同步发电机三相运行时,其有功功率和无功功率特点是

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-12
同步发电机的机械功率,输出有功功率/无功功率的区别?请详细说明

发电机的输出的有功与无功功率与所带的负载有关,发电机在设计时,是考虑到功率因数的,但该值主要是考虑到电动机的负载性质。如果负载是纯电阻式的,那么发电机的功率因数就是1,无功功率就是0;如果负载是个电动机,假设其功率因数是0.8,则发电机的无功输出功率就是=0.732*U*I*sinφ(不是sin)。

交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功.也就是说没有消耗电能,即为无功功率.当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要提高功率因数,容性负载就要用感性负载补偿,反之亦然
在电网的总负载中,即要求供给有功功率,又要求供给无功功率。困为电网的主要动力负载是功率因数比较低的三相异步电动机,如果发电机发出的无功功率不能满足电网对无功功率的要求,就会引起整个电网的电压下降,这对负载是不利的。
调节发电机的励磁电流就可以调节发电机的无功功率。当调节发电机的励磁电流时,输出的有功功率不能改变。而无功功率则可以调节。在过励状态下,励磁电流愈大,发电机输出的感性无功功率愈大。在欠励状态下,励磁电流愈小,发电机输出的容性无功功率就愈大。

有功功率和频率有关,无功功率和电压有关。
根据同步电机V形曲线可以看出,增加励磁电流可以增发无功,而有功功率和电机本身无关,与负荷大小有关。当有功负荷增加时,电机转速就会下降。通过调节原动机出力或者增加发电机组来增发有功功率。

有功功率的调节
  ◆功角特性=f(d)反映了同步发电机的电磁功率随着功角变化的情况。稳态运行时,同步发电机的转速由电网的频率决定,恒等于同步转速,即,发电机的电磁转矩 和电磁功率之间成正比关系: 电磁转矩与原动机提供的动力转矩相平衡其中为空载转矩因摩擦、风阻等引起的阻力转矩)。
  ◆可见要改变发电机输送给电网的有功功率 ,就必须改变原动机提供的动力转矩,这一改变可以通过调节水轮机的进水量或汽轮机的汽门来达到。
  ◆当功角处于0到范围内时,随着d的增大,亦增大,同步发电机在这一区间能够稳定运行。 而当d >时,随着d的增大,反而减小,电磁功率无法与输入的机械功率相平衡,发电机转速越来越大,发电机将失去同步,故在这一区间发电机不能稳定运行。
  ◆同步发电机失去同步后,必须立即减小原动机输入的机械功率,否则将使转子达到极高的转速,以致离心力过大而损坏转子。另外,失步后,发电机的频率和电网频率不一致,定子绕组中将出现一个很大的电流而烧坏定子绕组。因此,保持同步是十分重要的。
  ◆ 综上所述:并联于电网的发电机所承担的有功功率可以通过调节原动机输入的机械功率来改变的。而且电机承担的有功功率的极限是。当0<d<时发电机可以稳定运行; d<发电机不能稳定运行。
  ◆应当注意,当发电机的励磁电流不变时,d的变化也将无功功率的变化。无功功率随着有功功率的增加而减少,甚至可能导致无功功率改变符号,这是应当避免的。因此如果只要求改变发电机所承担的有功功率时,应该在调节发电机有功功率的同时适当调节发电机的无功功率。
 无功功率的调节 
  ◆接在电网上运行的负载类型很多,多数负载除了消耗有功功率外,还要消耗电感性无功功率,如接在电网上运行的异步电机、变压器、电抗器等。所以电网除了供应有功功率外,还要供应大量滞后性的无功功率。
  ◆ 电网所供给的全部无功功率一般由并网的发电机分担。
  ◆ 电网的电压和频率不会因为一台发电机运行情况的改变而改变,即并网发电机的电压和频率将维持常数。
  ◆ 如果保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门),那么发电机输出的有功功率亦将保持不变。
  ◆图17.11给出了有功功率不变而空载电势变化时,隐极发电机的电势相量图,和的矢端必须落在直线AB和CD上。
  ①如果在某一励磁电流时,正好与平行,此时无功功率为零,发电机输出的全部是有功功率,发电机正常励磁。
  ②如果增加励磁电流到1,则将沿直线AB右移到1 ,将沿直线CD下移至1 ,1滞后于,发电机处于过励状态,输出功率中除了有功功率外,还有滞后性的无功功率;
  ③如将励磁电流减少到2,则沿BA左移到2 ,沿DC 上移到2,2超前于,发电机处于欠励状态,发电机输出功率中除了有功功率外,还有超前性的无功功率。

            V形曲线

  ◆可见,通过调节励磁电流可以达到调节同步发电机无功功率的目的。当从某一欠励状态开始增加励磁电流时,发电机输出的超前的无功功率开始减少,电枢电流中的无功分量也开始减少;达到正常励磁状态时,无功功率变为零,电枢电流中的无功分量也变为零,此时 ;如果继续增加励磁电流,发电机将输出滞后性的无功功率,电枢电流中的无功分量又开始增加。
  ◆ 电枢电流随励磁电流变化的关系表现为一个V形曲线。V形曲线是一簇曲线,每一条V形曲线对应一定的有功功率。V形曲线上都有一个最低点,对应cosj=0 的情况。将所有的最低点连接起来,将得到与cosj=0对应的曲线,该线左边为欠励状态,功率因数超前,右边为过励状态,功率因数滞后(见图17.12)。V形曲线可以利用图17.11所示的电势相量图及发电机参数大小来计算求得,亦可直接通过负载试验求得。

  • 同步发电机三相运行时,其有功功率和无功功率特点是
    答:根据同步电机V形曲线可以看出,增加励磁电流可以增发无功,而有功功率和电机本身无关,与负荷大小有关。当有功负荷增加时,电机转速就会下降。通过调节原动机出力或者增加发电机组来增发有功功率。有功功率的调节 ◆功角特性=f(d)反映了同步发电机的电磁功率随着功角变化的情况。稳态运行时,同步发电机的...
  • 三项同步发电机与电网并联运行时有功功率和无功功率的调节方法?_百度...
    答:\x0d\x0a对隐极同步发电机,当δ=90°时,电磁功率和有功功率达到最大。、\x0d\x0a2.,无功调节\x0d\x0a在有功输出不变的情况下,为了调节无功输出,调节励磁电流。
  • 同步发电机有功功率和无功功率是如何测量测量?有什么区别?电动机等负载...
    答:有功是用来消耗电能,你的负载端额滴功率是一共是多少有功功率就多少咯,无功功率是用来建立磁场。发电机的功率因素维持在0.8,就是说机组的容量里边百分之八十用来对外做功,剩下的百分之二十用来建立磁场输出电压。呵呵,纠正你一下。电动机本身并有输出电能啊,哪里能测到功率因素呢?这是不存在滴。
  • 同步发电机已知功角,如何求功率因数
    答:功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S. 功率因数计算公式。发电机,确切的说同步电机,是将机械能通过电磁感应转换为电能的装置;其功率转换流程。输入P1原动机机械能,扣除机械磨损Pm推动转子旋转,在励磁电压的存在下转换为电功率PM输出,期间还会消耗一部分电热和涡流损耗Pfe。当带负荷时还...
  • 一台并网运行的三相同步发电机,运行时输出cosφ=0.5(滞后)额定电流增大...
    答:首先发电机功率因数和额定电流没有没有关系。功率因数是指有功功率和无功功率的比例关系。功率因数0.5时,无功功率和有功功率的比值比功率因数0.8时要大,所以应该是减小励磁电流或者增加有功功率。答案B是正确的。
  • 发电机的功角特性曲线指的是什么
    答:发电机的电磁功率也相应增加,正常运行的发电机只增加电磁功率时,其电势不变(励磁不变)机端电压不变(并列于系统),同步电抗不变。只有功角变大,才满足这个特性。在物理上可以这样理解:增加原动力时,转子加速,但由于同步运行的作用,使得转子的转速不可能脱开同步转速,而又回到平衡。
  • 三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节的问题
    答:改变发电机的输入功率,自然就改变了功角。
  • 同步发电机
    答:由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调 节励磁电流,能方便地调节发电机的电压。若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。 同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。
  • 同步发电机的额定值
    答:对同步发电机来说,额定容量SN是是之处线端输出的额定视在功率,一般以KVA(千伏安)或MVA(兆伏安)为单位;额定功率PN是指发电机输出的额定有功功率,也就是说,在额定运行时(额定频率、电压、电流、功率因数),同步发电机所能发出的最大的有功功率。一般以KW(千瓦)或MW(兆瓦,即百万瓦)为...
  • 三相发电机原理图
    答:三相交流发电机利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢,转子是磁极。定子由电枢铁芯,均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式,由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。通过轴承、机座及...