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第二章 电力系统电压的自动调节 ========基本知识点======== 发电机端电压的自动调整 同步发电机励磁系统 励磁系统中转子磁场的建立和灭磁 励磁调节器原理 第一节电力系统运行电压的有关问题 ========基本知识点======== 一、同步发电机励磁自动控制系统的组成 二、励磁控制系统的基本任务 三、超高压、长距离输电线路运行电压的有关问题 四、供电线路运行电压的有关问题 第一节电力系统运行电压的有关问题 电力系统运行的任务是保证安全、可靠、优质经济的供电，并且最大限度的满足用户的 要求。其中一个任务就是保证电能的质量。 电能质量指标：电压、频率与波形 电压质量主要与系统的无功功率平衡有关。同步发电机组成了系统主要的无功功率电源，同步发电机通过其励磁系统的运行，建立起内电动势，发电机就有了端电压。为全电力系统建立起基础的网络电压。 同步发电机的励磁电流是建立电力系统电压的唯一资源，因此在电力系统正常运行时，发电机励磁电流的变化主要影响电网电压水平和并联机组间无功功率的分配。 同步发电机的励磁系统：励磁功率单元和励磁调节器。 如图2-1.励磁功率单元向同步发电机的转子提供直流电流，即励磁电流；励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。整个励磁自动控制系统由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成一个反馈控制系统。 第一节电力系统运行电压的有关问题 第一节电力系统运行电压的有关问题 一、同步发电机励磁控制系统的任务 （一）、电压控制 图2-2同步发电机图 （a）原理电路图（b）等值电路图（c）矢量图 第一节电力系统运行电压的有关问题 第一节电力系统运行电压的有关问题 第一节电力系统运行电压的有关问题 图2-3 同步发电机外特性 第一节电力系统运行电压的有关问题 （二）、控制无功功率的分配 1、同步发电机与无穷大系统母线并联运行的有关问题： 第一节电力系统运行电压的有关问题 图 2 - 4 同步发电机与无限大母线并联运行 (a) 接线图； (b) 相量图； ) ( a 常数 = U G G G I · ) ( b d x I j d G 1 · K 2 A A B B 1 Q I · Q I · G I · 1 G I · K 1 2 Q I · 2 G I · x jI d G 2 · U U G = · x I j d G · · q 1 E · q E · 2 q E P I · j d ? ? ? ? ? í ì 4 4 3 4 4 2 1 　　　　　　 1 d 第一节电力系统运行电压的有关问题 第一节电力系统运行电压的有关问题 2、并联运行各发电机间无功功率的分配 (1)无励磁调节 第一节电力系统运行电压的有关问题 图 2 - 5 并联运行发电机间无功负荷的分配 ) ( b U 1 U 2 o I Q 1 D I Q 2 D I Q 2 I Q 1 I Q 2 I Q 1 I Q U G G 2 G 1 ) ( a G G I Q 1 I Q 2 I Q 第一节电力系统运行电压的有关问题 第一节电力系统运行电压的有关问题 IG G1 G2 UG IQ2 IQ1 U1 U2 I’Q1 I’Q2 3、正常运行时，对自动调压器的要求 保证电机端电压不变 保证机组间无功负荷的合理分配 有足够的容量 有很快的相应速度 有很高的运行可靠性 第一节电力系统运行电压的有关问题 三、供电线路的电压降的补偿方法 为保证负荷电压质量，必须对线路及变压器上的电压降落进行补偿，有两种方法： 串联电容补偿放法如图2-11（b）和并联电容补偿方法如图2-11（c） 补偿效果：利用图2-12所示的P-V特性曲线进行分析 串联电容补偿实质：减小了线路的电抗，使V受负荷电流的影响较小 并联电容补偿实质：根据负荷的变化情况调节输出的无功功率的大小和方向，使电压上升或下降