康明斯动力（深圳）有限公司

附录A

（资料性附录）

负载突变时交流发电机的瞬态电压特性

A．1 概述

当发电机承受某种负载突变时，将会出现端电压随时间的某种变化。励磁调节系统的一个作用是检测端电压的这种变化，并且调节励磁使端电压得到恢复。端电压中的最大瞬态偏差是随下列因素变化的：

a）突变负载的大小、功率因数以及变化的速度；

b）初始负载的大小、功率因数以及电流与电压之间的关系特性；

c）励磁调节系统的反应时间与强励能力；

d）负载突变后，RIC发动机的转速与时间关系曲线的变化。

瞬态电压性能是包括发电机、励磁机、调节器和内燃机的整个系统的性能特性，不可能只依据发电机的基本数据来确定。附录的内容只适用于发电机及其励磁调节系统。

选择或使用发电机时，经常要求或规定突加某一负载时的最大瞬态电压偏差（电压降）。当客户要时，假定下列两种情况都适合的前提下，发电机制造商应给出预计的最大瞬态电压偏差。

——交流发电机制造商将发电机、励磁机和调节器作为整体装箱提供给用户；

——发电机制造商可以得到确定调节器（和励磁机，如果使用）瞬态性能的全部数据。

当提供预计的瞬态电压偏差时，以下条件假定是成立的，除非有其他的规定。

a）恒定（额定）转速；

b）发电机、励磁机、调节器从环境温度起动，起初在空载、额定电压下运行；

c）规定使用恒定阻抗性线性负载。

注：预计的瞬态电压偏差是指在发电机机端各相电压变化的平均值，即不考虑由发电机制造商无法控制的因素引起的不对称性。

A．2 电压记录仪的性能

以下的要求是可以达到的：

a）反应时间≤1ms；

b）灵敏度≥1％/mm。

注：使用峰值记录仪时，加载前和卸载后指示仪所读出的稳态机端电压应该用有效值表示，目的是确定瞬态电压的最小值（见图A．2）。

A．3 示例

输出电压与时间的函数关系用带状图表示，表明负载突变时发电机、励磁机、调节器系统的瞬态性能。应该记录完整的电压包络线，以确定瞬态性能特性。

图A．1和图A．2给出了两种电压记录仪所记录的带状图。所标记的曲线和计算的范例应作为确定负载突变时发电机-励磁机-调节器系统性能的一个指南。

＝电压降；

U_N＝额定电压；

U_n1＝空载电压（电压表读数的有效值）；

L＝恢复电压正负峰间幅值的测量值（mm）；

I’_L＝用额定电压修正后的负载电流值；

I_L＝负载吸收的实际电流值；

U_rec＝电压表稳态时读出的恢复电压值（有效值）；

D＝最小瞬态电压正负峰间幅值的测量值（mm）；

U_dyn，min＝计算所得的最小瞬态电压值；

t₀＝加载时刻；

t_u.in＝电压恢复到指定范围的时刻。

示例：

A．4 起动电动机负载

推荐以下试验条件以表明同步发电机、励磁机和调节器系统起动电动机的能力。

A．4.1 模拟负载

a）恒定阻抗（不饱和无功负载）；

b）功率因数≤0.4滞后。

注：发电机端电压不能恢复到额定值时，模拟起动电动机负载吸收的电流应该用U_N/U_rec比值来修正。应该用修正后的电流值和额定电压值来确定实际负载的kVA值。

A．4.2 温度

试验应在发电机和励磁系统为环境温度时进行。

A．5 数据说明

瞬态电压调整特性曲线应绘制为电压降（用额定电压的百分数表示）与kVA负载（见图A．3）之间的关系曲线。

对于电压调整范围宽的发电机，当在整个电压调整范围内运行时，工作特性将会发生很明显的变化。因此，为宽电压范围的发电机提供的百分数电压降与kVA负载之间的关系曲线应该包括发电机运行范围最端点处的性能，即208V～240 V/416 V～480 V。对于电压不连续的发电机，电压降与kVA负载之间的关系曲线应该表示出不同额定电压时的性能。

除非另有说明，电压降与kVA负载之间的关系曲线应表示某点电压至少恢复到额定电压90％的状况。如果恢复电压低于额定值的90％，远离电压降曲线的某一点应标示出来，或者单独提供一条恢复电压和kVA负载之间关系的曲线。