第六章 同步电机.......................................................................................................................272
6.1 概 述............................................................................................................................272
6.1.1 同步电机的结构型式.........................................................................................272
6.1.2 同步电机的励磁方式.........................................................................................278
6.1.3 同步电机的冷却方式.........................................................................................278
6.1.4 同步电机的额定值.............................................................................................278
6.2 同步电机的运行原理....................................................................................................279
第五章 异步电机
5．1 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？
5．2 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样？怎样区分这两种运行状态？
5．3 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为1f，旋转磁场相对于转子以pfn/6011〔p为定、转子绕组极对数〕沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？
5．4 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？
5．5 三相异步电机的极对数p、同步转速1n、转子转速n、定子频率1f、转子频率2f、转差率s及转子磁动势2F相对于转子的转速2n之间的相互关系如何？试填写下表中的空格。
p 11min/rn 1min/rn Hzf/1 Hzf/2 s 12min/rn
1 50
2 1000 50
1800 60 3
5 600 -500
3 1000
4 50 1
5．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度1n。
5．7 试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？
5．8 异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载，电机主磁通有无变化？
5．9 异步电动机的等效电路有哪几种？等效电路中的2/1Rss代表什么意义？能否用电感或电容代替？
5．10 异步电动机带额定负载运行时，假设电源电压下降过多，会产生什么严重后果？试说明其原因。如果电源电压下降，对感应电动机的maxT、stT、m、2I、s有何影响？
5．11 漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？为什么？
5．12 某绕线转子异步电动机，如果〔1〕转子电阻增加一倍；〔2〕转子漏电抗增加一倍；〔3〕定子电压的大小不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？
第 六 章 同 期 系 统
将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作， 称为发电机的并列操作。同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同 期方法进行。否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振 荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。
准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下 四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。
（!）发电机电压相序与系统电压相序相同；
（"）发电机电压与并列点系统电压相等；
（#）发电机的频率与系统的频率基本相等；
（$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合 闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。 自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统
急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易
于实现操作自动化。因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条
件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不 能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。
自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量 的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。一般 自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。在采 用自同期法实施并列前，应经计算核对。
发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。除了发电机的出口断路器 之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间 构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。例如，发电机—变压器组的高压侧 断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断路器，都可作为同期点。在同期点应装设准同期装置。对于电压在 !!"#$ 以上
第六章 思考题及习题答案
6-1 电力系统中的无功功率电源有哪些？各有什么特点？
答：电力系统的无功功率电源有同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和静
止无功发生器等。
同步发电机是最基本的无功功率电源，在额定状态下运行时其发出无功功率为NGNGNSQϕsin=，
当功率因数变化时，其发出的无功也随之变化，但不能超越P-Q极限图的范围。
同步调相机是只能发无功功率的发电机，过励磁运行时，向系统供给感性无功功率，起无功电
源的作用；欠励磁运行时，从系统吸收感性无功功率，起无功负荷的作用。欠励磁运行时的容量只
有过励磁运行时容量的50％~65％。
静电电容器只能向系统供给感性无功功率，其所供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比，
在系统发生故障而使电压降低时，其输出的无功功率反而减少。因此电容器的无功功率调节性能较
差，且无法实现输出的连续调节。
静止无功补偿器（SVC）由静电电容器与电抗器并联组成。电容器可发出感性无功功率，电抗
器可吸收感性无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出或吸收的
无功功率。但SVC的核心元件是电容器，因此仍存在系统电压降低、急需向系统供应无功功率时，
其提供的感性无功功率反而减少的缺点。
静止无功发生器（SVG）的主体部分是一个电压源型逆变器，通过控制逆变器的输出电压来实
现无功功率的动态补偿。与SVC相比，其最重要的一个优点是在电压较低时仍可向系统注入较大的
无功功率。
6-2 发电机的运行极限是如何确定的？
答：同步发电机运行范围受以下因素限制：定子额定电流（额定视在功率）的限制；转子额定
电流（空载电势）的限制；原动机出力（额定有功功率）的限制。发电机运行极限图的具体绘制可
参考教材图6-3。
6-3 什么叫电压中枢点？一般选在何处？
答：在电力系统的众多节点中，通常选择一些主要的供电点加以监视和控制，如果这些节点的
电压满足要求，则系统中大部分节点的电压基本上也能满足要求，这些主要的供电点称为电压中枢
