第18章同步发电机的并联运行(4)2007-6-5王昊

§18-4有功功率的调节和静态稳定

并联运行的同步发电机，当输入转矩增加时，电机的电磁制动转矩随之增大，电机的电磁功率和输出有功功率增大。1.隐极发电机：若忽略电阻，则华北电力大学电机教研室

《电机学》（2）一定时，改变励磁电流，若则。（1）保持励磁电流不变时，值与角按正弦曲线变化。1.隐极机功角特性：一、功角特性华北电力大学电机教研室

《电机学》2.凸极机功角特性一、功角特性当忽略电枢电阻时，凸极式电磁功率亦等于输出功率。华北电力大学电机教研室

《电机学》由于凸极机的电磁功率有两个正弦函数叠加而成，其最大电磁功率发生在角小于电角度的位置。若则。2.凸极机功角特性一、功角特性华北电力大学电机教研室

《电机学》第一项是励磁电流在气隙磁场中产生电磁力所引起的，与励磁电势成正比，称为励磁电磁功率。第二项在隐极机中不存在，与端电压及交直轴磁阻的差异有关，称作凸极电磁功率。一、功角特性华北电力大学电机教研室

《电机学》二、调节有功功率时发电机输出无功功率的变化发电机励磁电流=常数时，励磁电势=常数，调节发电机输出有功功率时，因角的不同，使得不仅输出的有功功率（）不同，而且输出的无功功率也会不同。华北电力大学电机教研室

《电机学》1.当励磁电流=常数时，调节发电机输出的有功功率，发电机的无功功率也会改变，输出有功功率减少时，输出落后性无功功率会增大；输出有功功率增加时，输出落后性无功减少，甚至输出超前性无功。结论华北电力大学电机教研室

《电机学》结论2.并联在电网上的同步发电机，保持励磁电流为常数，调节发电机输出的有功功率，电动势向量的轨迹是一个圆(圆心是)，电枢电流向量的轨迹也是一个圆(圆心是)，把它们称为同步电机的圆图。华北电力大学电机教研室

《电机学》三、同步发电机与电网并联运行时的静态稳定1.发电机的稳定问题稳定问题又分为静态稳定和动态稳定两种。同步发电机输出容量的大小，不仅受到发热的限制，而且受到运行稳定性的限制。稳定问题包括由若干个发电厂或发电机的电力系统，在正常负载调配和不正常事故中，这些电机或电厂是否还能保持同步运行的问题。华北电力大学电机教研室

《电机学》发电机在某一稳定运行状态，（即发电机和电网并联运行时，电压U和频率f都为恒定值，励磁电流不变，其输入功率和输出功率都不变的运行状态），如果在电网或原动机方面，突然发生一些微小干扰，在此小干扰去掉后，发电机若能恢复到原来的稳定运行状态，即认为该发电机的运行是稳定的。（1）静态稳定问题：华北电力大学电机教研室

《电机学》发电机突然加负载、切除负载等正常操作运行时，或者在发生突然短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非正常运行，以及遭受到大的或是一定数值参数变化或负载变化时，电机是否还能保持同步运行的问题。（2）动态稳定问题：华北电力大学电机教研室

《电机学》若原动机拖动转矩不变，当增大一个时，电磁转矩也增加一个，当干扰消失后，因使电机自动回到原工作点（），稳定。2.静态稳定分析(1)隐极机为例华北电力大学电机教研室

《电机学》结论：，为静态稳定极限。，发电机是静态稳定的；，发电机是不稳定的；此结论既适用隐极机，也适用凸极机。华北电力大学电机教研室

《电机学》最大转矩（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，用表示：隐极机，一般为1.5～2左右；凸极机额定运行点一般在电角度范围。(2)过载能力(隐极机)华北电力大学电机教研室

《电机学》整步转矩系数隐极机：凸极机：(3)整步转矩系数华北电力大学电机教研室

《电机学》§18-4无功功率的调节和V形曲线电力系统，除了要供给负载有功功率以外，还要供给负载大量的无功功率，电网的总无功功率由电网中全部发电机共同负担。1.正常励磁：空载运行时，电枢电流，发电机既没有有功功率输出，也没有无功功率输出，此时电机励磁电流为正常励磁。一、无功功率的调节华北电力大学电机教研室

《电机学》

3.欠励磁(进相运行)：（保持原动机输出不变）减小励磁电流，发电机送出领先的无功电流，产生助磁电枢反应。2.过励磁(迟相运行)：（保持原动机输出不变）增加励磁电流，发电机送出落后的无功电流，产生去磁电枢反应。一、无功功率的调节华北电力大学电机教研室

《电机学》当发电机输出一定的有功功率并保持不变，则：=常数，=常数均为不变量常数常数，所以：而一、无功功率的调节华北电力大学电机教研室

《电机学》(3)电枢电流与电压同相位，正常励磁。(2)电枢电流落后电压时，较大，也就是励磁电流较大，为过励磁；(1)电枢电流领先电压时，较小，也就是励磁电流较小，为欠励磁；一、无功功率的调节华北电力大学电机教研室

《电机学》把不同励磁电流和对应电枢电流的关系画成曲线，此曲线叫做发电机的V形曲线。正常励磁滞后过励不稳定区超前欠励二、V形曲线华北电力大学电机教研室

《电机学》同步发电机的V形曲线的特点：

有功功率越大，V形曲线越高，

每条V形曲线有一个最低点，表示该输出功率下，。把这些点连起来称为的线。二、V形曲线华北电力大学电机教研室