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文檔簡介
1、6.4同步發(fā)電機的并聯(lián)運行功角特性有功功率調(diào)節(jié)與靜態(tài)特性無功功率調(diào)節(jié)與V形曲線一、投入并聯(lián)的條件和方法1.并聯(lián)條件發(fā)電機端電壓與電網(wǎng)電壓滿足以下條件:(1) 波形相同(2) 頻率相同(3) 幅值相同(4) 相位相同(5) 相序相同2.并聯(lián)方法準確同步法直接接法向量圖接線圖直接接法:電機各端與電網(wǎng)同相端對應(yīng),三燈泡同時亮、暗,當燈泡亮、暗頻率很低并且燈泡變暗的瞬間為合閘的最佳時機。準確同步法交叉接法接線圖向量圖交叉接法:一相燈泡同端連接,另外兩組交叉連接,三組燈泡依次亮、暗,當三組燈泡亮度旋轉(zhuǎn)速度很慢且第一組燈泡變暗的瞬間為合閘的最佳時機。二、同步發(fā)電機的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程輸出電功率nP (電磁
2、功率)P (輸入功率)P2em1原動機ppFe鐵耗pad附加損耗Cu1定子繞組銅耗pP1mec機械損耗1.功率平衡方程= P1 - ( pmec+ pFe+ pad )PemP2= Pem- pCu1對于隱極同步發(fā)電機:2.轉(zhuǎn)矩平衡方程= pmec+ pFe + pad空載損耗: p0P1 - p0 = Pem兩邊除以機械角速度則:T1 - T0= Tem驅(qū)動轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩三、功角特性忽略定子電阻時,= mUI cosj= mUI cos(y -q )= mUIq cosq + mUId P2Pemsinq因為,所以可以忽略漏抗壓降,從圖中可以看出,稱為功率角= U sinqIqXU s
3、inq = XIqqq= (E0 -U cosq )E0 = U cosq ) + Id XdIdXdmU 2mE U11P= 0sinq +) sin 2q-(emX2XXdqd三、功角特性mU 2mE U11P= 0sinq +) sin 2q-(emX2XXdqd基本電磁功率附加電磁功率(磁阻功率)隱極電機Xd = Xq = Xt ,功角特性簡化為P= mE0U sinqemXt用標么值表示為:隱極同步發(fā)電機功角特性E*U *P= 0sinq*emX *t三、功角特性凸極電機功角特性的一般化表達式mU 2mE U11P= 0sinq +) sin 2q-(emX2XXdqd基本電磁功率附
4、加電磁功率用標么值表示為:E*U *U *211P= 0sinq +) sin 2q*-(emX *X *X *2dqd凸極同步發(fā)電機功角特性四、有功功率調(diào)節(jié)與靜態(tài)特性為分析簡便,以下都以隱極電機為例,并且不計飽和影響, 忽略電樞電阻,視電網(wǎng)為“無窮大電網(wǎng)”,即 U 和 f 保持恒定。1.有功功率調(diào)節(jié)要增加發(fā)電機輸出功率(有功功率),就必須增加原動機輸入功率,使功率角增大。當角增至90,輸出電磁功率達最大值Pemmax時,若繼續(xù)增加輸入功率,則輸入和輸出之間的平衡Pemmax關(guān)系被破壞,致使電機轉(zhuǎn)子不斷加速并最終失步。極限功率。稱為2.靜態(tài)穩(wěn)定假設(shè)電機原工作于A點,當某種微笑擾動使輸入有效功率
5、增加PT時,電機將平衡于B點,相應(yīng)的電磁功率也增加PT。當擾動小時后,電磁功率大于輸入有效功率,起制動作用,轉(zhuǎn)子減速,電機最后回到A平衡點。同理,可以分析出如果電機起始工作于C點,當有微小擾動時,電機無法穩(wěn)定工作。2.靜態(tài)穩(wěn)定當電網(wǎng)或原動機偶然發(fā)生微小擾動時,若在擾動消失后發(fā)電機能自行回復(fù)到原運行狀態(tài)穩(wěn)定運行,則稱發(fā)電機是靜態(tài)穩(wěn)定的;反之,就是不穩(wěn)定的。穩(wěn)定運行區(qū)域:dPem / dq 0。對隱極電機穩(wěn)定運行區(qū)域為90= dPem其值越大,表明保持同步的能力越高,發(fā)電機的性能越好整步功率系數(shù) Psyndq= Psyn/ W整步轉(zhuǎn)矩系數(shù)Tsyn= dPem= m E0U cosq隱極電機Pdqs
6、ynXt= m E0U cosqTsynWXt凸極電機P= m E0U cosq + mU 2 (11) cos 2q-synXXXdq1d1U 2E U= m 0cosq + m) cos 2q-Tsyn(WXdWXqXd過載能力kM:最大電磁功率與額定功率之比五、無功功率調(diào)節(jié)與V形曲線1.無功功率調(diào)節(jié)以隱極電機為例,忽略電樞電阻,輸出有功功率恒定P= mE0U sinq = 常數(shù)Esinq = 常數(shù)em0XtP2 = mUI cosj = 常數(shù)I cosj = 常數(shù)sinq,故 E0= I cosj = 常數(shù)又P= P2emXt由圖可以看出,E0的末端軌跡在直線CD上移動,I的末端軌跡在直線AB上移動。2.V形曲線當調(diào)節(jié)勵磁電流 If 時,E0 變化,若cosj =1,則I 最小,若If
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