第18章同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行(4)2007-6-5王昊

§18-4有功功率的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定

并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電機(jī)的電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨之增大，電機(jī)的電磁功率和輸出有功功率增大。1.隱極發(fā)電機(jī)：若忽略電阻，則華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》（2）一定時(shí)，改變勵(lì)磁電流，若則。（1）保持勵(lì)磁電流不變時(shí)，值與角按正弦曲線變化。1.隱極機(jī)功角特性：一、功角特性華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》2.凸極機(jī)功角特性一、功角特性當(dāng)忽略電樞電阻時(shí)，凸極式電磁功率亦等于輸出功率。華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》由于凸極機(jī)的電磁功率有兩個(gè)正弦函數(shù)疊加而成，其最大電磁功率發(fā)生在角小于電角度的位置。若則。2.凸極機(jī)功角特性一、功角特性華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》第一項(xiàng)是勵(lì)磁電流在氣隙磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力所引起的，與勵(lì)磁電勢(shì)成正比，稱為勵(lì)磁電磁功率。第二項(xiàng)在隱極機(jī)中不存在，與端電壓及交直軸磁阻的差異有關(guān)，稱作凸極電磁功率。一、功角特性華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》二、調(diào)節(jié)有功功率時(shí)發(fā)電機(jī)輸出無功功率的變化發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流=常數(shù)時(shí)，勵(lì)磁電勢(shì)=常數(shù)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出有功功率時(shí)，因角的不同，使得不僅輸出的有功功率（）不同，而且輸出的無功功率也會(huì)不同。華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》1.當(dāng)勵(lì)磁電流=常數(shù)時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，發(fā)電機(jī)的無功功率也會(huì)改變，輸出有功功率減少時(shí)，輸出落后性無功功率會(huì)增大；輸出有功功率增加時(shí)，輸出落后性無功減少，甚至輸出超前性無功。結(jié)論華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》結(jié)論2.并聯(lián)在電網(wǎng)上的同步發(fā)電機(jī)，保持勵(lì)磁電流為常數(shù)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，電動(dòng)勢(shì)向量的軌跡是一個(gè)圓(圓心是)，電樞電流向量的軌跡也是一個(gè)圓(圓心是)，把它們稱為同步電機(jī)的圓圖。華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》三、同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定1.發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定問題穩(wěn)定問題又分為靜態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定兩種。同步發(fā)電機(jī)輸出容量的大小，不僅受到發(fā)熱的限制，而且受到運(yùn)行穩(wěn)定性的限制。穩(wěn)定問題包括由若干個(gè)發(fā)電廠或發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)，在正常負(fù)載調(diào)配和不正常事故中，這些電機(jī)或電廠是否還能保持同步運(yùn)行的問題。華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》發(fā)電機(jī)在某一穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，（即發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，電壓U和頻率f都為恒定值，勵(lì)磁電流不變，其輸入功率和輸出功率都不變的運(yùn)行狀態(tài)），如果在電網(wǎng)或原動(dòng)機(jī)方面，突然發(fā)生一些微小干擾，在此小干擾去掉后，發(fā)電機(jī)若能恢復(fù)到原來的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，即認(rèn)為該發(fā)電機(jī)的運(yùn)行是穩(wěn)定的。（1）靜態(tài)穩(wěn)定問題：華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》發(fā)電機(jī)突然加負(fù)載、切除負(fù)載等正常操作運(yùn)行時(shí)，或者在發(fā)生突然短路、電壓突變、發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁電流等非正常運(yùn)行，以及遭受到大的或是一定數(shù)值參數(shù)變化或負(fù)載變化時(shí)，電機(jī)是否還能保持同步運(yùn)行的問題。（2）動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問題：華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》若原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，當(dāng)增大一個(gè)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩也增加一個(gè)，當(dāng)干擾消失后，因使電機(jī)自動(dòng)回到原工作點(diǎn)（），穩(wěn)定。2.靜態(tài)穩(wěn)定分析(1)隱極機(jī)為例華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》結(jié)論：，為靜態(tài)穩(wěn)定極限。，發(fā)電機(jī)是靜態(tài)穩(wěn)定的；，發(fā)電機(jī)是不穩(wěn)定的；此結(jié)論既適用隱極機(jī)，也適用凸極機(jī)。華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》最大轉(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，用表示：隱極機(jī)，一般為1.5～2左右；凸極機(jī)額定運(yùn)行點(diǎn)一般在電角度范圍。(2)過載能力(隱極機(jī))華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》整步轉(zhuǎn)矩系數(shù)隱極機(jī)：凸極機(jī)：(3)整步轉(zhuǎn)矩系數(shù)華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》§18-4無功功率的調(diào)節(jié)和V形曲線電力系統(tǒng)，除了要供給負(fù)載有功功率以外，還要供給負(fù)載大量的無功功率，電網(wǎng)的總無功功率由電網(wǎng)中全部發(fā)電機(jī)共同負(fù)擔(dān)。1.正常勵(lì)磁：空載運(yùn)行時(shí)，電樞電流，發(fā)電機(jī)既沒有有功功率輸出，也沒有無功功率輸出，此時(shí)電機(jī)勵(lì)磁電流為正常勵(lì)磁。一、無功功率的調(diào)節(jié)華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》

3.欠勵(lì)磁(進(jìn)相運(yùn)行)：（保持原動(dòng)機(jī)輸出不變）減小勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)送出領(lǐng)先的無功電流，產(chǎn)生助磁電樞反應(yīng)。2.過勵(lì)磁(遲相運(yùn)行)：（保持原動(dòng)機(jī)輸出不變）增加勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)送出落后的無功電流，產(chǎn)生去磁電樞反應(yīng)。一、無功功率的調(diào)節(jié)華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出一定的有功功率并保持不變，則：=常數(shù)，=常數(shù)均為不變量常數(shù)常數(shù)，所以：而一、無功功率的調(diào)節(jié)華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》(3)電樞電流與電壓同相位，正常勵(lì)磁。(2)電樞電流落后電壓時(shí)，較大，也就是勵(lì)磁電流較大，為過勵(lì)磁；(1)電樞電流領(lǐng)先電壓時(shí)，較小，也就是勵(lì)磁電流較小，為欠勵(lì)磁；一、無功功率的調(diào)節(jié)華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》把不同勵(lì)磁電流和對(duì)應(yīng)電樞電流的關(guān)系畫成曲線，此曲線叫做發(fā)電機(jī)的V形曲線。正常勵(lì)磁滯后過勵(lì)不穩(wěn)定區(qū)超前欠勵(lì)二、V形曲線華北電力大學(xué)電機(jī)教研室

《電機(jī)學(xué)》同步發(fā)電機(jī)的V形曲線的特點(diǎn)：

有功功率越大，V形曲線越高，

每條V形曲線有一個(gè)最低點(diǎn)，表示該輸出功率下，。把這些點(diǎn)連起來稱為的線。二、V形曲線華北電力大學(xué)電機(jī)教研室