同步发电机调相运行共39页
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No.17-同步发电机的并联运行及功率调节
1． 并联运行的条件与方法 单机运行的缺点：1） 一台发电机的容量有一定的限制；使发电厂的容量也受到限制． 2） 负载是经常不断变化的．当负载很小时，发电机的远行效率很低． 3） 一旦发电机需要检修，就无法供电．几点说明：♦ 把发电机并到电网的过程，亦称为整步或并车。
♦ 通常所说的电网指无限大电网：电压、频率恒定 1．1 并联运行条件同步发电机并联到电网时要求它在较短的时间内(譬如说几个周波内)不应产生大的电流冲击．理想状况：0=∆U为此，发电机和电网之间必须满足下述四个条件： 1) 频率相同； 2) 电压幅值； 3) 相序相同； 4) 出相角相同．1．2 合闸方法如何判断发电机是否满足并联条件了？ 如果不满足如何调节？ 1．2．1暗灯法在各相开关两侧安装灯泡，如果三个灯泡都熄灭，表示0=∆U ，此时可以并网、故称暗灯法。
示意图见图2。
如果不满足并联条件，灯泡有何表现？ （1）频率不等若其他条件满足，只有频率不同，则发电机和电网之间的电势相量旋转不同步，随着时间的变化，二者间的相位差增加，电压差亦增加。
（2）电压幅值大小不等（3）电压初相角不等（4）电序不一致如图：相序不同但s g ωω=，则000≠∆≠∆=∆C B A U U U ，，，灯泡1灭23明。
相序不同且若s g ωω<：则发电机和电网电势间的相位差β在0~360度间变化t=0：βAs －Ag ＝0，βCs －Bg=βBs －Cg = 120° t=t1: βAs －Ag ＝120°，βCs －Bg=120°，βBs －Cg =0°t=t2： βAs －Ag ＝120°，βCs －Bg=0°，βBs －Cg =120°若s g ωω>，旋转方向变为顺时针。
解决办法：对调两根线。
1．2．2 灯光旋转法故意把灯泡接在不同相之间，若相序正确，灯光旋转；否则灯光会同时明、暗。
同步发电机的运行课件收藏-106页PPT精品文档
7、发电机中性点接地方式
采用非直接接地方式：不接地、经消弧线圈接地、经 高阻抗接地。
发电机绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流 是发电机本身及其引出回路连接元件（主母线、厂用 分支、主变压器低压绕组等）的对地电容电流，该电 流超过允许值将烧伤定子铁芯，进而损坏定子绕组的 绝缘，引起匝间或相间的短路。
合理 选择 和整 定励 磁控 制的 参数
线路不长
阻抗增大
最大电磁转炬与发 电机电抗成反比
机械时间常数与临界切 除时间的平方成正比
静态稳定储备降低
阻抗增大
机械常数 降低
暂态 稳定 性能 下降
同步发电机的正常运行
发电机正常运行属于容许长期连续运行的工作状态
发电机的有功负荷、无功负荷、电压、电流等都在容许范 围以内，是最常见的额定工作状态
采用永磁式中频副励磁机的交流励磁机静止硅整流器励磁 系统原理图
无刷励磁系统原理图
静态励磁基本原理图
自并励励磁系统原理图
主励 磁机
汽轮发电机组
定子发出三相 100HZ交流电流
可控硅 整流
同步发电机 励磁绕组
主励磁机转子绕组
可控硅整流
定子发出三相400500HZ交流电流
永磁副励磁机
6、发电机的启动
发电机超出同步转速运行
发电机转子和定子旋转磁 场出现相对运动
在转子绕组、阻尼绕组等 感应出频差交流电流
发电机向系统输出有功
转速增大至制动异步转 矩与旋转转矩相等
同步发电机的非正常运行2
发电机异步运行
从系统吸收大量 无功功率
发电机端电压及 附近电压下降
所需无功功率与发电机电抗和转差率有关
汽轮发电机
电抗大，转差率小
《同步发电机的运行》课件
案例分析
以三峡水电站为例，其同步发电机组在运行中需要应对丰水期和枯水 期的不同工况，同时还要考虑泥沙淤积和水库调度等问题。
核电站的同步发电机运行案例
01
案例概述
核电站采用核裂变产生热能，通过蒸汽轮机驱动同步发电机组发电。
02
运行特点
核电站的运行需要高度安全和稳定，因此对设备维护和安全监控要求极
高。
详细描述：同步发电机广泛应用于电力系统中的发电、输电和配电环节。在发电环节中，同步发电机作为主要电源，将机械 能转换为电能供给用户。在输电环节中，同步发电机通过变压器升压后，通过输电线路将电能传输到远方。在配电环节中， 同步发电机将高压电能降压后，配送到用户端，满足用户对电能的需求。
02
CATALOGUE
同步发电机的工作原理
总结词
工电磁感应定律和全电流定律。当原动机带动发电机转子旋转时，磁场与转子上的导体 相互作用，产生感应电动势。通过调节励磁电流，可以控制输出电压的大小和频率，使输出电压的频率与电网频 率保持一致。
同步发电机的应用场景
总结词：应用场景
案例分析
以德国的某火电站为例，其同步发电机组在运行中需要应对各种工况，如正常运行、启停 、负荷变化等，同时还要考虑燃烧效率、排放控制和灰渣处理等问题。
THANKS
感谢观看
《同步发电机的运 行》ppt课件
目 录
• 同步发电机概述 • 同步发电机的启动与运行 • 同步发电机的维护与故障处理 • 同步发电机的效率与优化 • 案例分析
01
CATALOGUE
同步发电机概述
同步发电机的定义与特点
总结词
工作原理、应用场景
详细描述
同步发电机是一种将机械能转换为电能的旋转电机，其工作原理基于电磁感应定 律和全电流定律。其主要特点包括输出电压的频率和电网频率保持一致，具有良 好的稳定性和可靠性，广泛应用于电力系统中的发电、输电和配电环节。
以三峡水电站为例，其同步发电机组在运行中需要应对丰水期和枯水 期的不同工况，同时还要考虑泥沙淤积和水库调度等问题。
核电站的同步发电机运行案例
01
案例概述
核电站采用核裂变产生热能，通过蒸汽轮机驱动同步发电机组发电。
02
运行特点
核电站的运行需要高度安全和稳定，因此对设备维护和安全监控要求极
高。
详细描述：同步发电机广泛应用于电力系统中的发电、输电和配电环节。在发电环节中，同步发电机作为主要电源，将机械 能转换为电能供给用户。在输电环节中，同步发电机通过变压器升压后，通过输电线路将电能传输到远方。在配电环节中， 同步发电机将高压电能降压后，配送到用户端，满足用户对电能的需求。
02
CATALOGUE
同步发电机的工作原理
总结词
工电磁感应定律和全电流定律。当原动机带动发电机转子旋转时，磁场与转子上的导体 相互作用，产生感应电动势。通过调节励磁电流，可以控制输出电压的大小和频率，使输出电压的频率与电网频 率保持一致。
同步发电机的应用场景
总结词：应用场景
案例分析
以德国的某火电站为例，其同步发电机组在运行中需要应对各种工况，如正常运行、启停 、负荷变化等，同时还要考虑燃烧效率、排放控制和灰渣处理等问题。
THANKS
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《同步发电机的运 行》ppt课件
目 录
• 同步发电机概述 • 同步发电机的启动与运行 • 同步发电机的维护与故障处理 • 同步发电机的效率与优化 • 案例分析
01
CATALOGUE
同步发电机概述
同步发电机的定义与特点
总结词
工作原理、应用场景
详细描述
同步发电机是一种将机械能转换为电能的旋转电机，其工作原理基于电磁感应定 律和全电流定律。其主要特点包括输出电压的频率和电网频率保持一致，具有良 好的稳定性和可靠性，广泛应用于电力系统中的发电、输电和配电环节。
同步发电机的调相运行PPT文档41页
பைடு நூலகம்
同步发电机的调相运行
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
同步发电机的运行原理PPT演示课件
E0 (Ixt U sin )2 (U cos )2
tan Ixt U sin
35
U cos
二、凸极同步发电机
1、电磁过程
其结构特点是气隙沿电枢圆周不均匀。 考虑到凸极电机气隙的不均匀性，把电枢反
应分成直轴和交轴电枢反应分别来处理。 （双反应理论）
36
二、凸极同步发电机
④直轴（d轴）：主磁极轴线（纵轴）； ⑤交轴（q轴）：转子相邻磁极轴线间的中
心线为交轴（横轴）
11
三、电枢反应
电枢反应的性质：（增磁、去磁或交磁） 与负载的性质和大小有关，主要取决于 电枢磁动势和励磁磁动势在空间的相对 位置。分析表明，此相对位置取决于空 势电动势E0和定子电流 I 之间的相角差 ψ 。电枢反应的性质可通过时空矢量图 来反映。
采用发电机惯例，以输出电流作为电枢电流 的正方向时，定子任一相的电动势方程为：
40
二、凸极同步发电机
不计磁饱和时
E
和
ad
E
可以用相应的负电抗压降来表示
aq
其中：
xad —直轴电枢反应电抗 41 xaq —交轴电枢反应电抗
二、凸极同步发电机
综上，有凸极同步发电机的电动势平衡方程 式：
23-900~00 d、q轴 Fad Faq
电枢 反应 性质
交轴
直去
直增 交、 直去 交、 直增
影响
Ψ≈φ
负载
F U N(f) 性质
波形 畸变
不变
下降
R
削弱 下降 不变 L
增强 增大 不变 C
削弱 下降 下降 R、L
增强 增大 下降 R、C
三、电枢反应
说明：
同步发电机电压及无功功率自动调整PPT学习教案
同步发电机电压及无功功率自动调整
会计学
1
内容简介
本章主要介绍船舶同步发电机的自动调 压、以及无功功率的调节方法。
第1页/共56页
§14.1 自动电压调整的基础知识
14.1.1 自励恒压装置的作 用 自励起压
维护电力系统电压基本恒定 合理稳定地分配并联运行发电机间无功功率 强行励磁
第2页/共56页
（3）按If和cosφ及△Uf调节
这类复合调节是将上述两种调压方式结 合在一起，它是在按负载调节的基础上 采用自动电压调节器（AVR）。静态和动 态特性都比较好，是一种较理想的励磁 调节装置。可控相复励自励恒压装置属 于这种类型。
第13页/共56页
相复励自励恒压装置具有优良的动态性能 ，并能在恶劣的环境下可靠地工作。
第6页/共56页
2）强行励磁
当电压突然下降很大时，要求自动调压装置
能迅速把励磁电流升高至超过额定状态的最大值，
即有足够的强行励磁能力，以提高电压的上升速度
。
强行励磁能力，通常用强行励磁倍数和发电
机电压上升速度来描述。 KP： 强 励 倍 数 ，ULP：强 励时最 高励磁 电压 ULE： 发 电 机 额定 电压下 励磁电 压
不可控相复励自励恒压装置, 利用发电 机本身的剩磁电压进行自励起压, 根据负荷 电流的大小进行复励及负荷电流与电压的相 位关系进行相位复励，以调整励磁电流，稳 定发电机端电压。
第15页/共56页
根据这两个分量迭加方式的不同，又可分为： 电流迭加型、电势迭加型和电磁迭加型三种形式 。
电流迭加
电势迭加
第25页/共56页
1 4 . 2 .3 电 磁 叠加的 相复励 自励恒 压装置
CQ是三相谐振起励电 T器绕L电它配为机电成容式用生压ER，组压引合电主机复为串，与是串。N组三整其入实流回负励N,三联R用的构L以在联12、原电现绕路载回绕,相流,后是作过它R成它外起谐相边压组中电路组,C桥器输整压外自与接阻接压振有分复流。,,相联式V出励 串 采 流 保线到接一 量 励I容复D三时、接f硅回接样绕性。发，元护于个并。励元角与帮，路在的电电与件。电与N变件L形助其。发是抗机N3压N压称R2电发方起器端作发3构
会计学
1
内容简介
本章主要介绍船舶同步发电机的自动调 压、以及无功功率的调节方法。
第1页/共56页
§14.1 自动电压调整的基础知识
14.1.1 自励恒压装置的作 用 自励起压
维护电力系统电压基本恒定 合理稳定地分配并联运行发电机间无功功率 强行励磁
第2页/共56页
（3）按If和cosφ及△Uf调节
这类复合调节是将上述两种调压方式结 合在一起，它是在按负载调节的基础上 采用自动电压调节器（AVR）。静态和动 态特性都比较好，是一种较理想的励磁 调节装置。可控相复励自励恒压装置属 于这种类型。
第13页/共56页
相复励自励恒压装置具有优良的动态性能 ，并能在恶劣的环境下可靠地工作。
第6页/共56页
2）强行励磁
当电压突然下降很大时，要求自动调压装置
能迅速把励磁电流升高至超过额定状态的最大值，
即有足够的强行励磁能力，以提高电压的上升速度
。
强行励磁能力，通常用强行励磁倍数和发电
机电压上升速度来描述。 KP： 强 励 倍 数 ，ULP：强 励时最 高励磁 电压 ULE： 发 电 机 额定 电压下 励磁电 压
不可控相复励自励恒压装置, 利用发电 机本身的剩磁电压进行自励起压, 根据负荷 电流的大小进行复励及负荷电流与电压的相 位关系进行相位复励，以调整励磁电流，稳 定发电机端电压。
第15页/共56页
根据这两个分量迭加方式的不同，又可分为： 电流迭加型、电势迭加型和电磁迭加型三种形式 。
电流迭加
电势迭加
第25页/共56页
1 4 . 2 .3 电 磁 叠加的 相复励 自励恒 压装置
CQ是三相谐振起励电 T器绕L电它配为机电成容式用生压ER，组压引合电主机复为串，与是串。N组三整其入实流回负励N,三联R用的构L以在联12、原电现绕路载回绕,相流,后是作过它R成它外起谐相边压组中电路组,C桥器输整压外自与接阻接压振有分复流。,,相联式V出励 串 采 流 保线到接一 量 励I容复D三时、接f硅回接样绕性。发，元护于个并。励元角与帮，路在的电电与件。电与N变件L形助其。发是抗机N3压N压称R2电发方起器端作发3构
同步发电机的进相运行
由于大型内冷式汽轮发电机的电磁负荷设计值较一般外冷 式发电机明显增大，导致其端部漏磁明显加大。尽管在设计中采 用了一系列的技术措施，如定子压指、压圈，转子护环采用无磁 性钢，定子铁心端部加电屏蔽和磁屏蔽，边段铁心做成阶梯形， 端部小齿开槽等，来增加漏磁路的磁阻，以避免漏磁通集中，减 少由漏磁场感应产生的涡流损耗，降低端部温度，以维持温升在 允许的范围之内，但是随着运行方式由迟相逐渐过渡到进相，端 部合成磁通将会增大，引起发电机定子边段铁心及端部结构件上 的感应涡流增大，而产生附加发热。
9
第二章同步发电机的进相运行
例（1）一台TB-100-2型发电机，P n10 M 0,U W N1.8 3 kV ，
在手动励磁和投入自动励磁调节器两种条件下的实测结果列表：
该机的自动励磁调节器投入运行后，在接近额定有功功率
时，吸收的无功功率由手动励磁时的42.2Mvar增到63Mvar。当
有功功率降低时，电机的运行功角已超过自然稳定极限进入人
投入自动励磁调节器后，发电机 进相运行时的静态稳定大大提高， 有功功率增大时，仍未失去稳定， 只是定子电流超过额定值使进相 深度受到了限制。
12
第二章同步发电机的进相运行
原因分析：
（1）发电机直接接在无限大电网上，即认为外部阻抗xs=0。 由于带自动电压调节器后，在一定的励磁电流If下，不是
保持Eq不变而是保持暂态电势 不变所致，此时PM的表达式为：
0为UG2 ( 1 1 )单位的点上，其半径长度为 UG ( 1 1 )，
2 xs xd
2 xs xd
如图1-16所示。此部分是进相运行时由静稳定决定的
理论上的最大容许值，考虑实际运行中突然过负荷等
因素的影响，比最大容许值还要低些。
9
第二章同步发电机的进相运行
例（1）一台TB-100-2型发电机，P n10 M 0,U W N1.8 3 kV ，
在手动励磁和投入自动励磁调节器两种条件下的实测结果列表：
该机的自动励磁调节器投入运行后，在接近额定有功功率
时，吸收的无功功率由手动励磁时的42.2Mvar增到63Mvar。当
有功功率降低时，电机的运行功角已超过自然稳定极限进入人
投入自动励磁调节器后，发电机 进相运行时的静态稳定大大提高， 有功功率增大时，仍未失去稳定， 只是定子电流超过额定值使进相 深度受到了限制。
12
第二章同步发电机的进相运行
原因分析：
（1）发电机直接接在无限大电网上，即认为外部阻抗xs=0。 由于带自动电压调节器后，在一定的励磁电流If下，不是
保持Eq不变而是保持暂态电势 不变所致，此时PM的表达式为：
0为UG2 ( 1 1 )单位的点上，其半径长度为 UG ( 1 1 )，
2 xs xd
2 xs xd
如图1-16所示。此部分是进相运行时由静稳定决定的
理论上的最大容许值，考虑实际运行中突然过负荷等
因素的影响，比最大容许值还要低些。
同步发电机的调相运行
• 1.7.4发电机作调相运行时的启动方式 • 发电机在和原动机拆开作调相运行时，可以减 少有功损耗，但这样做，就不可能再利用原动机来 启动了，在此情形下，常用电动机启动或异步启动。 电动机启动就是利用一台小容量的电动机(其容量为 发电机容量的3%~5%)拖动发电机，克服发电机的 阻力，待转速上升至接近额定转速时，再将发电机 并入系统。异步启动就是将发电机直接接入或经电 抗器接入电网，借助异步转矩，进行启动。
• 因此在电网中选择适当的点(一般在负荷枢纽点)安
装调相机，并且当其运行于过励磁状态时，其作用
等效于电容器，它的补偿原理如图所示。
• 7. 2发电机作调相运行的状态分析 • • (4)同步调相机的功能。 补偿后的功率因数角由φ1减小至φ2，即cosφ2＞
cosφ1，从而提高了网络输送电力的功率因数。
• 1.7.3发电机作调相运行的限制因素 • (3)调相运行操作
•
发电机进入调相运行状态后，如需调节系统电
压时，在励磁装置允许的调节范围内，调节励磁电
流可满足系统电压要求。
• 1.7.4发电机作调相运行时的启动方式 • 发电机作调相运行时，可以与原动机(水轮机或汽 轮机)不分离，也可以将原动机拆开，发电机单独运 行。发电机与原动机不分离时，运行的灵活性较大， 在不改动设备的情况下，既可作调相运行，又可作 为系统的旋转(热)备用，随时可转为正常的发电运 行方式。 •
• 1.7.4发电机作调相运行时的启动方式 • 启动发电机作调相运行非常简便，可先利用原动 机作动力，让蒸汽(或水)进入汽轮机(或水轮机)，拖 动发电机，待并入电网后，再将进汽(或进水)量减 至最小，到能维持调相运行为止。
• 1.7.4发电机作调相运行时的启动方式 • 以上叙述的均为与原动机不分离运行的优点， 但这种方式也有其缺点，主要是在调相运行时，必 须带着原动机旋转，损耗较大; • 另外，将原动机改为无工质运行，只对水轮机 较合适，若汽轮机改为无工质运行，由于发热和散 热条件的复杂性，是否允许运行，必须进行详细分 析和试验才能决定。
同步电动机和同步调相机课件
2. 辅助电动机起动
选用与同步电动机极数相同的异步电动机（容量为主机的5%～15%） 作为辅助电动机。首先给辅助电动机加交流电源，使其拖动同步电动机旋转， 当转速接近同步转速时，用自整步法将主机投入电源，并切断辅助电动机电源。 这种方法只适合于空载起动，所需设备较多，操作复杂。
3.变频起动
同步电动机采用变频电源供电。
按电动机来写电动机功角特性： （设 为正）
发出负功率， 即吸收功率。
E0U U2 1 1 Pem m sin m ( ) sin2 Xd 2 Xq Xd
（吸收正功率）
二、磁阻电动机
在小容量凸极同步电动机中，转子上不安放励磁绕组， E0 0 此时电动机的电磁功率为：
欠励时，电动机输入的滞后性（感性）无功电流增大。
可见，过励运行的同步电动机，相当于电容器，可提高电网的功率因数。
同步电动机的电枢反应性质：
电动机输入电流与发电机输出电流方向相反， 过励时，发电机输出滞后的电流，电动机输入超前的电流，电枢反应有去磁作用；
欠励时，发电机输出超前的电流，电动机输入滞后的电流，电枢反应有增磁作用。
Pem 0 吸收电功率 P1 p0 P2 TL n 0 T T T 0 2 Tem 变为驱动转矩 em
合成磁场在前 转子磁场在后
u 超前 f 超前 E U
0
角
电功率 → 机械功率 电磁转矩为驱动转矩
U2 1 1 Pem m ( ) sin2 2 Xq Xd
该电磁功率对应的电磁转矩，称为磁阻转矩。 它是由于电机的交、直磁阻不等（ X d X q ）而产生的。 这种电动机称为磁阻电动机。 可见，凸极同步电动机的转子上无励磁时，也能拖动一定的机械负载工作。
同步发电机的并车运行1323(精选)PPT42页
Hale Waihona Puke 40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
同步发电机的并车运行1323（精选）
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
船舶同步发电机电压及无功功率自动调整PPT课件
Umin：发电机在规定的负荷变化范围内端电压的稳态最小值
第2页/共45页
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
（2） 动态特性 对动态电压调整的要求
U
s
%
U
max .s（或U min .s）－Ue Ue
100%
Umax.s：发电机突加负荷或突减负荷时的最高电压值 Umin.s：发电机突加负荷或突减负荷时的最低电压值
第3页/共45页
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
《钢质海船建造及入级规范》规定：
静态指标：发电机 从空载至满载，功率因数保 持为额定值,主发电机的静态电压变化率应在 2.5% 以内,应急发电机的静态电压变化率应在 3.5% 以内。
动态指标：发电机突加或突减50％额定电流 及功率因数不超过0.4 (滞后)的对称负荷时 发电机的动态电压变化率应在±15％以内电 压恢复时间不超过1.5s。
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
二、自励恒压装置的分类及调压原理
1.按发电机电压偏差 U 调节 发电机在运行中, 由于某种原因使得发电机输出 电压与给定的电压出现偏差 U 时, 调节器将 根据偏差电压的大小和极性输出校正信号, 对发 电机励磁电流进行调节。由于被检测量和被调量 都是发电机端电压，恒压装置与发电机构成一个 闭环调节系统，稳态特性比较好，静态电压调整 率一般均在土1％以内。晶闸管自励恒压装置属于 这种类型。
E0
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
当忽略发电机电枢电阻，用同步电抗来表征发电机电枢反应的程度 时，电压平衡方程式为：
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轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
（2） 动态特性 对动态电压调整的要求
U
s
%
U
max .s（或U min .s）－Ue Ue
100%
Umax.s：发电机突加负荷或突减负荷时的最高电压值 Umin.s：发电机突加负荷或突减负荷时的最低电压值
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轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
《钢质海船建造及入级规范》规定：
静态指标：发电机 从空载至满载，功率因数保 持为额定值,主发电机的静态电压变化率应在 2.5% 以内,应急发电机的静态电压变化率应在 3.5% 以内。
动态指标：发电机突加或突减50％额定电流 及功率因数不超过0.4 (滞后)的对称负荷时 发电机的动态电压变化率应在±15％以内电 压恢复时间不超过1.5s。
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
二、自励恒压装置的分类及调压原理
1.按发电机电压偏差 U 调节 发电机在运行中, 由于某种原因使得发电机输出 电压与给定的电压出现偏差 U 时, 调节器将 根据偏差电压的大小和极性输出校正信号, 对发 电机励磁电流进行调节。由于被检测量和被调量 都是发电机端电压，恒压装置与发电机构成一个 闭环调节系统，稳态特性比较好，静态电压调整 率一般均在土1％以内。晶闸管自励恒压装置属于 这种类型。
E0
船舶电气设备与系统
2021/6/18
课件
当忽略发电机电枢电阻，用同步电抗来表征发电机电枢反应的程度 时，电压平衡方程式为：
《电机技术应用》课件 4.2.5 同步发电机并列运行时无功功率的调节
28002 21002 kVA 3500kVA
Q S sin 3000 0.6kvar 1800kvar （1）选用感应电动机时：
总功率因数不变 cos' 2800 0.（8 滞后） 3500
总有功功率P' (2400 400)kW 2800kW
巩固与提高
（2）选用同步电动机时： 总有功功率P" (2400 400) 2800kW 总无功功率Q" (1800 400 0.6) 1500k va（r 滞后）
sin
常数
I cos 常数
E
' 0
欠励
c
E
'' 0
E0 sin 常数
根据上式，在恒定的有功功率下调节励磁电流
b
时，E0的轨迹在ab线上，I的轨迹在cd线上。
jIXt
U
d
I
负载运行
(1) 正常励磁(If = If0 )， I与U 同相， = 0， cos = 1，Q2 = 0，发电机不输出无功功率。
0.8 总视在功率S" P"2 Q"2 28002 15002 3176kVA
总功率因数不变 cos"
P" S"
2800 3176
0.8815(滞后）
计算表明，若选用同步电动机，工厂所需要的总视在功率较小，
总功率因数较高。
巩固与提高
2、一台三相隐极式同步发电机与无穷大电网并联运行，已知电网电压为400V，每相电
解：工厂原来所耗功率为：有功功率P 2400kW 视在功率S P 2400 kVA 3000kVA
cos 0.8 由于cos 0.8(滞后），故sin 0.6
同步发电机及其进相运行
同步发电机及其进相运行同步发电机正常运行时发出感性无功，但由于系统无功过剩、电压偏高，为维持系统电压稳定，实际有时会有一定程度的进相，即吸收感性无功。
近期河源电厂1、2号机都出现不同程度的进相，由于河源电厂AVC系统为广东电网新投入系统，技术并不特别成熟，实际运行时常出现AVC自动退出、DCS值与NCS值不符、越定值运行等异常情况，且机组并未做过相关的进相运行试验，给运行监视调整带来一定难度。
本文以电磁感应为基础，从同步发电机内部磁场分布入手，得出同步发电机电压、功率方程，进而得出发电机的静稳定极限曲线，为之后的进相运行探究提供理论基础。
一、隐极同步发电机电压方程发电机并网前，转子中通入励磁电流以后，将会在发电机内部建立一个旋转磁场--主磁场，主磁场切割电枢绕组（即定子绕组），将在电枢绕组感生激磁电动势E0，忽略高次谐波，E0=4.44fN1k w1Φ0，忽略铁磁磁饱和，主磁通Φ0正比于励磁电流I f，所以E0∝I f。
发电机并网后，定子绕组形成回路，产生频率为50Hz的交变电流I，I同时也会在发电机内部感应出与转子同步、与主磁场保持静止的旋转磁场—电枢磁场，即产生电枢反应，同样，电枢磁场也会在电枢绕组感生电枢电动势E a。
主磁场与电枢磁场合成气隙磁场。
于是，采用发电机惯例，以输出电流作为电枢电流的正方向，机端电压方程为：E0+E a-I（R a+jXσ）=U，（式1-1）其中R a为电枢绕组电阻，Xσ为漏抗；不难理解，电枢电动势E a正比于电枢反应磁通Φa，不计磁饱和时，Φa又正比于电枢电流I，即E a∝Φa∝I，根据法拉第电磁感应定律，E a滞后于Φa90°电角度，而Φa与I同相位，所以E a可以写成：E a=-jIXa，Xa为电枢反应电抗；代入式1-1，可得：E0-jIX a-I（R a+jXσ）=U，整理得：U = E0-IR a-jI（Xa+Xσ）= E0-IR a-jIX s，式中X s= Xa+Xσ，称为同步电机的同步电抗，它是表征同步电机运行时电枢反应和电枢漏磁这两个效应的一个综合参数，不计磁饱和时为常值，可以得到隐极同步发电机的等效电路图：图1 同步发电机等效电路图和相量图：图2 同步发电机相量图图2中E0与I夹角Ψ0为内功率因数角，E0与U夹角δ为功率角，U与I夹角φ为功率因数角。