山东大学+电机学+第六章.pptVIP

(2) V形曲线 隐极同步电动机，忽略Ra èo èo èo ù EosinδM=常值 IMcosφM =常值 ìM ìM ìM jìMXs jìMXs jìMXs A B C D 电机学图\片段.shs 改变励磁时同步电动机相量图 同步电动机调节 If 可改变功率因数，这是同步电动机的优点之一 同步电机机与感应电机同时接入电网，并使同步机处于过励状态 例6-7 1、准确同步法 直接接法 同步指示器： 最简单的同步指示器由三个指示灯组成。分为直接接法和交叉接法两种。 电压表 调 n ≈ ns 灯不亮 灯光闪烁三个灯将同时出现时暗时亮的现象 uA uc UB UA’ UB’ Uc‘ UA’ UB’ Uc’ uA uB uc UA’ UB’ UC’ uA uB uc 在灯光全部熄灭时，合闸投入并联，直接接法也称为灯光熄灭法 ① ② ③ 指示灯交替明暗，形成旋转 交叉接法 1灯灭，2、3灯亮。 若 UA’ = UA 但 指示灯交替明暗，形成旋转 待到灯1熄灭，灯2和灯3亮度相同，表示发电机已满足投入并联条件，可合闸并网。交叉接法亦称为灯光旋转法，此法的优点是能判断发电机频率比电网高还是低 采用直接接法时，若出现灯光旋转现象，说明相序不同； 采用交叉接法时，若出现灯光同时明暗现象也是相序错误。 优点是：投入瞬间电网和电机没有冲击； 缺点是：整步手续比较复杂。 准整确同步法 ⑴相序相同， 沿旋转磁场的转向n ≈ ns ， 励磁绕组通过电阻短路 2、自同步法 为了将发电机迅速投入电网，可采用自同步法。 优点：投入迅速，装置简单 缺点：投入时定子电流冲击大 ⑵然后先合闸投入电网，（此时相当于一台感应电机） （3）再立即加励磁电流（有冲击电流）牵入同步。 二、有功功率的调节和静态稳定 1、有功功率的调节 现代电力系统的容量都很大，其频率和电压基本不受负载变化和其他扰动的影响而保持为常值,这种恒频恒压的交流电网，称为无穷大电网。当发电机并联于无穷大电网时，可向电网输出功率。 下面以隐极电机为例说明同步发电机与无穷大电网并联时有功功率的调节，为简化分析略去Ra不计，设发电机已接到一个无穷大电网。 从物理模型看，分解出切向力，使转子上受到一制动性质的电磁转矩，当制动转矩与原动机驱动转矩相平衡时。功率就不再增大，这时转子主极磁场拉着气隙磁场以同步速旋转，将输入的机械功率变为电功率输出，在功角特性上对应于A点。 由此可见，要调节发电机输出的有功功率，必须调节原动机的输入功率，使δ增大，电磁功率和输出功率便会相应增加。 原动机输入功率的增加不是无限制的，对于隐极电机，当δ达到90时，电磁功率达到最大值。即隐极同步发电机的功率极限值 2、静态稳定 静态稳定指电网上并联运行的同步发电机，在受到电网或原动机方面的微小扰动后，能够自动的恢复到原有平衡状态的能力。如能复原，则发电机是 稳定的，反之，则为不稳定。 整步功率系数 为了使发电机能稳态运行，应使发电机的功率极限比额定功率大一定的倍数，这个倍数称为过载能力 随着电力系统的不断发展，超高压远距离输电线路相继投入运行，电网电压和无功功率的调节成为一个突出问题。 当电网处于高峰大负荷运行时，感性负荷引起电压下降，当电力负荷处于低谷期时，由于线路电容效应产生的无功功率引起电网电压升高。而现代城市电网均采用高压电缆供电方式，引起电力系统电容电流的增加，导致容性充电功率进一步加大。 低谷时期电网电压升高问题更为突出。 三、无功功率的调节和V形曲线 与电网并联的发电机不仅要向电网输出有功功率，而且还要输出无功功率。 下面以隐极同步发电机为例说明同步发电机与无穷大电网并联时无功功率的调节问题。 忽略电枢电阻和磁饱和影响，原动机输入有功功率保持不变。 ù ì èo èo èo ì ì jìXs jìXs jìXs φ φ B A C D Eosinδ=常值 Icosφ=常值 为“V形曲线”, 曲线最低点为正常励磁点 同步发电机的V形曲线 调节励磁电流可以调节无功功率这一现象，还可以用磁动势平衡关系解释 调节励磁电流可改变无功电流，即改变无功功率和功率因数 ù í íRa jíXσ ? o ? ?a ? ? o 90 ?a jí Xa 过励，直轴电枢反应为去磁 由隐极同步发电机额定运行时的相量图，各相量分别乘以3U/XS，可得到功率三角形，斜边OA为视在功率，两直角边分别为有功功率和无功功率。 1、发电机运行容量图 发电机运行容量图表示发电机在端电压和冷却介质温度为额定值的条件下有功功率和无功功率的关系，称为发