发电机的并联运行

3) 180
凸极 : 1) Pem与 sin 不成正比 2) 90
0 0
Pem Pem max Pem 0
7
3) 180
4) Pem附加 0
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功角δ的双重物理意义
1、是电动势 E 0 和电压 U 间的时 间相角差 2、是励磁磁势 F f 和合成磁势 F 间的空间相角差
三种励磁方式的比较
1、正常励磁：φ=0 发P Q=0 cos φ=1
2、过励磁：φ>0 发P Q感性
3、欠励磁：φ<0 发P Q容性
cos φ滞后
cos φ超前
18
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V形曲线:并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率
不变时，表示电枢电流 I 和励磁电流 If 的关系曲线 I = f（If）
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有功功率的平衡
输入 功率P1
电磁功
率Pem
输出功 率 P2
机械损 耗pmec
铁损pFe 附加损 耗pad
定子铜损 pcu1
Pem P1 ( Pmec PFe Pad ) P1 P0 P2 Pem Pcu1 Pem
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em
em2
em1
1
b
a
Q2
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行同 方步 式发 时电 的机 相不 量同 图运
E 01


jI 1 xt

E0
E02


j I xt
jI 2 xt


U

I

I1

I3


I2

φ2 φ3
φ1
17
j I 3 xt www.niuwk.com E 03 牛牛文库文档分享
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2
14
隐极发电机无功功率功角特 性的几个特殊点
0
0
U ( E0 U ) Qm xt
U arccos E0
Q0
90
0
U Q m xt
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2
15
励磁电流改变时的有功功率 和无功功率功角特性 增 P Q P 大 P 励 b P 磁 a 电 流 Q1
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无功功率的功角特性
定义：
并联于无穷大电网的同步发电 机当电网电压和频率恒定、参数 （xd、xq、xt）为常数、空载电势E0 不变（即 If 不变）时，Q=f(δ)为 无功功率功角特性。
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凸极发电机无功功率的功角特性
并联运行的条件和方法
• • • • •
• 方法 条件： 1.电压大小相位相同 • 1.准同期法 2.频率相同 • 2.自同期法 3.电压波形相同 4.相序相同
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条件不满足时对电机的影响
1、电机和电网之间有环流，定子绕 组端部受力变形。 2、产生拍振电流和电压，引起电机 内功率振荡。 3、电机和电网之间有高次谐波环流， 增加损耗，温度升高，效率降低。 4、电网和电机之间存在巨大的电位 差而产生无法消除的环流，危害电 机安全运行。
3
有功功率功角特性
定义：
并联于无穷大电网的同步发电机， 当电网电压和频率恒定、参数 （xd、xq、xt）为常数、空载电势 E0不变（即 If 不变）时，Pem=f (δ) 为有功功率功角特性。
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凸极电机的有功功率功角特性：
E0U U Pem P2 m UI cos m sin m xd 2
Pem Pemmax
Pem Pemmax
δ 0 900
1800
δ 0 900
1800
功率极限值(隐极)
em max www.niuwk.com 牛牛文库文档分享
P
m
E0U xt
6
两种电机功角特性的区别
隐极 : 1) Pem sin 2) 90
0 0
Pem Pem max Pem 0
P P P
"' em " em
' em
I
不稳定 区域
90
cos 1
0
P
"' em
P
" em
' Pem
Pem 0
If
超前
滞后
0
欠励
正 过励 常 www.niuwk.com励 牛牛文库文档分享 磁

E0

U E0 Ea E
Baidu Nhomakorabea



0
Ff

0 a
F
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功角 δ 意 义的图示A： E

E a E j I xa j I x
0




U
δ
F
a
Q m UI sin
2 E0U U 1 1 U 1 1 m cos m m sin 2 x x xd 2 x x 2 d d q q 2
隐极发电机无功功率的功角特性
E0U U Q mUIsin m cos m xt xt
2
1 1 sin 2 x x q d
隐极电机的有功功率功角特性
E0U Pem mUI cos m sin xt
E 0U P em U I cos * sin xt
* * *
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*
*
5
发电机有功功率功角特性曲线
判据：
dP em d
0
隐极发电机的判据：比整步功率(kW/rad)
Psyn dP em d m E0U xt cos 0
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过载能力

Pem max PN
隐极发电机的过载能力

Pem max PN E 0U m xt 1 E 0U sin N m sin N xt

I




δ
9
Ff
0
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功角 δ 意 义的图示B
n1 Ff T1 n Tem N
S
Fδ δ S N
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功角 δ 是转子磁极 轴线和定子合成磁 极轴线的空间夹角
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静态稳定的概念：
指电网或原动机方面出现某些微小 扰动时，同步发电机能在这种干扰消 失后，继续保持原来的平衡运行状态