电机学第10章资料课件.ppt

1、l一台发电机独立向负载供电的缺点一台发电机独立向负载供电的缺点w 每一台发电机的容量有限制。每一台发电机的容量有限制。w 若负载经常变化，轻载时运行效率低。若负载经常变化，轻载时运行效率低。w 发电机检修则需要停电；否则要备用一台同发电机检修则需要停电；否则要备用一台同容量的机组，平时却不用，不经济。容量的机组，平时却不用，不经济。w 一台发电机供电，供电的品质会受影响一台发电机供电，供电的品质会受影响频率和电压会变化（负载突变时）。频率和电压会变化（负载突变时）。一般在较偏远或无法与电网相联的场合下使用。一般在较偏远或无法与电网相联的场合下使用。同步发电机的并联运行同步发电机的并联运行l将每

2、个电厂的多台发电机与多个电厂的发电机将每个电厂的多台发电机与多个电厂的发电机通过变压器和高压输电线互相并联在一起，形通过变压器和高压输电线互相并联在一起，形成电力系统。成电力系统。l并联运行的优点并联运行的优点w 电能可以互相调剂，合理使用。电能可以互相调剂，合理使用。w 增加供电可靠性增加供电可靠性,减小备用容量。减小备用容量。w 系统越大，负载越趋于均匀。系统越大，负载越趋于均匀。w 使发电厂的布局更合理。使发电厂的布局更合理。同步发电机的并联运行同步发电机的并联运行l无限大电网无限大电网 一台发电机单独供电时，电压的频率由原动机决一台发电机单独供电时，电压的频率由原动机决定，调节励磁电流

3、可以调节电压的大小。定，调节励磁电流可以调节电压的大小。一台发电机并联于无限大电网运行时，调节原动一台发电机并联于无限大电网运行时，调节原动机的转速不会改变其电压的频率；调节励磁电流机的转速不会改变其电压的频率；调节励磁电流也不能改变其电压的大小。也不能改变其电压的大小。w 当一台发电机的容量远小于它所并联的电网的容当一台发电机的容量远小于它所并联的电网的容量时，电网可看成是无限大电网。量时，电网可看成是无限大电网。w 无限大电网的容量可近似认为是无穷大，电网的无限大电网的容量可近似认为是无穷大，电网的电压和频率不变。电压和频率不变。l并联合闸条件并联合闸条件要求发电机与电网电压满足要求发电机

4、与电网电压满足4个条件：个条件：频率相同；频率相同；幅值相同，且波形一致；幅值相同，且波形一致；相序相同；相序相同；相位相同。相位相同。满足满足4个条件时，合闸时发电机与电网电压的瞬时个条件时，合闸时发电机与电网电压的瞬时值相同，不会产生电流冲击。值相同，不会产生电流冲击。并联合闸的条件和方法并联合闸的条件和方法w 4个条件中任何一个不满足，并网合闸时都会出现个条件中任何一个不满足，并网合闸时都会出现电流冲击。电流冲击。w 在并网过程中，需要对在并网过程中，需要对4个并网条件进行检查，调个并网条件进行检查，调节直到满足。节直到满足。w 如何判断条件是否满足？条件不满足时如何处理？如何判断条件是

5、否满足？条件不满足时如何处理？分析时将无限大电网视为一台同步发电机，其电压分析时将无限大电网视为一台同步发电机，其电压的大小和频率不变。的大小和频率不变。两种最基本的方法：暗灯法，旋转灯光法。两种最基本的方法：暗灯法，旋转灯光法。暗灯法暗灯法w 判断合闸开关两端的电压差。判断合闸开关两端的电压差。如果如果3个相灯都熄灭，说明合闸开关两端的电压个相灯都熄灭，说明合闸开关两端的电压差为零，差为零，4个条件满足。个条件满足。w 利用相灯来判断，利用相灯来判断，即把灯泡跨接在即把灯泡跨接在合闸开关两端，合闸开关两端，由灯的亮暗情况由灯的亮暗情况来判断电压差的来判断电压差的大小。大小。暗灯法暗灯法（1）

6、频率不等时）频率不等时w 调节方法调节方法调节原动机的转速，使相灯亮暗变化很慢。调节原动机的转速，使相灯亮暗变化很慢。w 现象现象 3个相灯同时亮，同时个相灯同时亮，同时暗，亮暗交替变化；暗，亮暗交替变化；频率相差越大，亮暗变频率相差越大，亮暗变化越快。化越快。暗灯法暗灯法（2）电压不等时）电压不等时w 调节方法调节方法调节发电机的励磁，使电压调节发电机的励磁，使电压相等。相等。w 现象现象 3个相灯都不会完全熄灭。个相灯都不会完全熄灭。相序相同、频率相近时，相序相同、频率相近时，3个相灯同时亮、同时暗，个相灯同时亮、同时暗，在最亮和最暗之间交替变在最亮和最暗之间交替变化。化。相灯在低电压时就

7、相灯在低电压时就会熄灭，并不说明会熄灭，并不说明电压差为零。可用电压差为零。可用电压表来检测。电压表来检测。暗灯法暗灯法（3）相序不同时）相序不同时w 现象现象 3个相灯旋转。个相灯旋转。暗灯法暗灯法（3）相序不同时）相序不同时w 调节方法调节方法将发电机接到合闸开关的任何将发电机接到合闸开关的任何两根线对调，使相序相同。两根线对调，使相序相同。w 现象现象 若发电机频率高于电网，若发电机频率高于电网，则顺时针旋转；反之，则则顺时针旋转；反之，则逆时针旋转。逆时针旋转。频率差越大，灯光旋转速频率差越大，灯光旋转速度越快。度越快。暗灯法暗灯法（4）相位不等时）相位不等时w 调节方法调节方法 稍微

8、调节发电机转速，使稍微调节发电机转速，使相位差发生变化，灯光亮相位差发生变化，灯光亮暗的频率很低。暗的频率很低。w 现象现象 若频率相同，则若频率相同，则3个相灯都个相灯都不会熄灭，且亮度不变。不会熄灭，且亮度不变。相等完全熄灭时，相位相同，此时即可并网。相等完全熄灭时，相位相同，此时即可并网。灯光旋转法灯光旋转法有意把相灯接在不同相的电压之间，在相序正确时有意把相灯接在不同相的电压之间，在相序正确时使灯光旋转，这种并联合闸方法称为灯光旋转法。使灯光旋转，这种并联合闸方法称为灯光旋转法。采用暗灯法，在采用暗灯法，在相序不同时，灯相序不同时，灯光出现旋转。通光出现旋转。通过旋转的速度和过旋转的速

9、度和方向，可以判断方向，可以判断发电机频率与电发电机频率与电网频率的差别和网频率的差别和快慢。快慢。灯光旋转法灯光旋转法w 如果并联合闸如果并联合闸条件不满足，条件不满足，会有何现象？会有何现象？应在一个相灯熄灭、另两个相灯亮度相同时合闸。应在一个相灯熄灭、另两个相灯亮度相同时合闸。比暗灯法判断更为准确。比暗灯法判断更为准确。w 准确的并网合闸时刻如何判断？准确的并网合闸时刻如何判断？并联合闸的条件和方法并联合闸的条件和方法w 暗灯法和灯光旋转法都可比较准确地确定合闸时暗灯法和灯光旋转法都可比较准确地确定合闸时刻，使合闸时无电流冲击，称为准确同步法。刻，使合闸时无电流冲击，称为准确同步法。w

10、实际中，在需要将发电机很快投入并网运行时，实际中，在需要将发电机很快投入并网运行时，可采用自同步法。可采用自同步法。事先校验好发电机的相序；起动发电机，使转速事先校验好发电机的相序；起动发电机，使转速接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路；合上接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路；合上并联开关，再立即加励磁，使发电机自动牵入同并联开关，再立即加励磁，使发电机自动牵入同步。步。操作简单，装置简单，但是合闸有电流冲击。操作简单，装置简单，但是合闸有电流冲击。10.2 同步发电机并联运行分析同步发电机并联运行分析 w 发电机并联于无限大电网运行时，发电机电压等发电机并联于无限大电网运行时，发电机电压等

11、于电网电压，其频率和大小都是不变的。于电网电压，其频率和大小都是不变的。w 如何调节，使发电机输出有功功率、无功功率，如何调节，使发电机输出有功功率、无功功率，负载将如何在发电机之间分配？负载将如何在发电机之间分配？w 发电机并联运行时的两个调节量发电机并联运行时的两个调节量 发电机的励磁电流发电机的励磁电流 原动机的拖动转矩原动机的拖动转矩并联运行分析并联运行分析l在并网的在并网的4个条件都满足的个条件都满足的条件下并网合闸条件下并网合闸0s0jEUIXw 发电机空载电动势与电网发电机空载电动势与电网相电压大小、相位都相同；相电压大小、相位都相同；w 发电机电枢电流为零，仍发电机电枢电流为零

12、，仍相当于空载运行。相当于空载运行。不进行任何调节时不进行任何调节时并联运行分析并联运行分析l在并网的在并网的4个条件都满足的个条件都满足的条件下并网合闸条件下并网合闸0s0jEUIXw 发电机不输出功率，原动发电机不输出功率，原动机只需要提供发电机所需机只需要提供发电机所需的空载损耗的空载损耗p0，包括机械，包括机械损耗损耗pm（摩擦和风阻损耗（摩擦和风阻损耗等）和铁耗等）和铁耗 pFe。w 发电机输入功率发电机输入功率 P1 p0 pm pFe 并联运行分析并联运行分析l在并网的在并网的4个条件都满足的个条件都满足的条件下并网合闸条件下并网合闸w 功率平衡关系也可表示为转矩功率平衡关系也可

13、表示为转矩平衡关系。平衡关系。w 拖动转矩与制动转矩相平衡。拖动转矩与制动转矩相平衡。01TT 01pP 为机械角速度为机械角速度T1 为原动机的拖动转矩为原动机的拖动转矩;T0 为与发电机空载损耗对应的空载转矩。为与发电机空载损耗对应的空载转矩。1260n 调节励磁电流调节励磁电流w 电网电压电网电压U 不变。不变。w 此时，发电机发出滞此时，发电机发出滞后性的无功电流，产后性的无功电流，产生去磁的电枢反应。生去磁的电枢反应。0sjEUIXw 增大励磁电流增大励磁电流 If，则，则励磁磁动势励磁磁动势Ff1 增大，增大，空载电动势空载电动势E0 增大。增大。调节励磁电流调节励磁电流w 电网电

14、压电网电压U 不变。不变。w 此时，发电机发出超此时，发电机发出超前性的无功电流，产前性的无功电流，产生增磁的电枢反应。生增磁的电枢反应。0sjEUIXw 减小励磁电流减小励磁电流 If，则，则励磁磁动势励磁磁动势Ff1 减小，减小，空载电动势空载电动势E0 减小。减小。调节励磁电流调节励磁电流调节发电机的励磁电流调节发电机的励磁电流0sjEUIXw 只能使电枢绕组发出滞后（电感性）或超前只能使电枢绕组发出滞后（电感性）或超前（电容性）的纯无功电流，即发电机可发出滞（电容性）的纯无功电流，即发电机可发出滞后或超前的无功功率。后或超前的无功功率。w 不能使发电机输出或输入有功功率。不能使发电机输

15、出或输入有功功率。调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩w 增大拖动转矩增大拖动转矩T101TT 使转子加速使转子加速 Ff1超前超前B通过调节汽轮机的汽门、水轮机的水门或者柴油机通过调节汽轮机的汽门、水轮机的水门或者柴油机的油门等，可以调节原动机的拖动转矩。的油门等，可以调节原动机的拖动转矩。调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩w 电网电压的频率、大小、相位都不变。电网电压的频率、大小、相位都不变。转子是否会在拖动转矩的作用下不断加速？转子是否会在拖动转矩的作用下不断加速？w 气隙电动势与电网相电压近似相等，气隙电动势与电网相电压近似相等，其频率也不会发生变化。气隙电动势其频率也不会发

16、生变化。气隙电动势和电网电压相量的转速不变。和电网电压相量的转速不变。w 但是转子却在拖动转矩但是转子却在拖动转矩的作用下加速，使矢量的作用下加速，使矢量Ff1超前矢量超前矢量B、F 。调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩分析转子受力情况分析转子受力情况以磁通密度波超前以磁通密度波超前+A轴轴 90电角度时为例。电角度时为例。磁动势参考方向与前面一样（出定子进转子为正）；磁动势参考方向与前面一样（出定子进转子为正）；在转子表面建立坐标系，与转子一起旋转；在转子表面建立坐标系，与转子一起旋转；以磁通密度等于零处为坐标原点。以磁通密度等于零处为坐标原点。调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩

17、分析转子受力情况分析转子受力情况 基波励磁磁动势超前气隙磁通密度一个角度基波励磁磁动势超前气隙磁通密度一个角度。把基波励磁磁动势看成是一个每对极下只有把基波励磁磁动势看成是一个每对极下只有1匝匝的集中线圈，通入等效电流的集中线圈，通入等效电流 If 产生的。产生的。f1f4 1 2FIff12IF调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩分析转子受力情况分析转子受力情况 气隙磁通密度波与基波励磁磁气隙磁通密度波与基波励磁磁动势是相对静止的，一起以同动势是相对静止的，一起以同步转速步转速n1旋转。旋转。等效的励磁线圈边所在处的气等效的励磁线圈边所在处的气隙磁通密度隙磁通密度b 不为零，通电导不为零

18、，通电导线在磁场中受到电磁力线在磁场中受到电磁力f 作用。作用。ff1ff22IFk FsinBbfflIBlIbfsin2ff2sinsin2Tf rppk FC 电磁转矩电磁转矩调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩分析转子受力情况分析转子受力情况 励磁电流不变时，励磁电流不变时，C近似不变，电磁转矩近似不变，电磁转矩T 与与sin 成正比。成正比。电磁转矩电磁转矩T的方向是向的方向是向 的反方向，即朝向使的反方向，即朝向使 减小的方向，减小的方向，是制动性转矩。是制动性转矩。2ffsinsin2Tpk FCT调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩 增大原动机拖动转矩增大原动机拖动转矩

19、T1，转子加速，基波励磁磁，转子加速，基波励磁磁动势超前气隙磁通密度波动势超前气隙磁通密度波 角。角。角的出现使得转子受到电磁力的作用，产生电角的出现使得转子受到电磁力的作用，产生电磁转矩磁转矩T，其方向与拖动转矩相反，大小与，其方向与拖动转矩相反，大小与sin 成正比。成正比。只要拖动转矩只要拖动转矩T1 不超过电磁转矩不超过电磁转矩T 的最大值，电的最大值，电磁转矩磁转矩T就能自动与拖动转矩就能自动与拖动转矩T1达到平衡，使发达到平衡，使发电机转速仍为同步转速，发电机与电网保持同步电机转速仍为同步转速，发电机与电网保持同步运行。运行。调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩w 转矩平衡关系

20、转矩平衡关系01TTT原动机拖动转矩等于电磁转矩与原动机拖动转矩等于电磁转矩与空载转矩之和。空载转矩之和。w 功率平衡关系功率平衡关系1em0PPpPem 为制动性的电磁转矩吸收的机械功率。为制动性的电磁转矩吸收的机械功率。TTT01电磁功率电磁功率emPT调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩w 功率平衡关系功率平衡关系 电磁功率电磁功率emPT2ffsinsin2Tpk FC0emasinE EPmX 电磁功率电磁功率Pem 具有电功率的形式。具有电功率的形式。电磁功率电磁功率Pem 既是电磁转矩吸收的机械功率，也既是电磁转矩吸收的机械功率，也是定子绕组中的电功率。说明发电机通过电磁感是

21、定子绕组中的电功率。说明发电机通过电磁感应作用，将机械功率转换为电功率。应作用，将机械功率转换为电功率。（m 为定子绕组相数）为定子绕组相数）调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩w 功率平衡关系功率平衡关系电磁功率电磁功率Pem减去定子绕组的铜耗减去定子绕组的铜耗 pCu，就是输出功，就是输出功率率P2（有功功率）。（有功功率）。2em2CucosPmUImI RPp定子绕组获得的电磁功率（电功率）定子绕组获得的电磁功率（电功率）emi0coscosPmE ImE IicoscosEUIR调节原动机的拖动转矩调节原动机的拖动转矩w 功率流程图功率流程图l以上分析表明：调节原动机的拖动转矩，

22、可以改变以上分析表明：调节原动机的拖动转矩，可以改变并联运行的同步发电机向电网发出的有功功率。并联运行的同步发电机向电网发出的有功功率。2CupmI Rem00cosqPTmE ImE I11PT2cosPmUI0mFepppw 这些式子都与发电机内部的物理量有关，使用这些式子都与发电机内部的物理量有关，使用不够方便。不够方便。w 希望利用外部可以得到的量、固定不变的量来希望利用外部可以得到的量、固定不变的量来表示、来计算。表示、来计算。sinCTem0cosPmE I0emasinE EPmX功角特性功角特性l凸极同步发电机凸极同步发电机em2coscos()coscossinsincoss

23、inqdPPmUImUImUImUImUImUIsincos0UXIUEXIqqdd20emsinsin22dqddqXXE UPmmUXX X忽略电枢绕组电阻忽略电枢绕组电阻 R。0EU与与的夹角的夹角 称为功角。称为功角。功角特性功角特性w 凸极同步发电机的功角特性凸极同步发电机的功角特性由两部分组成。由两部分组成。0emsindE UPmX 2emsin22dqdqXXPmUX X 励磁电磁功率励磁电磁功率 凸极电磁功率凸极电磁功率与励磁无关，需要有电压，有交、直轴磁阻的不同。与励磁无关，需要有电压，有交、直轴磁阻的不同。由于合成等效磁极吸引凸极电磁铁产生电磁力引起。由于合成等效磁极吸引

24、凸极电磁铁产生电磁力引起。励磁电流在气隙磁场中产生电磁力引起。励磁电流在气隙磁场中产生电磁力引起。20emsinsin22dqddqXXE UPmmUXX X功角特性功角特性w 凸极同步发电机的功角特性凸极同步发电机的功角特性20emsinsin22dqddqXXE UPmmUXX X励磁电磁功率最大值比凸极电磁功率的最大值要励磁电磁功率最大值比凸极电磁功率的最大值要大，因为：大，因为：12qqdXXX通常通常 ；对于滞后的负载电流，空载电动势对于滞后的负载电流，空载电动势E0要要高于电网相电压高于电网相电压U。功角特性功角特性w 凸极同步发电机的功角特性凸极同步发电机的功角特性20emsin

25、sin22dqddqXXE UPmmUXX X凸极同步发电凸极同步发电机的最大电磁机的最大电磁功率出现在功功率出现在功角角90的位置。的位置。功角特性功角特性l隐极同步发电机隐极同步发电机0emssinE UPmX电磁功率电磁功率Pem 与功角与功角 的正弦成正比。的正弦成正比。可视为凸极发电机在可视为凸极发电机在 Xd Xq Xs时的特例。时的特例。em2cosPPmUI忽略电枢绕组电阻忽略电枢绕组电阻 R。s0cossinIXE功角特性功角特性w 隐极同步发电机的功角特性隐极同步发电机的功角特性 发电机并联运行时，发电机并联运行时，相电压相电压U和频率和频率f 是是常数，常数，E0 可由励

26、磁可由励磁电流电流 If 查气隙线得到，查气隙线得到，Xs 也是常数。也是常数。If 不变时，电磁功率不变时，电磁功率Pem与功角与功角 的正弦的正弦成正比。成正比。0em maxsE UPmX0emssinE UPmX 隐极同步发电机的最大隐极同步发电机的最大电磁功率电磁功率Pem max 出现在功出现在功角角90的位置。的位置。同步发电机并联运行时的稳定性同步发电机并联运行时的稳定性 l同步发电机的稳定问题同步发电机的稳定问题w 有若干发电机或发电机的电力系统，在正常有若干发电机或发电机的电力系统，在正常负载调配和不正常事故时，发电机或电厂是负载调配和不正常事故时，发电机或电厂是否能保持同

27、步运行的问题。否能保持同步运行的问题。w 分为静态稳定和动态稳定。分为静态稳定和动态稳定。同步发电机并联运行时的稳定性同步发电机并联运行时的稳定性w 同步发电机的同步发电机的静态稳定静态稳定问题问题 发电机在某一稳定运行状态，若电网或者原动机方发电机在某一稳定运行状态，若电网或者原动机方面偶然发生一些微小的干扰，在干扰去掉后，发电面偶然发生一些微小的干扰，在干扰去掉后，发电机如果能回复到机如果能回复到原来的运行状态原来的运行状态，则为稳定的。，则为稳定的。不能回到原来的稳定运行状态，则为不稳定的。不能回到原来的稳定运行状态，则为不稳定的。w 同步发电机的同步发电机的动态稳定动态稳定问题问题发电

28、机在负载突变等正常操作运行时，或者在突然短发电机在负载突变等正常操作运行时，或者在突然短路、电压突变、失去励磁等非正常运行中，以及遭受路、电压突变、失去励磁等非正常运行中，以及遭受到大的或一定数值的参数变化或负载变化时，发电机到大的或一定数值的参数变化或负载变化时，发电机是否还能是否还能保持同步运行保持同步运行。并联运行时的静态稳定并联运行时的静态稳定w 电磁转矩电磁转矩em0ssinPE UmT Xem20sinsin22dqddqPTXXE UmUXX X（）隐极同步发电机隐极同步发电机 凸极同步发电机凸极同步发电机并联运行时的静态稳定并联运行时的静态稳定d0dT的正、负标志着同步发电机是

29、否能稳定运行。的正、负标志着同步发电机是否能稳定运行。运行稳定。运行稳定。l稳定判据稳定判据d0dT运行不稳定。运行不稳定。ddT称为整步转矩系数。称为整步转矩系数。并联运行时的静态稳定并联运行时的静态稳定整步转矩系数整步转矩系数0sdcosdE UTm X20dcoscos2 ddqddqXXE UTmUXX X整步转矩系数的大小整步转矩系数的大小标志着同步发电机的标志着同步发电机的稳定能力。稳定能力。ddT隐极同步发电机隐极同步发电机凸极同步发电机凸极同步发电机并联运行时的静态稳定并联运行时的静态稳定l过载能力过载能力最大电磁转矩最大电磁转矩Tmax（或最大电磁（或最大电磁功率功率Pem

30、max）与额定电磁转矩）与额定电磁转矩TN（或额定电磁功率（或额定电磁功率PemN）之比。）之比。maxemmaxmNNN1sinTPkTP为保证具有一定的整步转矩系数，具有一定的稳为保证具有一定的整步转矩系数，具有一定的稳定能力，额定运行时的功角一般设计在定能力，额定运行时的功角一般设计在 隐极发电机：隐极发电机：N3040；凸极发电机：凸极发电机：N2030。10.4 无功功率调节和无功功率调节和V形曲线形曲线电网中的设备除了需要供给有功功率外，还需要供电网中的设备除了需要供给有功功率外，还需要供给无功功率。给无功功率。w 如何调节同步发电机的无功功率，使其满足负载如何调节同步发电机的无功

31、功率，使其满足负载的需要？的需要？异步电动机、变压器等都需要无功功率；异步电动机、变压器等都需要无功功率；电网中的无功功率也需要平衡，负载需要的无功功电网中的无功功率也需要平衡，负载需要的无功功率需要由发电机提供。率需要由发电机提供。并联运行时的无功功率调节并联运行时的无功功率调节w 在并网的在并网的4个条件都满足个条件都满足的条件下并联合闸的条件下并联合闸 此时的励磁电流称为此时的励磁电流称为正常励正常励磁磁电流。电流。发电机空载电动势与电网电发电机空载电动势与电网电压大小、相位都相同。压大小、相位都相同。此时发电机的定子电流为零，此时发电机的定子电流为零，既不输出有功功率，也不发既不输出有

32、功功率，也不发出无功功率。出无功功率。并联运行时的无功功率调节并联运行时的无功功率调节w增大励磁电流增大励磁电流 发电机此时发出滞后的无功电发电机此时发出滞后的无功电流，产生去磁的电枢反应。流，产生去磁的电枢反应。此时励磁电流比正常励磁电流此时励磁电流比正常励磁电流大，称为大，称为过励磁过励磁。w减小励磁电流减小励磁电流 发电机此时发出超前的无功电发电机此时发出超前的无功电流，产生去磁的电枢反应。流，产生去磁的电枢反应。此时励磁电流比正常励磁电流此时励磁电流比正常励磁电流小，称为小，称为欠励磁欠励磁。并联运行时的无功功率调节并联运行时的无功功率调节w 保持发电机的有功功率不变，调节励磁电流，保

33、持发电机的有功功率不变，调节励磁电流，电枢电流将如何变化？电枢电流将如何变化？2cosconstPmUI忽略电枢绕组电阻忽略电枢绕组电阻R0emssinconstE UPmXcosconstI0sinconstE相数相数m、电网电压、电网电压U、同步电抗、同步电抗 Xs 不变，则不变，则并联运行时的无功功率调节并联运行时的无功功率调节 正常励磁时，电枢电流正常励磁时，电枢电流最小，不发出无功电流。最小，不发出无功电流。过励磁时，发出滞后的过励磁时，发出滞后的（电感性）电流。（电感性）电流。欠励磁时，发出超前的欠励磁时，发出超前的（电容性）电流。（电容性）电流。cosconstI0sincons

34、tEV形曲线特性形曲线特性将发电机并联运行将发电机并联运行时不同负载下的电时不同负载下的电枢电流枢电流 I 与励磁电与励磁电流流If 的关系画成曲的关系画成曲线，称为发电机的线，称为发电机的V形曲线特性形曲线特性。V形曲线形曲线 If(If)可通过实际的负载试验测得；可通过实际的负载试验测得；也可以在测定参数后，用相量图求出。也可以在测定参数后，用相量图求出。V形曲线特性形曲线特性 有功功率越大，曲有功功率越大，曲线越高。线越高。每条曲线有一最低每条曲线有一最低点，对应于点，对应于cos1的情况。的情况。曲线的最低点随有曲线的最低点随有功功率的增加，向功功率的增加，向右移动，即纯有功右移动，即

35、纯有功负载增加，励磁电负载增加，励磁电流要随之增大。流要随之增大。V形曲线特性形曲线特性 最左边存在不稳定最左边存在不稳定区，因为励磁电流区，因为励磁电流过小，功角过小，功角 将达将达到到90。可以将不同有功功可以将不同有功功率的曲线上功率因率的曲线上功率因数相同的点连接起数相同的点连接起来。来。V形曲线特性形曲线特性w 由由V形曲线可以知道形曲线可以知道 负载一定、给定励负载一定、给定励磁电流时的电枢电磁电流时的电枢电流和功率因数；流和功率因数；励磁电流不变时，励磁电流不变时，负载变化对电枢电负载变化对电枢电流和功率因数的影流和功率因数的影响；响；维持功率因数不变维持功率因数不变时，负载变化

36、对励时，负载变化对励磁电流的要求。磁电流的要求。并联运行时的无功功率调节并联运行时的无功功率调节w 实际电力系统并不是无穷大，电网电压是会变化实际电力系统并不是无穷大，电网电压是会变化的。当无功功率不平衡时，电压会发生变化。的。当无功功率不平衡时，电压会发生变化。w 当发电机提供的无功功率不足时，电网电压会下当发电机提供的无功功率不足时，电网电压会下降，电网电压下降会使负载需要的无功功率减少，降，电网电压下降会使负载需要的无功功率减少，同时会使发电机提供的无功功率增加，从而使系同时会使发电机提供的无功功率增加，从而使系统在降低的电压下达到无功功率平衡。统在降低的电压下达到无功功率平衡。w 电网调度室要根据情况指挥调节发电机的励磁电电网调度室要根据情况指挥调节发电机的励磁电流，使无功功率达到平衡。流，使无功功率达到平衡。