同步发电机在电网上运行.ppt

二、隐极机的无功功率功角特性 设功率为PT，运行于a点，功角δa PT δa Qa 假设原动机有功功率不变，减小励磁电流，则E0减小 功角特性幅值降低，运行点变为b点，功角为δb，相应无功变为Qb，即减小了无功输出。 （静态稳定度降低） δb 三、 有功不变时的无功调节 当调节励磁时，E0发生变化，使定子电流I和功率因数同时变化 四、 无功功率的V形曲线 电枢电流和励磁电流之间关系的曲线。 （有功功率保持不变时） 对应于不同的有功功率，有不同的V形曲线。当输出的功率值愈大时，曲线愈向上移。 cosθ =0.8超前 cosθ =0.8滞后 过激 欠激 结论：对于每一给定的有功功率都有一允许的最少励磁，进一步减小励磁将使发电机失去稳定。 结论：无功功率调节特性 当发电机与无穷大电网并联时，调节励磁电流的大小，就可以改变发电机输出的无功功率，不仅能改变无功功率的大小，而且能改变无功功率的性质。 当过励时，电枢电流是滞后电流，发电机输出感性无功功率。 当欠励时，发电机输出容性无功功率，电枢电流是超前电流。 例题13-3讲解 例题分析 （13.3） 一汽轮发电机，额定功率因数为0.8（滞后），同步电抗为xs*=1.0，并联在无穷大电网上运行 （1）供结90%额定电流时的输出有功和无功（额定功率因数），空载电动势E0和功角δ； （2）调节机械输入，使输出有功功率达到额定的110%，如励磁保持不变，则δ角和无功如何变化； （3）如需无功保持不变，如何调节励磁电流，求此时的空载电动势E0和功角δ。 例题分析 （13.3） 一汽轮发电机，额定功率因数为0.8（滞后），同步电抗为xs*=1.0，并联在无穷大电网上运行 分析： 1. 并联在无穷大电网上，不论输入机械功率、励磁电流和负载如何变化，则输出电压保持为额定电压； 2. 计算空载电动势 需先知道输出电流的相量 解：90%额定电流，且有额定功率因数，则 输出有功功率为0.72，无功功率为0.54 空载电动势 例题分析 （13.3） 一汽轮发电机，额定功率因数为0.8（滞后），同步电抗为xs*=1.0，并联在无穷大电网上运行 （1）供结90%额定电流时的输出有功和无功（额定功率因数），空载电动势E0和功角δ； 解：有功为额定的110%，则P*=0.8*1.1=0.88 励磁保持不变，则空载电动势E0=1.70（大小不变） 根据电压方程式，反过来计算输出电流 例题分析 （13.3） 一汽轮发电机，额定功率因数为0.8（滞后），同步电抗为xs*=1.0，并联在无穷大电网上运行 （2）调节机械输入，使输出有功功率达到额定的110%，如励磁保持不变，则δ角和无功如何变化； 励磁不变，有功增加， 则δ增加，无功减少 解：有功为额定的110%，则Ia*=0.8*1.1=0.88 保持无功不变，即Ir*=0.54 根据电压方程式计算空载电动势 空载电动势的有效值有1.7增加到1.77，则需要增加励磁电流。 例题分析 （13.3） 一汽轮发电机，额定功率因数为0.8（滞后），同步电抗为xs*=1.0，并联在无穷大电网上运行 （3）如需无功保持不变，如何调节励磁电流，求此时的空载电动势E0和功角δ。 思考题 发电机的定子电流的功率因数的确定 1.单独给对称负载供电时，由负载阻抗决定 2.与大电网并联时，负载由电网供给，发电机担负的有功由其原动机的功率大小决定；担负的无功功率决定于发电机的励磁电流，过激时功率因数滞后，欠激时超前。 第六节 同步补偿机——供给无功功率 空载运行的电动机：不吸收有功功率，过激时，对电网供给感性无功功率。 运行状况：电磁功率接近零，且在零功率因数 特殊应用：在电网基本空载，由于长输电线电容影响，使受电端电压偏高时，可将同步补偿机在欠激下运行，以保持电网电压的稳定。 同步电机不同运行状态 思考题 同步电机的内功率与电磁功率有何关系？ 磁阻转矩应可看同步转矩还是异步转矩？ 作业 13-2 13-3 13-4 13-6 需作出相量图，熟练掌握凸极电机相量图的作法 用标幺值进行分析计算 第十三章同步发电机在大容量电网上运行 第一节 同步发电机的并联运行 第二节 隐极同步发电机的功角特性 第三节 凸极同步发电机的功角特性 第四节 同步发电机的有功功率调节 第五节 无功功率的调节和V形曲线 第六节 同步电机的其他运行方式 主要内容 同步发电机的并联运行 发电机的整步 同步发电机的功角特性——隐极机、凸极机 有功功率的调节、稳定概念 无功功率的调节、V形曲线 了解：同步电动机、同步补偿机 第一节 同步发电机的并联运行 单