同步发电机中的饱和与非饱和同步电抗

---

非饱和同步电抗

在低励磁情况下，同步发电机的空载特性曲线（OCC）与气隙线重合，因此同步发电机的同步阻抗是恒定的，这个同步阻抗的值称为线性或非饱和同步阻抗。

**非饱和同步电抗**（用X_su表示）可以从同步发电机在特定励磁电流下的气隙线电压和短路电流中获得。

**注意** – SCC 是短路特性。

根据特性曲线，非饱和同步阻抗由下式给出：

$$\mathrm{𝑍_{𝑠𝑢} =\frac{𝐸_{𝑎𝑑}}{𝐼_{𝑎𝑏}}= 𝑅_{𝑎} + 𝑗𝑋_{𝑠𝑢}}$$

如果忽略同步发电机的电枢电阻，则非饱和同步电抗由下式给出：

$$\mathrm{X_{𝑠𝑢} =\frac{𝐸_{𝑎𝑑}}{𝐼_{𝑎𝑏}}}$$

饱和同步电抗

随着励磁的增加，饱和效应降低了同步阻抗的值，因此OCC线性部分以外的同步阻抗值称为饱和同步阻抗。饱和同步阻抗的值不是恒定的，而是随着励磁和负载时同步发电机的功率因数而变化。

同步电抗的近似值随空载特性的饱和程度而变化。因此，在给定问题中使用的同步电抗值应是在同步发电机近似负载下计算的值。如果同步发电机连接到无限大母线，则其端电压保持在母线电压值不变。

如果改变机器的励磁电流，励磁电压将发生变化——不是沿着空载特性曲线，而是沿着Oc线（参考上图），这条线称为修正气隙线。这条修正气隙线表示与工作点“c”对应的相同磁饱和水平。因此，额定电压下的**饱和同步电抗**如下获得：

$$\mathrm{𝑍_{𝑠\:(sat.)} =\frac{𝐸_{𝑎𝑐}}{𝐼_{𝑎𝑏}}= 𝑅_{𝑎 }+ 𝑗𝑋_{𝑠(sat.)}}$$

如果忽略电枢电阻，则饱和同步电抗由下式给出：

$$\mathrm{𝑋_{𝑠\:(sat.)} =\frac{𝐸_{𝑎𝑐}}{𝐼_{𝑎𝑏}}}$$