同步发电机的并联的运行.ppt

4 同步发电机的并联运行 并联运行的优点： 4.1 投入并联的条件和方法 一、发电厂投入并联时的理想条件： 三、三相同步发电机的并联方法 2）灯光旋转法 3）自整步（自同步）法 4.2 同步发电机功率平衡 二、转矩平衡 4.3 同步发电机的功角特性 一、功角特性的定义 二、功角的物理意义 三、隐极同步发电机的功角特性 四、凸极同步发电机的功角特性 4.4 有功功率的调节静态稳定概念 一、有功功率的调节 二、同步电机的稳定运行问题 三、发电机的过载能力 4.5 无功功率的调节和V形曲线 一、无功功率的调节 二、同步发电机的V型曲线 式中 为基本电磁功率； 为附加电磁功率 最后，可得： 第一项是励磁电流在气隙磁场中产生电磁力所引起的， 与励磁电势 成正比，称为励磁电磁功率。 第二项在隐极机中不存在，与 无关，与端电压 即合成等效磁极及纵横轴磁阻的差异有关即 ，称作凸极电磁功率 和 的空间相位不同 d轴 q轴 凸 极 机 的 功 角 特 性 曲 线 180 0 0 90 0 180 0 0 90 0 180 0 0 90 0 0 90 0 附加电磁功率 基本电磁功率 E0=0时，θ的定义？相量图？ θ的定义：电压U相量和q轴间的夹角 d轴 q轴 电磁转矩 式中 为基本电磁转矩； 为附加电磁转矩，又称磁阻转矩。 　　已知，在忽略铜耗的前提下， Pem =P2=mUIcosφ 而Pem和P1从功角特性可以看出是成正比关系的，所以，想要增加电机输出的有功功率，从功率平衡的观点来看，只有增加原动机的输入功率P1。 （１）调节励磁电流不能调节有功功率 　　例如If增加，则E0增加，Pem增加，制动性质的电磁转矩增加，发电机减速，θ 减小， Pem减小，回到原来的功率平衡。 （2）调节原动机的功率来调节发电机的有功功率 　　增加原动机的输出功率，则T1Tem+T0，发电机加速， θ 增加 ，Pem增加，发电机的输出功率增加。 　　减少原动机的输出功率，则T1Tem+T0，发电机减速， θ 减少 ，Pem减小，发电机的输出功率减小。 　　同步发电机输出容量的大小，不仅受到发热的限制，而且受到运行稳定性的限制。 　　稳定问题又分为静态稳定和动态稳定两种。 　　稳定问题包括由若干个发电厂或发电机的电力系统，在正常负载调配和不正常事故中，这些电机或电厂是否还能保持同步运行的问题。 （1）静态稳定问题：发电机在某一稳定运行状态，（即发电机和电网并联运行时，电压U和频率f都为恒定值，励磁电流If不变，其输入功率和输出功率都不变的运行状态），如果在电网或原动机方面，突然发生一些微小干扰，在此小干扰去掉后，发电机如能恢复到原来的稳定运行状态，即认为该发电机的运行是稳定的。 （2）动态稳定问题：发电机突然加负载、切除负载等正常操作运行时，或者在发生突然短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非正常运行，以及遭受到大的或是一定数值参数变化或负载变化时，电机是否还能保持同步运行的问题。 0 90 0 180 0 0 90 0 0 90 0 180 0 q 0 90 0 180 0 0 90 0 0 90 0 180 0 q T q 1）在a点， P1=Pem，即输入P1和输出Pem相等，电机稳态运行 a 2）来一个干扰，假定使得P1增加到P1 ， 显然电机的转速将增大，因为功角和转速成正比关系变化，所以，功角也将增大， 推出Pem也增大 ，这样一来，我们可以看出在b点电机将达到一个新的平衡点，从而继续稳定运行。 b P1 T1 n θ Pem 新的平衡点b 0 90 0 180 0 0 90 0 0 90 0 180 0 q 0 90 0 180 0 0 90 0 0 90 0 180 0 q T q a‘ ３）设原来运行在下降段，(在a’点)。来一个干扰，假定使得P1增加到P1′ ， 显然电机的转速将增大，功角增大， 而Pem减小 ，这样一来，转速进一步增加，发电机不能在下降段达到一个新的平衡点。 b’ P1 T1 n θ Pem 不能平衡点 1）当功角在00---900之间变化时，发电机有自动保持同步的能力，是发电机稳定运行区域。在稳定运行范围内，电磁功率的改变只会改变功角的大小，而转子的稳定转速是不会改变的，永远以同步速旋转。 2）而在900—1800之间，电机是不稳定运行的，在功 角=900时，输入的机械功率到达与最大电磁功率相等，即 由此可以推出,对隐极发电机， 结