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1、28.6同步发电机的并联运行28.6.1同步发电机的并网条件和方法28.6.1.1同步发电机并联运行的优点 提高了供电的可靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。 提高了供电的经济性和灵活性，例如水电厂与火电厂并联时，在枯水期和旺水期，两种电厂可 以调配发电，使得水资源得到合理使用。在用电高峰期和低谷期，可以灵活地决定投入电网的发 电机数量，提高了发电效率和供电灵活性。 提高了供电质量，电网的容量巨大（相对于单台发电机或者个别负载可视为无穷大），单台发电机的投入与停机，个别负载的变化，对电网的影响甚微，衡量供电质量的电压和频率可视为恒定 不变的常数。电网对单台发电机来说可视为无穷大电
2、网或无穷大汇流排。同步发电机并联到电网后，它的运行情况要受到电网的制约， 也就是说它的电压、频率要和电网一致而不能单独变化。28.6.1.2无限大电网概念系统的电压和频率可以看作是不变的，相当于内阻抗等于零的恒频、恒压电源28.6.1.3并联投入条件把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联，或称为并列、并车、整步。在并车时必须避免产 生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。并车前必须检查发电机和电网 是否适合以下条件： 双方应有一致的相序； 双方应有相等的电压； 双方应有同样或者十分接近的频率和相位。若以上条件中的任何一个不满足则在开关 K的两端，会出现差额电压，如果闭合K,
3、在发电机和 电网组成的回路中必然会出现瞬态冲击电流。上述条件中，除相序一致是绝对条件外，其它条件 都是相对的，因为通常电机可以承受一些小的冲击电流。并车的准备工作是检查并车条件和确定合闸时刻。通常用电压表测量电网电压，并调节发电机的励磁电流使得发电机的输出电压 U=U1再借助同步指示器检查并调整频率和相位以确定合闸时 刻。28.6.1.4并联投入方法自整步法：在相序一致的情况下将励磁绕组通过适当的电阻短接，再用原动机把发电机拖动到接 近同步速（相差25%），在没有接通励磁电流的情况下将发电机接入电网，再接通励磁并调节励磁强弱，依靠定子磁场和转子磁场之间的电磁转矩将转子拉入同步转速，并车过程即告
4、结束。需 要注意的是，励磁绕组必须通过一限流电阻短接，因为直接开路，将在其中感应出危险的高压； 直接短路，将在定、转子绕组间产生很大的冲击电流。自整步法的优点是：操作简单，方便快捷;缺点是：合闸时有冲击电流。2862同步发电机的功率和转矩平衡方程汽I，就是发电机的输出功率同步发电机的功率流程如图所示。一为自原动机 电机的输入的机械功率，其中一部分提供轴与轴 的摩擦、转动部分与空气的摩擦及通风设备的损 计为机械损耗-，另一部分供给定子铁心中的 和磁滞损耗，总计为铁心损耗 上 丿为通过 感应作用转变为定子绕组上的电功率，称为电磁 率。如果是负载运行，定子绕组中还存在定子铜耗 同步发电机的功率平衡方
5、程式为A二也+%+厶- - .1.(17-1)定子绕组的电阻一般较小，其铜耗可以忽略不计，则有转矩平衡方程式：；=* Pc * PFe 二=Ti 一(Tmec +TFe)28.6.3同步发电机的功角特性它表示角差。功行的稳中忽略 y为内功率因数角，d=y-j定义为功角。发电机的励磁电势 6和端电压之间相 角d对于研究同步电机的功率变化和运 定性有重要意义。图中画出了同步电机的时空相量图。图了定子绕组的漏磁电势，认为二+-二，对应于转子磁势，丄对应于电枢磁势亠-，所以 可近似认为端电压由合成磁势：+-所感应。F和八 之间的空间相角差即为-1和兀之间的时间相角差。可见功角d在时间上表示端电压和励磁磁势之间的相位差，在空间上表现为合成磁场轴线与转 子磁场轴线之间夹角。并网运行时，为电网电压，其大小和频率不变，对应的合成磁势 总是以同步速度旋转，因此功角的大小只能由转子磁势 的角速度决定。稳定运行时，./和丄之间 无相对运动，d具有固定的值。2863.1隐极同步发电机的功角特性 功角特性指的是电磁功率 壷随功角 变化的关系曲线-=T( j的-幡sin 5隐极电机最大功率与额定功率的比值定义为同步发电机的过p1极电机来说载能力。对隐28.6.3.2凸极同步发电机的功角特性 凸极电机sin 25可以求出4590.之间。对应于最大电磁功率 1工：的功角二，一般来说凸极电机的二在
