同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行

同步發(fā)電機(jī)與

電網(wǎng)的并聯(lián)運(yùn)行電機(jī)學(xué)6.8電氣工程學(xué)院韓力20082電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，并聯(lián)運(yùn)行的目的意義投入并聯(lián)運(yùn)行的條件投入并聯(lián)運(yùn)行的方法功角特性有功功率的調(diào)節(jié)無功功率的調(diào)節(jié)本節(jié)內(nèi)容3電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行的意義減少發(fā)電廠的儲備容量：發(fā)電廠可以根據(jù)負(fù)荷的發(fā)展，相應(yīng)地逐步增加發(fā)電機(jī)的臺數(shù)。提高發(fā)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：發(fā)電廠可按照負(fù)荷變化倩況，確定投入并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)臺數(shù)。提高供用電的質(zhì)量和可靠性：由多臺發(fā)電機(jī)組成一個(gè)發(fā)電廠，由許多發(fā)電廠構(gòu)成電力系統(tǒng)，容量大，負(fù)荷變化時(shí)對系統(tǒng)的電壓和頻率的影響就小。4電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序必須一致；同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率應(yīng)相同；同步發(fā)電機(jī)的激磁電動勢E0與電網(wǎng)電壓U的幅值、相位、波形應(yīng)相同。同步發(fā)電機(jī)

投入并聯(lián)運(yùn)行的條件5電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，相序一致：多相系統(tǒng)相容的基本要求。波形、頻率、幅值、相位相同：交流電磁量相等的基本條件。同步發(fā)電機(jī)

投入并聯(lián)運(yùn)行的條件相序：取決于接線波形：取決于設(shè)計(jì)頻率：取決于轉(zhuǎn)速幅值、相位：勵磁6電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，準(zhǔn)確整步法直接接法交叉接法自整步法同步發(fā)電機(jī)

投入并聯(lián)運(yùn)行的方法7電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，直接接法（燈光熄滅法）燈光旋轉(zhuǎn)？燈光忽亮忽暗？閃爍的快慢？燈光發(fā)亮？8電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，交叉接法（燈光旋轉(zhuǎn)法）燈光旋轉(zhuǎn)燈光亮度一致A相燈光熄滅9電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，自整步法前提：相序一致。將勵磁繞組通過限流電阻短接；拖動到接近同步速（相差2~5％），在無勵磁電流的情況下，將發(fā)電機(jī)接入電網(wǎng)；再接通勵磁并調(diào)節(jié)勵磁，依靠定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場之間的電磁轉(zhuǎn)矩，將發(fā)電機(jī)牽入同步轉(zhuǎn)速。注意事項(xiàng)：勵磁繞組必須通過一個(gè)限流電阻短接，因?yàn)橹苯娱_路，將在其中感應(yīng)出危險(xiǎn)的高壓；直接短路，將在定、轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生很大的沖擊電流。約為勵磁電阻的10倍10電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)方法的比較方法定義優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)準(zhǔn)確整步法調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)直到完全滿足并網(wǎng)條件沖擊電流小并網(wǎng)操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)自整步法自動整步，把發(fā)電機(jī)牽入同步運(yùn)行并網(wǎng)操作簡單、迅速沖擊電流大11電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，前提：E0、U、f保持不變；忽略電樞電阻，Ra=0。不計(jì)飽和尋求：Pe＝f(δ)同步發(fā)電機(jī)的功角特性12電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)的功角特性13電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)的功角特性14電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)的功角特性基本電磁功率：附加電磁功率：PePe1Pe2δPeO發(fā)電機(jī)：0°≤δ≤180°電動機(jī)：-180°≤δ≤0°磁阻功率15電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，隱極與凸極同步發(fā)電機(jī)

功角特性的比較PePe1Pe2δPeO隱極同步發(fā)電機(jī)：

Pe=Pe1∝sinδ，Pe2=0

當(dāng)δ=90°時(shí)：Pe=Pe(max)凸極同步發(fā)電機(jī)：

Pe=Pe1+Pe2，與sinδ沒有正比關(guān)系

Pe2與E0沒有關(guān)系，只取決于電網(wǎng)電壓和凸極效應(yīng)Pe(max)出現(xiàn)在δ<90°的地方，且Pe(max)>Pe1(max)

16電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，隱極與凸極同步發(fā)電機(jī)

功角特性的比較凸極同步發(fā)電機(jī)：隱極同步發(fā)電機(jī)：17電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，功率角的雙重含義δδSN電樞合成磁場N0S0主磁場nsTeδ18電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，“無窮大”電網(wǎng)的概念有功功率的調(diào)節(jié)靜態(tài)穩(wěn)定同步發(fā)電機(jī)有功功率的調(diào)節(jié)19電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，電網(wǎng)視在功率S等于無窮大；電網(wǎng)內(nèi)部阻抗Z等于零；電網(wǎng)電壓U等于常數(shù)；電網(wǎng)頻率f等于常數(shù)?！盁o窮大”電網(wǎng)的概念發(fā)電機(jī)無窮大電網(wǎng)恒頻恒壓電網(wǎng)20電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，有功功率的調(diào)節(jié)21電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，要增加發(fā)電機(jī)輸出的有功功率P2，必須增加原動機(jī)輸入的機(jī)械功率P1，使功率角δ增大。在電網(wǎng)電壓、頻率和發(fā)電機(jī)勵磁電流不變的情況下，改變功率角，可以調(diào)節(jié)有功功率。對隱極同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)δ=90°時(shí)，電磁功率和有功功率達(dá)到最大。有功功率的調(diào)節(jié)22電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，靜態(tài)穩(wěn)定的概念：當(dāng)電網(wǎng)或原動機(jī)出現(xiàn)微小擾動時(shí)，同步發(fā)電機(jī)能夠繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)外界微小擾動消失后，同步發(fā)電機(jī)能夠回到原來的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。同步發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性23電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，靜態(tài)穩(wěn)定的條件：同步發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定的條件整步功率系數(shù)24電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，提高靜態(tài)穩(wěn)定性的辦法：增加勵磁電流；減小同步電抗（增加短路比）。同步發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性25電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，無功功率的調(diào)節(jié)V形曲線（增加）輸出能力曲線同步發(fā)電機(jī)無功功率的調(diào)節(jié)26電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，當(dāng)發(fā)電機(jī)帶感性負(fù)載時(shí)，電樞反應(yīng)具有去磁效應(yīng)。在有功輸出不變的情況下，為了調(diào)節(jié)無功輸出，必須調(diào)節(jié)勵磁電流，才能維持發(fā)電機(jī)端電壓不變。同步發(fā)電機(jī)無功功率的調(diào)節(jié)27電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)無功功率的調(diào)節(jié)正常勵磁：φ=0，cosφ=1，Q=0過勵磁：φ>0，cosφ滯后，Q>0(感性)欠勵磁：φ<0，cosφ超前，Q<0(容性)28電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，同步發(fā)電機(jī)的V形曲線并聯(lián)于無窮大電網(wǎng)的同步發(fā)電機(jī)，保持有功功率不變，電樞電流I和勵磁電流If的關(guān)系曲線。I＝f（If）正常勵磁滯后過勵超前欠勵不穩(wěn)定區(qū)IfIOPe=0P’e>0P”e>P’ecosφ=1cos(-φ)=0.8cosφ=0.829電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，V形曲線的特點(diǎn)每條曲線的最低點(diǎn)連線向右傾斜，cosφ=1不穩(wěn)定區(qū)邊緣連線向右上傾斜，δ=90°當(dāng)勵磁電流從零增大時(shí)，電樞電流變化規(guī)律為先減小后增大每條曲線上的電樞電流變化量為無功分量30電機(jī)學(xué)教案，?2008by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，輸出能力曲線作用：當(dāng)cosφ變化時(shí)，用來反映同步發(fā)電機(jī)的輸出能力。定義：允許輸出的最大無功功率與有功功率之間的關(guān)系曲線，Q＝f(P)。OPQAB受制于勵磁電流QNPNφNN(額定點(diǎn))SN受制于電樞電流31電機(jī)學(xué)教案，?2008