同步发电机的运行特性包括空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性。这些特性对于判断发电机的正常运行状态、调整和保证安全高效发电至关重要。
1. 空载特性
空载特性是指发电机在额定转速下，不带任何负载时，空载电势Eo与励磁电流IL之间的关系。进行空载试验时，保持转速恒定，逐渐增加励磁电流直至端电压达到额定电压的130%，记录电流和电压值以绘制空载特性曲线。这条曲线是发电机最基本的特性曲线，用于计算发电机的电压变化率和同步电抗值等参数。
2. 短路特性
短路特性描述的是发电机在额定转速下，定子绕组短路时，定子绕组的稳态电流I与励磁电流Ii之间的关系。短路试验得到的特性曲线可以用来确定同步发电机的饱和同步电抗和短路比等关键参数，并帮助检测励磁绕组是否存在匝间短路等故障。
3. 外特性
外特性是指在励磁电流、转速和功率因数保持恒定的条件下，定子负荷电流的变化与端电压U之间的关系。外特性曲线（U=f(I)）可以分析发电机运行中的电压波动情况，为自动调节励磁装置的调节范围提供依据。电压变化率是描述电压波动程度的一个指标。
4. 调整特性
调整特性是指在电压、转速和功率因数保持恒定的条件下，定子负荷电流的变化与励磁电流之间的关系。调整特性曲线显示了在不同功率因数下，为了维持额定电压，定子电流增加到何种程度时励磁电流需要相应调整。这对于了解发电机在不同负载下的运行状态和无功功率的合理分配非常重要。
通过以上五种特性的分析和应用，可以确保发电机组的稳定运行和电力系统的高效供电。
