同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行(參考版)
2024-12-11 08:13本頁面
【正文】 但是如果勵(lì)磁電流調(diào)得過低，則有可能使電機(jī)失去穩(wěn)定而被迫停止運(yùn)行。 有功功率的調(diào)節(jié)也會(huì)影響無功功率的變化，當(dāng)增大發(fā)電機(jī)的有功功率時(shí)，由于勵(lì)磁電流不變和電網(wǎng)電壓不變，必將引起無功功率相應(yīng)的下降。如果只改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，只能調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功功率，過勵(lì)時(shí)發(fā)感性無功，電樞反應(yīng)為去磁；欠勵(lì)時(shí)發(fā)容性無功，電樞反應(yīng)可能為加磁作用。調(diào)節(jié)時(shí)內(nèi)部過程是通過相量圖或功角特性來說明的。 ?第二個(gè)問題是討論了并聯(lián)后有功和無功如何調(diào)節(jié)，主要針對(duì)在無限大電網(wǎng)上。 無功功率的調(diào)節(jié)和 V形曲線 本章小結(jié) （ １ ） ?第一個(gè)問題是討論了并聯(lián)投入的條件和方法。由于有功電流 Icosφ＝常數(shù)，定子電流 相量末端的變化軌跡是一條與電壓相量 垂直的水平 AB，由 E0sinθ＝常數(shù)，相量 末端變化的軌跡為一條與電壓相量 相平行的直線 CD。 2 過勵(lì)磁： 3 欠勵(lì)磁 ： ?四、發(fā)電機(jī)負(fù)載情況下無功功率的調(diào)節(jié) 保持輸出有功功率不變 ， 這時(shí)發(fā)電機(jī)電樞電流和勵(lì)磁電流的關(guān)系也可以用電動(dòng)勢相量圖來進(jìn)行分析 。 167。但是 ， 每臺(tái)發(fā)電機(jī)究竟負(fù)擔(dān)多少 ， 怎樣調(diào)節(jié)一臺(tái)發(fā)電機(jī)的無功功率呢 ？ 這是本節(jié)要研究的問題 。 據(jù)大致估計(jì) ， 一個(gè)現(xiàn)代化的電力系統(tǒng) ， 異步電機(jī)需要的無功功率占了電網(wǎng)給的總無功功率的70％ ， 變壓器占了 20％ ， 其它設(shè)備占 10％ 。 無功功率的調(diào)節(jié)和 V形曲線 ?一、調(diào)節(jié)無功功率的必要性 接到電網(wǎng)上的負(fù)載 ， 除了少數(shù)電熱設(shè)備外 ， 絕大多數(shù)都是電感性質(zhì)的負(fù)載 ?，F(xiàn)代的快速勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)提高發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定度，起著很重要的作用。如果，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生短路，轉(zhuǎn)子開始發(fā)生振蕩時(shí)。取代上述曲線的是一條動(dòng)態(tài)功角特性，其中，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢、電抗都是瞬態(tài)值，這里就不再詳細(xì)介紹了。 圖 319 所示便是這種情況 。 2） 提高靜態(tài)穩(wěn)定的程度，即提高過載能力，必然要提高最大電磁功率 ， 為了提高 PMmax ，必須減小同步電抗 xd ，但是減少xd，電機(jī)成本增加，所以不能過份地要求較高的過載能力。實(shí)際上，電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)，不論過載能力多少，從發(fā)熱觀點(diǎn)看，電機(jī)各部分巳達(dá)到額定溫升了。 ?0 ?90?m? ?? 30~20???? 40~30???二、 靜態(tài)穩(wěn)定 (8) 過載能力： 最大電磁轉(zhuǎn)矩 （ 或最大電磁功率 ） 與額定電磁轉(zhuǎn)矩（ 或額定電磁功率 ） 之比，稱為過載能力，用 km表示，對(duì)于隱極電機(jī) NNMNMm PPTTk?sin1ma xma x ???隱極電機(jī)的過載能力 km＝ ～ 2左右 。 一般把 dTM/dθ稱為同步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)矩系數(shù) 。如果能回到原先的狀態(tài)，發(fā)電機(jī)就是“靜態(tài)穩(wěn)定”的，反之，就是不穩(wěn)定的 。 2）不能無限制地增加來自原動(dòng)機(jī)的輸入功率以增大發(fā)電機(jī)的電磁功率，對(duì)于隱極發(fā)電機(jī)，當(dāng)功率角 θ達(dá)到 時(shí)，電磁功率將達(dá)到最大值 ，它稱為同步發(fā)電機(jī)的功率極限，如果再增加來自原動(dòng)機(jī)的輸入功率．則無法建立新的平衡，電機(jī)轉(zhuǎn)速將連續(xù)上升而失步。 ?一、有功功率的調(diào)節(jié) (1) ?sin02sM xUmEPP ???0?? 0?MP UE ?? ?0僅輸出輸出無功電流 ?0??增加來自原動(dòng)機(jī)輸入功率 01TT ? 0?MP 0MT ?10 MT T T??轉(zhuǎn)子回到同步速，發(fā)電機(jī)就在 θ角下穩(wěn)定運(yùn)行 原動(dòng)機(jī)輸入的功率恰好補(bǔ)償各種損耗 ?一、有功功率的調(diào)節(jié) (2) 總結(jié)： 1） 對(duì)于一臺(tái)并聯(lián)在無限大電網(wǎng)上的同步發(fā)電機(jī)，要想增加發(fā)電機(jī)的輸出功率，就必須增加來自原動(dòng)機(jī)的輸入功率，而隨著輸出功率的增大，當(dāng)勵(lì)磁不作調(diào)節(jié)時(shí)，電機(jī)的功率角就必須增大。 同步發(fā)電機(jī)與無限大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行 時(shí) 有功功率 的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定 ?分析前提 以隱極電機(jī)為例，飽和影響和電樞電阻略去不計(jì)，由于把電網(wǎng)看作無限大電網(wǎng)．所以 U＝常值，且 f=常值。而形成 θ角的原因是由于有交軸電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢 Faq（ 或 Iq） ，所以，交軸電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩、進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的必要條件。 ?二、 凸極式同步發(fā)電機(jī)的功角特性 (4) 2） 若要求取無功功率 Q＝ mUIsinφ的功角特性，可用類似方法推導(dǎo)出： 當(dāng) E0、 U和 xd為常數(shù)時(shí)，無功功率也是功率角 θ的函數(shù) 220 c os c os 222d q d qd d q d qx x x xUE U m UQ m mx x x x x?? ??? ? ??二、 凸極式同步發(fā)電機(jī)的功
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