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短路比 (發電機)

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短路比簡稱SCR,是衡量發電機穩定性的指標[1]。是在開路時產生額定電樞電壓所需的場電流,相對短路時產生額定電樞電流所需的場電流的比例[1][2]。此比例也可以表示飽和[3]d軸同步電抗英語Reactances of synchronous machines的倒數(以標么英語Per-unit system表示)[4]

短路比的效果

短路比較高表示電抗較小,在實務上表示氣隙英語Air gap (magnetic)較大[5]

高短路比以及低短路比都有各自的優點[6]

  • 低短路比
    • 短路時的電路和短路比成正比,因此低短路比的發電機比較不需要保護,也比較便宜。
    • 低短路比表示氣隙較小,激磁場較小,這兩項都可以縮小發電機的尺寸。
    • 低短路比表示使用的銅和鐵都比較少,可以讓成本下降。
  • 高短路比
    • 高短路比的發電機在過載時可以產生較多的電,在電網偶發事件英語contingency (electrical grid)時可以增加系統穩定性,
    • 高短路比表示在負載變化時其電壓變化會比較小,也可以促進系統穩定性
    • 高短路比發電機其同步功較多,因此比較容易並聯運行。

實務上的發電機設計,會針對特定應用,考量其優點和缺點下,選擇適當的短路比[7]

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參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 Lawrence F. Drbal, Patricia G. Boston, Kayla L. Westra, Black & Veatch. Power Plant Engineering 1996. Springer. : 241. 
  2. ^ A.K.Sawney. A Course in Electrical Machine Design 6th. Dhanpat Rai and co. 2011: 11.18. 
  3. ^ Das 2017,第493頁.
  4. ^ Louis 2014,第641頁.
  5. ^ Boldea 2018,第314頁.
  6. ^ Ehya & Faiz 2022,第33-34頁.
  7. ^ Ehya & Faiz 2022,第34頁.

來源