同步发电机与电网并联运行

同步发电机与

电网的并联运行电气工程学院韩力电机学6.8重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，2投入并联运行的条件投入并联运行的方法功角特性有功功率的调节无功功率的调节本节内容重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，3同步发电机的相序必须与电网一致；同步发电机的频率应与电网相同；同步发电机的激磁电动势E0应与电网电压U的大小、相位、波形相同。同步发电机

投入并联运行的条件重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，4准确整步法直接接法交叉接法自整步法同步发电机

投入并联运行的方法重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，5前提：E0、U、f保持不变；忽略电枢电阻，Ra=0。不计饱和寻求：Pe＝f(δ)同步发电机的功角特性重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，6同步发电机的功角特性重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，7同步发电机的功角特性重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，8同步发电机的功角特性基本电磁功率：附加电磁功率：PePe1Pe2δPeO发电机：0°≤δ≤180°电动机：-180°≤δ≤0°重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，9隐极与凸极同步发电机

功角特性的比较PePe1Pe2δPeO隐极同步发电机：

Pe=Pe1∝sinδ，Pe2=0

当δ=90°时：Pe=Pe(max)凸极同步发电机：

Pe=Pe1+Pe2，与sinδ没有正比关系

Pe2与E0没有关系，只取决于电网电压和凸极效应Pe(max)出现在δ<90°的地方重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，10隐极与凸极同步发电机

功角特性的比较凸极同步发电机：隐极同步发电机：重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，11功率角的双重含义δδSN电枢合成磁场N0S0主磁场nsTeδ重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，12“无穷大”电网的概念有功功率的调节静态稳定同步发电机有功功率的调节重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，13电网视在功率S等于无穷大；电网内部阻抗Z等于零；电网电压U等于常数；电网频率f等于常数。“无穷大”电网的概念发电机无穷大电网恒频恒压电网重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，14要增加发电机的输出功率P2，必须增加原动机的输入功率P1，使功率角δ增大。在电网电压、频率和发电机励磁电流不变的情况下，改变功率角，可以调节有功功率。当δ=90°时，电磁功率和有功功率达到最大。有功功率的调节重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，15静态稳定的概念：当电网或原动机出现微小扰动时，同步发电机能够继续稳定运行；当外界微小扰动消失后，同步发电机能够回到原来的稳定运行点。静态稳定的条件：同步发电机的静态稳定性整步功率系数重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，16提高静态稳定性的办法：增加励磁电流；减小同步电抗（增加短路比）。同步发电机的静态稳定性重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，17无功功率的调节V形曲线（增加）同步发电机无功功率的调节重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，18当发电机带感性负载时，电枢反应具有去磁效应。在有功输出不变的情况下，为了增加无功输出，必须增加励磁电流，才能维持发电机端电压不变。同步发电机无功功率的调节重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，19同步发电机无功功率的调节正常励磁：φ=0，cosφ=1，Q=0过励磁：φ>0，cosφ滞后，Q>0(感性)欠励磁：φ<0，cosφ超前，Q<0(容性)重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©2005by韩力，，20同步发电机的V形曲线并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率不变，电枢电流I和励磁电流If的关系曲线。I＝f（If）正常励磁滞后过励超前欠励不稳定区IfIOPe=0P’e>0P”e>P’ecosφ=1cos(-φ)=0.8cosφ=0.8重庆大学电气工程学院，电机学课程教案，©20