同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁(編輯修改稿)
2025-06-17 19:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出的無功勸率。 所謂 “ 合理控制 ” 包含兩層意思； (1)每臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率數(shù)量要合理； (2)當(dāng)系統(tǒng)電壓變化時(shí)．每臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的無功功率要隨之自動(dòng)調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)量要合理。 (1) 發(fā)電機(jī)無功功率的控制原理 設(shè)單機(jī)無窮大系統(tǒng) 其接線圖如圖所示 ： qGGds inGG EUP C O S XU I ??? ? ? 常 數(shù)G IG . UG = 常數(shù) . 以同步發(fā)電機(jī)接于無窮大電力系統(tǒng)為例說明發(fā)電機(jī)無功功率的控制原理。 因系統(tǒng)為無窮大 ， 系統(tǒng)電壓 UX恒定不變 ， 發(fā)電機(jī)端電壓 UG亦恒定不變 ，另外在調(diào)整發(fā)電機(jī)無功功率時(shí)不會(huì)引起發(fā)電機(jī)有功功率的改變 ， 即發(fā)電機(jī)輸出的有功功率 PG為一常數(shù) 。 在忽略發(fā)電機(jī)定子損耗及凸極效應(yīng)時(shí) ， 發(fā)電機(jī)輸出的有功功率為 得出： q 2sinE K? ??常 數(shù)G 1c osI K? ??常 數(shù)發(fā)電機(jī)輸出電流 IG在橫軸上的分量是不變的 ， IG的端點(diǎn)在相量圖中只能沿虛線 BB’移動(dòng) .發(fā)電機(jī)端電壓不變 當(dāng)勵(lì)磁電流由 IEF1增加 IEF2時(shí) ， 發(fā)電機(jī)的各運(yùn)行參數(shù)將由下角標(biāo)為“ 1”的量變?yōu)橄陆菢?biāo)為 “ 2”的量 ， 從相量圖中可以看出 ， 當(dāng)勵(lì)磁電流增加時(shí) ， 發(fā)電機(jī)輸出電流 IG的無功分量 IGsinΦ 是增加的 ， 故發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率 亦是增加的 . 同理 ， 當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流 IG減小時(shí) ， 發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率就減少 。 以上分析說明： 當(dāng)發(fā)電機(jī)接于無窮大系統(tǒng)時(shí) ， 通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的大小就可以控制發(fā)電機(jī)輸出的無功功率的大小 ， 這就是發(fā)電機(jī)無功功率調(diào)節(jié)控制原理 。 q 2sinE K? ??常 數(shù)由上可知：當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流時(shí)，發(fā)電機(jī)感應(yīng)電勢(shì) Eq在縱軸上的分量是不變的， Eq的端點(diǎn)在相量圖中只能沿虛線 AA’移動(dòng)； G 1c osI K? ??常 數(shù)G G G sinQ U I ??在實(shí)際運(yùn)行中，與發(fā)電機(jī)并聯(lián)的電力系統(tǒng)并不是真正意義上的無窮大系統(tǒng)，系統(tǒng)電壓 UG將隨系統(tǒng)負(fù)荷的變化而變化。 發(fā)電機(jī)輸出的無功功率不僅與發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流 IEF有關(guān)，還與發(fā)電機(jī)的端電壓 UG(即系統(tǒng)電壓 UX)有關(guān)，并且也影響與之并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組輸出的無功功率。 同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)還承擔(dān)著并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間無功功率合理分配的任務(wù)。 (2) 合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率。 當(dāng)多臺(tái)同步發(fā)電機(jī)接于同一母線并聯(lián)運(yùn)行時(shí) ， 系統(tǒng)所取用的無功功率由這多臺(tái)發(fā)電機(jī)共同承擔(dān) 。 根據(jù)負(fù)荷變化的需要 ， 當(dāng)系統(tǒng)所取用的無功功率發(fā)生變化時(shí) ， 并聯(lián)運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)輸出的無功功率是如何分配的呢 ？ 下面以兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行為例 ， 分析無功功率的分配情況 。 如圖 (a)所示， UM為母線電壓， Iq Iq2分別為發(fā)電機(jī) G G2輸出的無功電流， Iq為系統(tǒng)所取用的無功電流，二者之間的關(guān)系如下： q q 1 q 2I I I??并聯(lián)運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)間無功電流的分配取決于各發(fā)電機(jī)的外特性 ， 如圖 (b)所示 。 當(dāng)母線電壓為 UM1時(shí) ， 發(fā)電機(jī) G1所發(fā)出的無功電流為 Iq1， G2所發(fā)出的無功電流為 Iq2， 并有Iq1Iq2。 當(dāng)電網(wǎng)的無功負(fù)荷增加時(shí) ， 即系統(tǒng)取用的無功電流增加 ， 則要求發(fā)電機(jī)輸出的無功電流也要相應(yīng)地增加 。 由于發(fā)電機(jī) G G2都有下傾的外特性 ，所以母線電壓必然相應(yīng)地下降 。 假設(shè)母線電壓由UM1下降到 UM2， 發(fā)電機(jī) G1的無功電流將增至 Iq1’，G2的無功電流將增至 Iq2’。 從圖中可看出：由于兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的外特性不同 ，造成它們無功電流的變化亦不相同 ，即 ， 改變了負(fù)荷增加前兩臺(tái)發(fā)電機(jī)無功電流分配的比例 。 外特性斜率相差越大 ， 其改變程度也越大 。 q1 q 2II? ? ?在實(shí)際運(yùn)行中 ， 為了合理利用發(fā)電機(jī)組的容量 ， 希望各臺(tái)發(fā)電機(jī)應(yīng)按照其額定容量的大小成比例的分配其輸出的無功電流 。 從以上分析可以看出 ， 只要并聯(lián)發(fā)電機(jī)的 特性完全一致時(shí) （ 為發(fā)電機(jī)無功電流與其無功電流額定值的比值 )， 才能使無功電流在并聯(lián)機(jī)
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