总复习2013同步发电机的并联运行.ppt

并联投入条件,1.发电机的电压幅值等于电网电压幅值，且波形一致。2.投入时，发电机的电压相位与电网电压相位一致。3.发电机的电压频率等于电网的电压频率。4.发电机的三相电压相序与电网三相电压相序一致。,同步发电机的并联运行,隐极式同步发电机的功角特性,同步发电机的并联运行,凸极式同步发电机的功角特性,称为基本电磁功率；,称为附加电磁功率，只与电网电压U 有关，而与 E0 无关。,同步发电机的并联运行,忽略全部损耗,同步发电机的并联运行,凸极式同步发电机的功角特性,同步发电机的并联运行,功率角的物理意义,1）功率角是 和 之间的时间相位差角，对发电机而言，角是励磁电动势 超前于端电压 的时间角。,同步发电机的并联运行,2）由于励磁电动势 是主磁场 感应产生的，电枢端电压 可认为由一电枢等效合成磁场 感应产生，所以可以近似地赋予功率角以空间意义：主磁场 与电枢等效合成磁场 之间的空间角。,同步发电机的并联运行,有功功率的调节,对一台并联在无限大电网上运行的同步发电机，要调节其输出功率，必须调节来自原动机方面的输入功率。而随着输出功率的变化，当励磁不作调节时（E0保持不变），电机功率角、无功功率必然随之变化。,在电网或原动机方面偶然发生一些微小扰动时，当扰动的原因消失以后，发电机能否回到原先的状态继续运行，这个问题称为同步发电机的静态稳定问题。如果能回到原先的状态，发电机就是“静态稳定”的，反之，就是不稳定的。,静态稳定,同步发电机的并联运行,则同步发电机是静态稳定的；,则同步发电机是静态不稳定的；,为静态稳定极限，此时发电机保持静态稳定的能力为零。,静态稳定,同步发电机的并联运行,dTM/d愈大，保持静态稳定的能力（保持同步的能力）愈强，也就是说，稳定性愈高。一般把dTM/d称为 同步电机的同步转矩系数。,隐极电机,凸极电机,静态稳定,同步发电机的并联运行,过载能力：最大电磁转矩（或最大电磁功率）与额定电磁转矩（或额定电磁功率）之比，称为过载能力，用 km表示。,静态稳定,同步发电机的并联运行,无功功率的调节,同步发电机的并联运行,保持发电机输出有功功率不变：,对一台并联在无限大电网上运行的同步发电机，原动机方面的输入功率不做调节，仅调节励磁电流，同步发电机输出有功功率不变、无功功率变化。,1.正序电抗,同步发电机的不对称运行,对于凸极同步发电机，考虑到电枢电阻远小于电抗，机端短路时，短路电流中的正序分量基本为一感性的直轴电流，即。所以不对称短路时，凸极机的正序电抗可近似地用 xd 代替，即 x1xd（不饱和值）。,同步发电机的不对称运行,直轴负序电抗（又称为直轴超瞬态电抗）的表达式。,2.负序电抗,同步发电机的不对称运行,交轴负序电抗（又称为交轴超瞬态电抗）表达式,同步发电机的不对称运行,负序电抗的数值是变化的，负序磁场通过直轴时为 x2d，通过交轴时为 x2q，负序电抗在x2d和x2q之间，一般我们取它们的平均值，即,同步发电机的不对称运行,如果电机没有阻尼绕组,对于隐极同步发电机，只要以 xad=xaq=xa 代入即可求出 x2。,式中：称为直轴瞬态电抗。,同步发电机的不对称运行,从等效电路可知，x x2 x1,同步发电机的不对称运行,3.零序电抗,本质是一个漏电抗，零序电抗 x0 小于 x,同步发电机的不对称运行,同步电机电枢绕组匝数增加时，同步电抗将（）；同步电机铁心饱和程度增加时，同步电抗将（）。（填增大或减小）同步发电机机端三相短路，则其电枢电流近似为 轴电流，它与励磁电流之间的关系为，电枢反应性质为。,例题,一台三相隐极同步发电机，并联在电网上额定运行。UN=380V，Y接，IN=84A，（滞后），每相同步电抗为 Xs=1.5 欧。若调节励磁电流与原动机，使定子绕组每相电势，功率角，不计定子绕组电阻，试求：（1）调节后同步发电机的电枢电流与功率因数；（2）调节前后，同步发电机向电网输出的有功功率各为多少？（3）调节前后，同步发电机向电网输出的无功功率各为多少？,例题,一台并联于无限大电网上的隐极同步发电机，如调节有功功率输出而保持无功功率输出不变，试画出电枢电流和励磁电势相量的末端变化轨迹（忽略电枢绕组电阻）。,例题,