同步发电机的并联运行(3)

U
I
同步发电机的并联运行
11.3 同步发电机的功率和转矩平衡方程式
二、转矩平衡方程式
P1=(pm +p fe )+PM （忽略pad）
1
=
2 n1
60
=
2
p
f
P1 = pm +p fe + PM 1 1 1
T1=T0 +TM
T1 T0 TM
驱动转矩 空载转矩 电磁转矩
同步发电机的并联运行
11.4 同步电机的功角特性
功率角θ：励磁电动势和电网电压两个相量之间的夹角。 功角特性：同步电机接在电网上对称稳态运行时，电机
的电磁功率与功率角之间的关系。
说明：功角特性是同步电机并网运行的基本特性之一。
可确定其稳态运行时的最大电磁功率，还可分 析
一、隐极式静同态步稳发定电等机问的题功。角特性 表达式
电枢电阻一般小于同步电抗，故可忽略不计，此时， 发动机的电磁功率等于输出功率，即
内容回顾
同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
目的：避免冲击电流、冲击力和冲击转矩。
条件
1）发电机的电压幅值等于电网电压幅值，而且波 形 2）一发致电；机的电压相位与电网电压相位一致；
3）发电机的频率等于电网的频率； 4）发电机的相序必须与电网相序一致（绝对满足）。
内容回顾
同步发电机并联投入的条件和方法
P2 PM -pCua pcua =mI 2ra P2 mUI cos
同步发电机的并联运行
11.3 同步发电机的功率和转矩平衡方程式
一、功率平衡方程式
方程式
U cos Ira =E cos
E0
E
jIxs
jIx Ira
mUI cos mI 2ra =mE I cos PM =mE I cos
jIqxq U
U sin xqIq E0 U cos Id xd
Iq
U
sin
xq
Iq
I
Id
E0
U cos
xd
Id
输出功 率P2(电)
机械损耗pm
铁耗pfe 附加损耗
pad
定子铜耗 pcua
同步发电机的并联运行
11.3 同步发电机的功率和转矩平衡方程式
一、功率平衡方程式
方程式
P1=(pm +p fe +pad )+PM
电磁功率：通过电磁感应和定、转子磁场的相互
作用，由机械功率转换的电功率，即从转子通过气 隙合成磁场传递到定子的功率。
U AS
G S
U CS
U 3
U CG
U BG
U BS
U 2
内容回顾
电网
接线图
灯光旋转法
相量图
AS BS CS
V
AG BG CG
2
3
1
GS 3~
内容回顾
自整步法
同步发电机的并联运行
11.3 同步发电机的功率和转矩平衡方程式
一、功率平衡方程式
功率流程图
n
~
P2
原动机
P1
输入 功率 P1(机)
电磁功 率PM
（2） PM一定时，改变励磁
电Hale Waihona Puke Baidu ，i f若
i，f 1 i f 2
则θ1＜θ2
PM
if 2
0 1 2 900
1800
同步发电机的并联运行
11.4 同步电机的功角特性
二、凸极式同步发电机的功角特性 表达式（忽略电枢电阻）
E0
jId xd
PM mUI cos( ) mUI (cos cos sin sin ) mUIq cos mUId sin
二、并联投入方法
整步过程(并车): 把发电机投入到电网所进行的操作过程。 方法
1.准整步法：把发电机调整到完全合乎并联投入条件， 然后投入电网。
1）暗灯法
2）旋转灯光法
2.自整步法：满足部分并网条件的投入方法。
内容回顾
接线图
暗灯法
相量图
电网
U1
AS BS CS
V
3
AG BG CG
2 1
GS 3~
U AG
PM P2 mUI cos
同步发电机的并联运行
11.4 同步电机的功角特性 E 0
一、隐极式同步发电机的功角特性
jIxs
表达式
PM mUI cos( )
U
mUI (cos cos sin sin ) cos U sin sin E0 U cos
I
Ixs
Ixs
PM
mUI
U sin
Ixs
cos
mUI
E0
U cos
Ixs
sin
m UE0 xs
sin
P* M
U *E0* xs*
sin
(标么值形式）
同步发电机的并联运行
11.4 同步电机的功角特性
一、隐极式同步发电机的功角特性
励磁和电网电压恒定（即E0=常数，U =常数）时， 电磁功率取决于功率角 。
最大电磁功率
PM T M
1
PMmax
m UE0 xs
（等于90 ）
2
电磁转矩
TM
PM 1
m
UE0 xs1
sin
曲线
0
900
if 1 if 2
1800
同步发电机的并联运行
11.4 同步电机的功角特性
一、隐极式同步发电机的功角特性
曲线
（1）保持励磁电流 i f 不变 PM max PM
时，PM 值与 角按正弦
if1
曲线变化。