不同功率同步电机瞬态时间常数的对比研究

许国瑞，刘晓芳，罗应立，宋美红



不同功率同步电机瞬态时间常数的对比研究

许国瑞1，刘晓芳1，罗应立1，宋美红2

(1. 华北电力大学电气与电子工程学院，北京 102206；2. 中国·城市建设研究院，北京100120)

受电力系统安全生产要求的限制，通常采用小功率电机模拟并研究大型发电机的瞬态特性，但小功率电机定转子电阻的标幺值并非远小于相应绕组漏电抗，如果直接采用忽略电阻的传统瞬态时间常数解析法对电机瞬态特性进行分析，必然产生一定误差。为解决这一问题，本文推导了计及定转子电阻的瞬态时间常数改进解析表达式，通过7.5kW模型机试验及时步有限元方法验证了该解析表达式的正确性，并将其应用于不同功率电机，发现当定转子电阻变化相同倍数时，利用改进表达式计算瞬态时间常数的精度明显高于传统方法。研究结果为瞬态时间常数的计算和精确测量提供理论基础。

小功率电机；瞬态时间常数；定子电阻；转子电阻；时步有限元

0 前言

为了保证电力系统的安全生产和运行管理，对大型电机进行试验测试和试验研究要慎重。实验室通常采用与大型电机相同结构等比例缩放的小功率同步电机模拟和研究大型发电机的动态特性[1-4]。然而与大型发电机相比，小功率同步电机定转子电阻的标幺值并非远小于相应绕组漏电抗，如果在计算小功率电机瞬态时间常数时仍然采用忽略定转子电阻的传统解析方法进行计算分析，必然会产生一定的误差。……