异步电动机有功功率的静态电压特性曲线

0.5
E q 较大时
Q
P, Q 1.0
P Q
1.0 U
三、电力系统的电压稳定性
如下图所示系统，变电所的高压 母线是一电压中枢点。
G
U
G
由这母线提供的负荷无功功率静 态电压特性如图2中曲线QL;
向这母线供电的电源的无功功率 静态电压特性如图2中曲线QG。
Q
QG
a2 a a1 a1 a2
b1
b2
b
QL
U
b2
b1 c Q
U
U
U b
a
而随Q 系统中的电压降落（U ) Ub Ucr
b
中枢点U恢复到原来值。
U a a U
Q
在a点：当有U 时（即U ），
QG
a2 a a1 a1 a2
负荷无功 a1,电源无功 a2 , 中枢点母线处QL QG无功过剩， 各发电厂向负荷送的无功
b1
b2
b
b2
b1
U
QL c Q
U U
而随Q 系统中的电压降落（U ) U b
a
中枢点U恢复到原来值。
Ub
U cr
b
U a a U
Q
在b点：当有U 时（即U ）， 负荷无功 b1,电源无功 b2,
QG
a2 a a1 a1 a2
X d小的发电机输出的无功 。（如图）
Pe
Q1、Q2、Q3对应不同的同步电抗；
Q1
X d1 X d2 X d3
1.4
图中— 为无自动调节
1.2
Q2
励磁装置的发电机；
图中为有自动调节
1.0 0.8 Q3
PT
励磁装置的发电机。
0.6
（U G 时Eq ,QEq 的少） 0 0.7 0.8 0.9 1.0
U
2. 调相机的静态电压特性
Q
无有功输入输出。无功为
QEq

EqU COS
Xd
U2 2
Xd Xq Xd Xq
Eq 2U
过励
EqU COS U 2
Xd
Xd
QEq Eq(0) 2U U X d X d
0.4
U Eq 2U
0.2
0 0.7 0.8
0.2
U Eq 2U
（b）机械转矩恒定，负荷率较高的电动机；U G Q先降后升
Q Q
1.0 Q
1.0 Q
异步电动机(a无) 功功1.率0 U的静态电压特性曲线(b) 1.0 U
2. 同步电动机的静态电压特性
QEq

U2 Xd

EqU COS
Xd
Q
0.5
0.25
欠励
0
0.8 0.9
U
0.25 Eq较小时 过励
UG ,不会使Pe变化。
Pe
发电机的无功功率：
QEq

EqU Xd
COS

U2 Xd
PT Pe
前项由U G 使QEq ,
后项由U G

使QEq
按U
2 G
,
0 a b C
(0) 1800

QEq
是

还是

不能肯定。还要看X
d
和Eq
(
的大小。
0)
一般，UG 时，X d 大的发电机输出的无功 ；
U
二、负荷的静态电压特性
1. 异步电动机的静态电压特性
(1) 异步电动机负荷输入的有功功率由三部分组成。
第一部分是转换为机械
功率的电磁功率 Pe

(1

s)M
。
T
U G (M T 不变）s Pe 第二部分是各绕组中损 耗的功率 Pr I 2 (rs rr )。
U G (M T 不变）s I Pr
可见：过励运行，Eq
(0)

2U时，QEq U
0, QEq随U

而

欠励
过励运行，Eq(0)

2U时，QEq U
0, QEq随U

而

欠励运行，（- QEq）0, U
QEq随U

而
（如图）
3. 电容器的静态电压特性
并联补偿电容器输出的无功功率
QC
U2 QC X C 为一经过原点的抛物线。
5-1 电力系统电压稳定的概念
第10章讨论的是电力系统中发电机并列运行的静态稳定性。 它是电力系统静态稳定性的主要方面，但不是唯一方面。电力系 统静态稳定性的另一方面是系统中电压或频率微小变化时，负荷 和电源的无功、有功功率能否保持平衡的问题，或者说，会不会 导致“电压崩溃”或“频率崩溃”的问题。
一 、电源的静态电压特性
b1
b2
b
QL
U
b2
b1 c Q
百度文库
U
U b
a
Ub
U cr
b
U a a U
Q QG QL
正常运行时，Q 0，QG QL 运行在QG 与QL交点a, b
Q
稳定分析：设有一个小扰动U。
QG
a2 a a1 a1 a2
在a点：当有U 时（即U ）， 负荷无功 a1,电源无功 a2, 中枢点母线处QL QG无功缺额， 各发电厂向负荷送更多的无功
静态电压特性——电压缓慢变化或变化后进入稳态时，系统中 无功、有功功率随电压而变化的规律。但由于系统电压的稳定 性主要和无功功率有关，所以在讨论静态电压特性时仅侧重讨 论无功功率的变化规律。
1. 同步发电机的静态电压特性
发电机的有功功率静态电压特性是一个定值。
定子电阻小，P小，当PT 不变时，
(2) 异步电动机负荷输入的无功功率由两部分组成。
第一部分是各绕组漏抗 中损耗的功率 Qx I 2 (xs xr )。
第二部分是励磁功率或空载损耗功率Qu I02 xu。
Qx、Qu的变化与 Pr、Pu变化规律一致。
（a）机械转矩恒定，负荷率较低的电动机 U G Q
第三部分是励磁功率或空载损耗功率Pu I02ru。
U G Pr
还与负荷率有关（如图）
P
P
P
P
1.0
1.0
P
P 1.0
1.0 U (a)
(b) 1.0 U
异步电动机有功功率的静态电压特性曲线
1.0 U (c)
（a）机械转矩恒定，负荷率较低的电动机； （b）机械转矩恒定，负荷率较高的电动机； （c）机械转矩随转速的减小而减小的电动机。
中枢点母线处QL QG无功过剩， 各发电厂向负荷送的无功
b1
b2
b
QL
U
系统中的电压降落（U ) 中枢
b2
U
b1 c Q
U
点U进一步 ， 运行点将越过a点， U b
a
经一系列震荡在a点达到新的平衡。
Ub
b
U cr
U a a U