位，在电枢电源及励磁电源开关都在“关断”位置的条件下，合上电源总开关，按下“启动”按钮，调节调压器使电压升至额定电压220V，可通过V1表来观测。
（3）按他励电动机的起动步骤（校正直流测功机MG电枢串联起动电阻R st,并调至最大位置。
励磁调节电阻R f1调至最小，先接通控制屏上的励磁电源，后接通控制屏上的电枢电源），起动MF并使MG电机转速达到同步转速1500r/min。
将开关S2合到同步发电机的24V励磁电源端（图示右端），调节R f2以改变GS的励磁电流I f，使同步发电机发出额定电压220V，可通过V表观测，D53整步表上琴键开关打在“断开”位置。
同步发电机并联运行条件及其方法单机供电的缺点：①不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和牢靠性(发生故障就得停电);②无法实现供电的敏捷性和经济性。
这些缺点可以通过多机并联来改善。
通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。
现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统(电网)。
并网运行(Parallel Operation)优点：①提高了供电的牢靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。
②提高了供电的经济性和敏捷性。
③提高了供电质量，同步发电机并联到电网后，它的运行状况要受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网全都而不能单独变化。
一、并网条件把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联，或称为并列、并车、整步。
在并车时必需避开产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网患病干扰。
并网条件：① 电压有效值应相等即U=U1；② 频率和相位应相等f=f1、j =j1；③ 双方应有全都的相序。
若以上条件中的任何一个不满意则在开关K的两端，会消失差额电压，假如闭合K，在发电机和电网组成的回路中必定会消失瞬态冲击电流。
上述条件中，除相序全都是肯定条件外，其它条件都是相对的，由于通常电机可以承受一些小的冲击电流。
二、并联方法并车的预备工作是检查并车条件和确定合闸时刻。
通常用电压表测量电网电压，并调整发电机的励磁电流使得发电机的输出电压U=U1。
再借助同步指示器检查并调整频率和以确定合闸时刻。
同步指示器法(1) 灯光明暗法将三只灯泡直接跨接于电网与发电机的对应相之间。
并车方法为：①通过调整发电机励磁电流使得发电机的端电压等于电网电压；②电压调整好后，假如相序全都，灯光应表现为明暗交替，假如灯光不是明暗交替，则说明相序不全都，这时应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序全都；③通过调整发电机的转速转变其频率，直到灯光明暗交替非常缓慢时，说明和电网频率已非常接近，等待灯光完全变暗的瞬间到来，即可合闸并车。
一、实验目的1．掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
2．掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节方法。
二、预习要点1．同步发电机并联运行有哪些条件？如何满足这些条件？2．同步发电机并网运行时，怎样调节其有功功率和无功功率？在改变有功功率时，无功功率有无变化？3．同步发电机并网后，若原动机为直流电动机，为什么减少直流电动机的励磁电流可以增加发电机有功功率？三．实验项目1．用准确整步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
2．三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
3．三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节。
(1)测取当输出功率时三相同步发电机的形曲线。
(2)测取当输出功率时三相同步发电机的形曲线。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表）2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内）3．三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方）4．三相可调电阻900Ω（MEL-03）5．波形测试及开关板（MEL-05）6．三相可调电抗（MEL-08）五．实验方法接线说明：实验线路如图1。
图中为直流电动机，作原动机用；被试电机为三相凸极式同步电机，其额定值为：，，，；为涡流测功机。
、同步电机、由联轴器直接联接（虚线所示）。
电阻选用挂箱上的阻值为（接端，即两只串联）、电流为的可调电阻，作为直流并励电动机的起动电阻。
电阻选用挂箱上的阻值为、电流为的可调电阻，作为直流并励电动机励磁回路串接电阻。
直流电流表选用直流电机励磁电源上的励磁电流表（mA），选用直流稳压电源上的电枢电流表（A）。
同步发电机定子回路的电流表、功率表、电压表选用主控屏左侧的交流电流表、功率表、电压表。
同步指示灯为挂箱上的三组灯。
开关选用挂箱上的。
图1 同步发电机与电网并联接线图1．用准确整步法将三相同步发电机投入电网关联运行本实验采用交叉法将三相同步发电机投入电网关联运行。
电机学---三相同步发电机的并联运行实验报告课程名称：电机学实验类型：验证性实验实验项目名称：三相同步发电机的并联运行一、实验目的掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
二、预习要点三相同步发电机投入电网并联运行有那些条件?不满足这些条件将产生什么后果?如何满足这些条件?三、实验项目用旋转灯光法将三相同步发电机投入电网并联运行.四、实验设备及仪器1.IKDQ-2A型实验台主控制屏。
2.交流电压表、电流表、功率、功率因数表。
3.三相调压器。
3.交流电动机发电机组。
5.开关板。
6.旋转指示灯。
7.整步表五、实验方法及步骤1.用旋转灯光法将三相同步发电机投入电网并联运行。
工作原理:三相同步发电机与电网首联运行必须满足以下三个条件。
(1)发电机的频率和电网频率要相同，即f II=f I;(2)发电机和电网电压大小、相位要相同，即E OII=U I;(3)发电机和电网的相序要相同:为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用灯光旋转法或整步表法检查相序和频率。
实验步骤:(1)按照图5-1接线，井检查实验接线，电机绕组为Y接法(U N=380伏)。
(2)三相调压器旋钮退至零位，发电机同步励磁电源调节到最小位置与1IKO9整步表上琴键开关打在“断开”位置的条件下合上电源总开关，按下“启动”按钮，调节调压器使电压开至20(电动机额定电压为380考虑到安全因素，初次并网实验时输入电压调节至220V),可通过VI表观测。
(3)调节发电机同步励磁电源，使发电机发出电压为:220V(发电机额定电压380V，为了达到并网，发电机发出的电压值与电动机输入的电压值相等即可)，可通过V2表观测(4)观察三组相灯，若依次明灭形成旋转灯光，则表示发电机和电网相序相同，若三组相灯同时发亮、同时熄灭则表示发电机和电网相序不同。
当发电机和电网相序不同则应停机(先将发电机同步励磁电源调节到最小，并把三相调压器旋至零位使电机停止，再按下实验台电源的“停止”按钮)，在确保断电的情况下，调换发电机或三相电源任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动电机。
同步发电机的并联运行§11-4 同步发电机的功角特性功率角：指励磁电动势和电网电压这两个向量之间的夹角，用表示。
功角特性：指同步电机接在电网上对称稳态运行时，电机的电磁功率与功率角之间的关系。
0E &U&θ¾功率角θ的物理意义1）功率角是和之间的时间相位差角，对发电机而言，θ角是励磁电动势超前于端电压的时间角。
0E &U &0E &U &同步发电机的并联运行§11-4 同步发电机的功角特性同步发电机的并联运行§11-5 同步发电机与无限大电网并联运行时有功功率的调节和静态稳定以隐极电机为例，饱和影响和电枢电阻略去不计，由于把电网看作无限大电网。
所以U＝常值，且f=常值。
同步发电机的并联运行§11-5 同步发电机与无限大电网并联运行时有功功率的调节和静态稳定¾静态稳定在电网或原动机方面偶然发生一些微小扰动时，当扰动的原因消失以后，发电机能否回到原先的状态继续运行，这称为同步发电机的静态稳定问题。
如果能回到原先的状态，发电机就是“静态稳定”的，反之，就是不稳定的。
¾静态稳定静态稳定条件：以θ角表示。
对于隐极同步发电机，运行在0°<θ<90°范围内，发电机是静态稳定的。
运行在90°<θ<180°范围内，发电机是静态不稳定的。
当θ=90°时，是静态稳定和不稳定的转折点，称为静态稳定极限。
极限电磁功率静态稳定条件：以微分形式表示。
发电机是否稳定取决于：由于外界的扰动使发电机的功角变化时。
电磁转矩的增量是大于零还是小于零。
若用微分形式表示是否静态稳定，则可用当功率角θ增加一个dθ时，如果电磁转矩也增加一个dT，当功率角减小一个dθ时，电磁M转矩也减小一个dT，则运行是稳定的。
M¾静态稳定1）隐极汽轮发电机的额定运行点一般设计在θ=3 0°~40 °范围内，以保证一定大小的同步转矩系数，即电机具备一定的稳定能力。
第13章 同步发电机的并联运行13.1 试述三相同步发电机理想并列的条件? 为什么要满足这些条件?答：三相同步发电机理想并列的条件是：（1）发电机的端电压g U 与电网电压c U 大小相等，相位相同，即c g U U =；（2）发电机的频率g f 与电网频率c f 相等；（3）发电机的相序与电网相序相同。
如果cg U U ≠，则存在电压差c U U U -=∆，当并列合闸瞬间，在U ∆作用下，发电机中将产生冲击电流。
严重时，冲击电流可达额定电流的5~8倍。
如果c g f f ≠，则电压相量g U 与c U 的旋转角速度不同，因此相量gU 与c U 便有相对运动，两相量的相角差将在0～360之间变化，电压差U ∆在（0～2）g U 之间变化。
频率相差越大，U ∆变化越激烈，投入并列操作越困难，即使投入电网，也不易牵入同步。
交变的U ∆将在发电机和电网之间引起很大的电流，在转轴上产生周期性交变的电磁转矩，使发电机振荡。
如果发电机的相序与电网相序不同而投入并列，则相当于在发电机端点上加上一组负序电压，g U 和cU 之间始终有 120相位差，电压差U ∆恒等于g U 3，它将产生巨大的冲击电流和冲击转矩，使发电机受到严重破坏。
13.2 同步发电机的功角在时间和空间上各具有什么含义?答：功角δ既是时间相量空载电动势0E 与电机端电压U 之间的时间相位差角，又是空间相量主磁场0Φ 与合成磁场UΦ 之间的空间夹角。
13.3 与无穷大电网并联运行的同步发电机，如何调节有功功率？调节有功功率对无功功率是否产生影响？如何调节无功功率？调节无功功率对有功功率是否产生影响？为什么？答：与无穷大电网并联的同步发电机，通过调节原动机的输入功率（增大或减小输入力矩）来调节有功功率，调节有功功率会对无功功率产生影响；通过调节发电机励磁电流来调节无功功率，调节无功功率对有功功率不产生影响，因为在输入功率不调节时，输出功率不会变化，这是能量守衡的体现。
13.4 同步发电机并联于无穷大电网运行，试比较下列三种情况下的静态稳定性,并说明理由?(1)在过励磁状态下运行或在欠励状态下运行； (2)在轻载状态下运行或在重载状态下运行；(3)直接接到电网或通过升压变压器、长输电线接到电网。
答：（1）在过励状态下运行比在欠励状态下运行静态稳定性好。
因为此时功角δ小，运行点离静态稳定极限（90=δ）远；（2）在轻载状态下运行比在重载状态下运行静态稳定性好。
因为此时功角δ小，运行点离静态稳定极限（90=δ）远；（3）直接接到电网比通过升压变压器、长输电线接到电网静态稳定性好，后者相当于发电机同步电抗增大，在输出功率一定时，发电机功角增大，运行点离静态稳定极限（90=δ）比前者近，稳定性变差。
13.5 与无穷大电网并联运行的隐极同步发电机，保持无功功率不变，当增加有功功率输出时，功角δ、定子电流I 、功率因数ϕcos 和空载电动势0E 如何变化？作出变化前、后的相量图？当保持输出有功功率不变，只增大励磁电流时，功角δ、定子电流I 、ϕcos 和空载电动势0E 又如何变化？作出变化前、后的相量图？答：保持无功功率不变，则=δcos 0E 常数，因此0E 的端点在竖直线CD 上，同时=ϕsin I 常数， 相量I 的端点在水平线AB 上。
（变化后各量加“′”号）。
从图可见：当增加有功输出后，功 角增大、定子电流增大、功率因数增大、空载 电动势增大。
也就意味着需要同时增大原动机 输入功率（输入力矩）和励磁电流。
保持输出有功功率不变，则=δsin 0E 常数，因此0E 的端点在水平线AB 上，同时=ϕcos I 常 数，相量I的端点在竖直线CD 上。
从图可见： 当增加励磁电流后，功角减小、定子电流增大、 功率因数减小、空载电动势增大。
定子电流无 功分量增大意味着输出无功功率增加。
13.6 有一台kW 25000=N P 、kV 510.U N =、Y 接线、8.0cos =N ϕ (滞后)的汽轮发电机，13.2*=s X ，0=a R ，试求额定负载下发电机的空载相电动势0E 、功角δ及内功率因数角ψ，并画出相量图。
解：A U P I NN N N 3.17188.0105.1031025000cos 333=⨯⨯⨯⨯==ϕ8.368448.2704.1278.213.287.36110∠=+=⨯-∠+=+=****j j X I j U E skV U E E N 87.295.108448.200=⨯==*（线电动势）8.36=δ 由 8.0cos =N ϕ 得 ︒=87.36N ϕ67.738.3687.36=+=+=δϕψ13.7有一台凸极同步发电机，8.0*=d X ，6.0*=q X ，电枢电阻略去不计，试计算发出额定电压、额定电流、8.0cos =N ϕ(滞后)时的发电机空载电动势*0E 及功角δ。
解：8.0cos =N ϕ（滞后） 87.36=N ϕ31.568.016.016.01arctancos sin arctan=⨯⨯+⨯=+=****NNq N U U X I ϕϕψ83205.031.56sin 1sin =⨯==** ψN d I I44.1987.3631.56=-=-=N ϕψδ609.18.083205.044.19cos 1cos 0=⨯+⨯=+=**** d d X I U E δ13.8 有一台隐极同步发电机，并联于无穷大电网运行，V 400=N U ，Y 接法，同步电抗Ω=2.1s X 。
如果该发电机输出功率kW 80=P 时，1cos =ϕ。
若保持励磁不变，将输出功率减少到kW 20，忽略电枢电阻，求：功角、电枢电流和功率因数。
解：A U P I N 47.115140031080cos 33=⨯⨯⨯==ϕ6.034002.147.115tan =⨯==NPs U IX δ 964.30=δ根据δsin 0s em X U E mP = 可知 4sin sin ='='δδem em P P1286.04964.39sin 4sin sin ==='δδ 39.7='δ32.269)2.147.115()3400()(22220=⨯+=+=s NP IX U E63.341286.032.269sin cos 0=⨯=='δϕE X I s14.36340039.7cos 32.269cos sin 0=-⨯=-=' NP s U E X I δϕ05.5014.3663.3422=+='s X I A X I s 708.412.105.5005.50===' 692.005.50.63.34cos ==ϕ13.9 有一台隐极同步发电机，并联于无穷大电网运行，定子绕组Y 接法，原来每相电动势V 2700=E ，8.0cos =ϕ (滞后)，功角 5.12=δ，输出电流A 120=I 。
现在改变励磁使每相电动势V 2360=E ，并减小原动机转矩，使功角9=δ，忽略电枢电阻，求：（1）电网电压和发电机同步电抗；（2）运行情况改变后的电枢电流和功率因数； （3）两种情况下，发电机发出的有功功率和无功功率。
解：（1）δϕsin cos 0E IX s = Ω=⨯⨯==60874.08.01205.12sin 270cos sin 0ϕδI E X s829.438.06.05.12sin 270tan sin sin 0=⨯=⋅= ϕδϕE IX s V IX E U s NP 77.219829.435.12cos 270sin cos 0=-=-= ϕδ V U U NP N 65.38077.21933=⨯==（线电压）（2）92.369sin 236sin cos 0=⨯=''='' δϕE X I s 32.1377.2199cos 236cos sin 0=-⨯=-''='' NP s U E X I δϕ 25.3932.1392.3622=+='s X I A X I s 48.6460874.025.3925.39===' 9406.025.3992.36cos =='ϕ （3）kW I U P N 29.638.012065.3803cos 3=⨯⨯⨯==ϕkVar I U Q N 47.476.012065.3803sin 3=⨯⨯⨯==ϕ kW I U P N 987.399406.048.6465.3803cos 3=⨯⨯⨯=''='ϕkVar I U Q N 454.1434.048.6465.3803sin 3=⨯⨯⨯=''=ϕ13.10 一台汽轮发电机并联于无穷大电网，1*=U ，1*=I ，8.0*=s X ，0=a R ， 8.0cos =N ϕ(滞后)，如果保持励磁电流不变，在负载功率减为原来的43、21和41时，求出这三种情况下的功角δ、电枢电流I 的标么值及功率因数ϕcos 。
解：额定运行时385.2361245.164.048.18.087.36110∠=+=⨯-∠+=+=****j j X I j U E s8.0cos ==*N em P ϕ当负载功率减为原来的43时，6.08.043sin 101=⨯==***δsem X E P2977.061245.18.06.06.0sin 01=⨯==**E X s δ32.171=δ 48.0sin cos 1011==***δϕE X I s 539337.01cos sin 1011=-=***δϕE X I s 722.0539337.048.0221=+=**s X I 9025.08.0722.0722.01===**sX I 66482.0722.0.48.0cos 1==ϕ 当负载功率减为原来的21时， 4.08.021sin 202=⨯==***δsem X E P198456.061245.18.04.04.0sin 02=⨯==**E X s δ 447.112=δ 32.0sin cos 2022==***δϕE X I s5803763.01cos sin 2022=-=***δϕE X I s 66275.05803763.032.0222=+=**s X I 8284.08.066275.066275.02===**sX I 48284.066275.032.0cos 2==ϕ当负载功率减为原来的41时， 2.08.041sin 303=⨯==***δsem X E P09923.061245.18.02.02.0sin 03=⨯==**E X s δ695.53=δ 16.0sin cos 3033==***δϕE X I s 604491.01cos sin 3033=-=***δϕE X I s 62531.0604491.016.0223=+=**s X I 7816.08.062531.062531.03===**s X I25587.062531.0.16.0cos 3==ϕ13.11 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，额定负载时kW 25000=N P ，kV 510.U N =、Y 接线、8.0cos =N ϕ (0>N ϕ)，Ω=7s X ，0=a R ，求：(1)发电机在额定状态下运行时，功角N δ、电磁功率em P 、比整步功率syn P 及静态过载能力P k ； (2)若维持额定运行时励磁电流不变，输出有功功率减半时，δ、em P 、syn P 及ϕcos 将为多少?(3）发电机运行在额定状态下，仅将其励磁电流加大10％时（不考虑磁路饱和），δ、em P 、ϕcos 和电流I 各变为多少?解：（1）Ω=⨯⨯⨯===528.310250008.0)105.10(cos .3232N N N N NP N P U I U Z ϕ 98413.1528.37===*N s s Z X X 9285.35705.2587304.119048.298413.187.36110∠=+=⨯-∠+=+=****j j X I j U E s 9285.35=N δ kW P P N em 25000== 8.0cos ==*N em P ϕ104.19285.35cos 98413.11705.2cos 0=⨯⨯==****N ssynX U E Pδ rad kW S P P N syn syn /345008.025000104.1=⨯==*704.19285.35sin 1sin 1===N P k δ（2）输出功率减半时，4.08.021sin 101=⨯==***δsem X E P2934.0705.298413.14.04.0sin 01=⨯==**E X s δ062.171=δ kW P P N em 125002500021211=⨯==3033.1062.17cos 98413.11705.2cos 101=⨯⨯==****δssyn X U E Prad kW S P P N syn syn /125.407288.0250003033.111=⨯==*793652.098413.14.04.0sin cos 1011=⨯===****s s X E X I δϕ 585947.11062.17cos 705.21cos sin 1011=-=-=*** δϕE X I s99829.1793652.0.585947.1tan 1==ϕ 44752.0cos 1=ϕ（3）δδ''=sin sin 00E E N 533432.01.19285.35sin sin sin 00=='='E E N δδ238.32='δkW P P N em 25000==587304.198413.18.08.0sin sin cos 0022=⨯===''=*****s N s X E E X I δδϕ 5168.11238.32cos 705.21.11cos sin 022=-⨯=-''=***δϕE X I s 1955.25168.1587304.1222=+=**s X I 1065.198413.11955.21955.22===**s X I 723.01955.2.587304.1cos 2==ϕA U P I NN N N 3.17188.0105.1031025000cos 333=⨯⨯⨯⨯==ϕA I I I N 3.19013.17181065.122=⨯==*13.12 一台隐极发电机与无穷大电网并联运行，原来功角20=δ，因为电网发生故障使电网电压下降到原来的60%，若故障前后发电机输出的有功功率保持不变，电枢电阻忽略不计，试求欲使功角不大于25时，应把0E 上升到原来的多少倍？ 解：根据δsin 0sem X UE mP =可知，在输出有功功率不变时，电网发生故障前后应满足 δδ'''=sin sin 00U E U E 即 δδ''='sin sin 00U U E E欲使25≤δ 则000349.125sin 6.020sin E U U E E =≥'13.13 有一台汽轮发电机与无穷大电网并联运行，其额定数据为：kVA 31250=N S ，kV 510.U N =、Y 接线、8.0cos =N ϕ (滞后)，Ω=53.7s X ，0=a R ，求：（1）发电机在额定负载时，电磁功率、功角、输出的无功功率及过载能力各是多少？2）若维持额定功率不变，减小发电机的励磁，使kV 130=E ，试求此时发电机的电磁功率、功角、功率因数和输出的无功功率各是多少？解：（1）kW S P P N N N em 250008.031250cos =⨯===ϕkVar S Q N N N 187506.031250sin =⨯==ϕA U S I NN N 3.1718105.1031031250333=⨯⨯⨯==04.103518.053.73.1718cos =⨯⨯=N s N X I ϕ2794.77636.053.73.1718sin =⨯⨯=N s N X I ϕ04.10351cos sin 0==N s N X I E ϕδ 46.138253105.102794.7763sin cos 30=⨯+=+=NP N s N U X I E ϕδV E 1727146.1382504.10351220=+=59933.01727104.10351sin ==δ 822.36=δ669.159933.01sin 1===N P k δ（2）kW S P P N N N em 250008.031250cos =⨯===ϕδδ''=sin sin 00E E 79623.013000822.36sin 17271sin sin 00=='='E E δδ7716.52='δ103517716.52sin 13000sin cos 0=⨯=''= δϕE IX s 7423.18023105.107716.52cos 13000cos sin 3=⨯-⨯=-''=NP N s U E IX δϕ811.105067423.18021035122=+=s IXA X I s 327.139553.7811.10506811.10506===9852.0811.1050610351cos ==ϕkVar I U Q N 81.434987.9sin 327.13955.103sin 3=⨯⨯⨯== ϕ13.14 设有一台凸极同步发电机，Y 接线，Ω=2.1d X ，Ω=9.0q X ，并联于无穷大电网，线电压为V 230，额定运行时功角 24=N δ，每相空载电动势V 52250.E =。
