發(fā)電機有功功率和無功功率(已修改)
2025-07-05 00:04 本頁面
【正文】 ：[原創(chuàng)]發(fā)電機無功功率隨有功功率變化情況的分析作者：張曌 《電機學》一書中詳細闡述了調(diào)節(jié)發(fā)電機有功功率和無功功率時兩者之間的相互影響，最終得出一個眾所周知的結(jié)論，即調(diào)節(jié)無功時，有功不變，調(diào)節(jié)有功時，無功反方向變化。但是在實際生產(chǎn)過程中，絕大多數(shù)機組，在沒有人為干預的情況下，調(diào)節(jié)有功時，無功功率基本不會出現(xiàn)《電機學》理論中所描述的那種規(guī)律發(fā)生反方向變化的，當然不排除輕微反方向變化以及無功不變的現(xiàn)象出現(xiàn)，但是大多數(shù)情況下兩者是同方向變化的，即增加有功，無功也增加，減少有功，無功也減少。這種現(xiàn)象引起了不少疑問，在此便詳細分析一下實際生產(chǎn)過程中，機組的無功功率到底是如何隨著有功功率變化的，為什么會出現(xiàn)與理論書中結(jié)論相反的情況。（一）純電機角度的分析： 第一種方法利用電樞反應的原理進行分析，如果忽略勵磁調(diào)節(jié)器的話，在《電機學》的同步電機電樞反應章節(jié)中有提到，增加無功，有功不變，增加有功，無功變小。這是因為，勵磁如果是恒定不變的，那么在增加有功的時候，勵磁用于交軸電樞反應的部分就多了，因為有功功率是靠電機的交軸電樞反應來實現(xiàn)的，那么用于直軸電樞反應的部分就少了，而無功功率正是由直軸電樞反應來實現(xiàn)的，這樣加有功的時候無功就會降低，當然電壓也就會適當降低。等于是固定不變就那么多的勵磁電流，要么用作交軸反應來實現(xiàn)有功，要么就用作直軸反應來實現(xiàn)無功，在加有功時，交軸電樞反應用的勵磁多了，那么勵磁分給直軸電樞反應來實現(xiàn)無功的部分就少了。所以由于電樞反應，增加有功功率會產(chǎn)生去磁作用，最終導致發(fā)電機欠磁，無功功率降低，電壓降低。 第二種方法利用發(fā)電機功角變化來進行分析，前提同樣是勵磁保持恒定，發(fā)電機能否送出無功以及送出無功的多少與電壓差ΔU有關，這個電壓差ΔU是指發(fā)電機的電動勢E0和端電壓UN的同相部分的電壓差，注意是同相部分的電壓差，具體可參照《電機學》中的同步發(fā)電機遲相運行時的相量圖，相量圖是以發(fā)電機端電壓UN為一個參考相量，即NU為一個垂直向上的箭頭，其保持固定不動。電動勢E0在UN箭頭的逆時針側(cè)，且為一個長度大于UN的箭頭，兩者之間形成一個夾角δ即發(fā)電機功角。所謂同相部分的電壓差，就是指把E0箭頭向參考量UN或者說是垂直軸上的一個投影，這個投影的長度比UN箭頭要長，E0箭頭在垂直軸上的投影長度減去UN箭頭的長度即為兩者同相部分的電壓差ΔU，只有這個電壓差才會產(chǎn)生無功電流，并且是電壓差ΔU越大，發(fā)電機輸出的無功功率就越大，如果電壓差ΔU變小，則發(fā)電機輸出的無功功率就減小。又根據(jù)發(fā)電機功角特性可知，當發(fā)電機送出有功功率時，電動勢E0就與端電壓UN錯開一個δ角即發(fā)電機功角，當有功越大時，δ角越大，此時可以想象E0又往逆時針的方向轉(zhuǎn)了一個更大的角度，那么它在垂直軸上的投影高度就更短了，所以用它減去UN所得到的無功電壓差ΔU就變小了，因而無功自動減小，當然電壓也就會適當降低。反之，當有功減小時，功角δ也隨之減小，無功會自動增加，電壓也會適當升高。 總之，無論從純電機的任何一個方面去推論，前提只要勵磁電流是恒定不變的，
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