《航空电机学》课件第10章3 同步发电机的运行（并联运行）

1、1第十章 同步发电机的典型运行10-3 并联运行2概 述由一台同步发电机供电的缺点： (1)每一台发电机的容量有一定的限制； (2)负载是经常不断变化的当负载很小时，发电机的运行效率很低 (3)如果没有备用发电机，一旦发电机需要检修，就无法供电如果有备用发电机，等于经常积压一台同容量的发电机，很不经济 (4)当负载变化时，由于单机供电，系统容量不大，发电机的频率和端电压都会受到影响3我国电网分布图2016年，我国发电装机总容量(中国发电量)已达到16.5亿千瓦，全口径发电量达5.99万亿千瓦时，均稳居世界第一。可再生能源电力总装机6.0亿千瓦。实现全国电网互联。4并联运行有以下的优点：(1)电

2、能的供应可以互相调剂，合理使用(2)增加供电的可靠性(3)供电的质量提高了(4)系统越大，负载就越趋均匀(5)联成大电力系统后，有可能使发电厂的布局更加合理5现代飞机电源系统往往是多台发电机并联飞机电网容量越来越大，以一台发电机供电是不合理的多台发电机并联运行提高供电可靠性6并联运行解决的问题当一台发电机要并联到电网时，并联合闸的条件是什么?同步发电机的负载（有功、无功）在并联后如何分配、调节的?7 10.3.1 并联合闸的条件与方法一、同步发电机并联投入条件：发电机的频率等于电网的频率；发电机的电压大小等于电网电压的大小； 在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样；发电机的电压相序与电

3、网电压的相序相同；发电机的电压与电网电压波形一致；8电压差：形成环流（称为均衡电流）与电网并联？91、频率、相位相同，大小不相等无功均衡电流，1号机去磁，2号机增磁2、大小、频率相同，相位不相同：有功均衡电流1号机输出有功电流，减速2号机输入有功电流，加速相差自整步过程103、电压大小相等，频率不相同相当于两电压相位在0360变化不断变化的有功均衡电流电机内功率震荡频差自整步过程电流大小怎样？两台JF30相位差140并联冲击电流！11二、并联投入方法相灯法相灯法：利用跨接在接触器两端的三个灯泡，来检查并联投入的条件和掌握并联投入的时间。121314暗灯法接线图步骤：1、接近同步速2、端电压为额

4、定值3、相序正确，三只相灯同时忽明忽暗4、细调转速5、灯暗时投入15步骤：1、接近同步速2、端电压为额定值3、相序正确，三只相灯轮流亮， 灯最亮开始当f1f2时：灯亮、灯亮、灯亮、 灯亮 当f1f2时：灯亮、灯亮、 灯亮、 灯亮4、细调转速5、U 0 时投入灯光旋转法接线图16问题？如果按照暗灯法接线发现灯光是旋转的，怎么回事？或按旋转灯光法接线灯光同时亮暗，为什么？相序不对了！17电磁功率： Pem 10.3.2 同步发电机与无穷大电网并联运行 研究并联运行时，认为电网有无限大的容量，以致于它的电压U=常数、频率f常数一、电磁功率与功角特性输入机械功率： P1输出功率：电磁功率与电机内部参数

5、的关系？18对不饱和隐极电机，并忽略电枢绕组电阻（铜耗）功率角及定义（双重意义）功角特性功率角19电磁转矩：功角特性物理解释：存在角就产生电磁转矩Tem超前 角，从磁势看：超前近似 角 原动机克服电磁转矩，驱动转子旋转，好象原动机驱动的Ff带动着B波以同步速旋转！实现机电转换！f正比于sin20二、凸极效应 对不饱和凸极电机，并忽略电枢绕组电阻电磁功率：功角特性：21基本电磁功率：附加电磁功率：凸极效应：由于直轴和交轴磁路的磁阻不同而能传递能量的现象专门利用凸极电磁转矩来运行的称为反应式同步电机或磁阻式电机22三、有功功率调节调节方法：要增加发电机的输出功率，须增加原动机输入功率，调节励磁只能

6、改变无功功率！23四、静态稳定的条件稳定工作点：A不稳定工作点：B稳定工作的条件：比整步功率：静态过载能力：24五、无功功率调节去磁增磁仅调节励磁电流 改变同步发电机的励磁电流，只能使得电枢绕组产生滞后的或超前的纯无功电流，没有能使发电机输出或输入有功功率这从能量守恒定律看，也必然是这样改变发电机励磁电流，并没有增加发电机输入功率，当然，不可能使发电机输出有功功率25欠励正常励磁过励隐极机为例：（忽略电枢绕组电阻）26同步发电机的V形曲线2728思考：飞机上容量相近的发电机并联运行的特点？29补充:调节有功功率时发电机输出无功功率的变化半径E0/Xs半径E0 并联在电网上的同步发电机，保持励磁

7、电流if为常数，调节发电机输出的有功功率时，电动势相量E0的轨迹是一个圆，电枢电流相量I的轨迹也是一个圆，往往把它们称为同步电机的圆图30例题： 一台隐极三相同步发电机并联于无穷大电网运行，额定运行时功率角=30，若因故障电网电压降为0.8UN，假定电网频率仍不变，求（1）如保持输出有功功率及励磁不变，此时发电机能否继续稳定运行，功率角为多大？（2）在（1）的情况下，若采用加大励磁的办法，使E0增大到原来的1.6倍，这时的功角为多大？31 一台隐极三相同步发电机并联于无穷大电网运行，额定运行时功率角=30，若因故障电网电压降为0.8UN，假定电网频率仍不变，求（1）如保持输出有功功率及励磁不变，此时发电机能否继续稳定运行，功率角