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1、同步发电机与 电网的并联运行,电气工程学院韩力,电机学 6.8,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,2,投入并联运行的条件 投入并联运行的方法 功角特性 有功功率的调节 无功功率的调节,本节内容,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,3,同步发电机的相序必须与电网一致; 同步发电机的频率应与电网相同; 同步发电机的激磁电动势E0应与电网电压U的大小、相位、波形相同。,同步发电机 投入并联运行的条件,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,4
2、,准确整步法 直接接法 交叉接法 自整步法,同步发电机 投入并联运行的方法,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,5,前提: E0、U、f 保持不变; 忽略电枢电阻,Ra=0。 不计饱和 寻求: Pef (),同步发电机的功角特性,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,6,同步发电机的功角特性,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,7,同步发电机的功角特性,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 651112
3、29,8,同步发电机的功角特性,基本电磁功率:,附加电磁功率:,发电机:0180 电动机:-1800,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,9,隐极与凸极同步发电机 功角特性的比较,隐极同步发电机: Pe=Pe1sin, Pe2=0 当=90时:Pe=Pe(max) 凸极同步发电机: Pe= Pe1+Pe2 ,与sin没有正比关系 Pe2与E0没有关系,只取决于电网电压和凸极效应 Pe(max)出现在90的地方,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,10,隐极与凸极同步发电机 功角特性的比较
4、,凸极同步发电机:,隐极同步发电机:,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,11,功率角的双重含义,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,12,“无穷大”电网的概念 有功功率的调节 静态稳定,同步发电机有功功率的调节,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,13,电网视在功率 S 等于无穷大; 电网内部阻抗 Z 等于零; 电网电压 U 等于常数; 电网频率 f 等于常数。,“无穷大”电网的概念,恒频恒压电网,重庆大学电气工程学院,电机学课程教
5、案,2005 by 韩力,,023- 65111229,14,要增加发电机的输出功率P2,必须增加原动机的输入功率P1,使功率角增大。 在电网电压、频率和发电机励磁电流不变的情况下,改变功率角,可以调节有功功率。 当=90时,电磁功率和有功功率达到最大。,有功功率的调节,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,15,静态稳定的概念: 当电网或原动机出现微小扰动时,同步发电机能够继续稳定运行; 当外界微小扰动消失后,同步发电机能够回到原来的稳定运行点。 静态稳定的条件:,同步发电机的静态稳定性,整步功率系数,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,
6、2005 by 韩力,,023- 65111229,16,提高静态稳定性的办法: 增加励磁电流; 减小同步电抗(增加短路比)。,同步发电机的静态稳定性,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,17,无功功率的调节 V形曲线(增加),同步发电机无功功率的调节,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,18,当发电机带感性负载时,电枢反应具有去磁效应。 在有功输出不变的情况下,为了增加无功输出,必须增加励磁电流,才能维持发电机端电压不变。,同步发电机无功功率的调节,重庆大学电气工程学院,电机学课程教案
7、,2005 by 韩力,,023- 65111229,19,同步发电机无功功率的调节,正常励磁:=0,cos=1,Q=0 过励磁:0,cos滞后,Q0(感性) 欠励磁:0,cos超前,Q0(容性),重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,20,同步发电机的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,电枢电流I和励磁电流If的关系曲线。 If(If),重庆大学电气工程学院,电机学课程教案,2005 by 韩力,,023- 65111229,21,V形曲线的特点,每条曲线的最低点连线向右倾斜,cos=1 不稳定区边缘连线向右倾斜,=90 当励磁电流从零增大时,电枢电流变化规律为先减小后增大 每条曲线上的电枢电流变化量为无功分量,