怎么调节“同步发电机”的输出有功功率和无功功率?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
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◆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。

  • 发电厂是怎样控制它的输出功率不变的呢?
    答:首先,发电机是利用感应起电的。发电厂的电机都是同步电机,转子转速不变。但转速不变不表示感应电势不变,通过改变励磁电流的大小就能改变感应电动势。同步电机的有功功率为P=√3×U×I×cosa,无功功率为Q==√U×I×sina(其中U,I分别为线电压和线电流),通过这两个公式你可以大概地知道他们之...
  • 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。
  • 同步发电机什么情况需要调节有功功率?
    答:当电网频率变化或电网负载变化时,为了保持发电机有功功率和无功功率的平衡,需要调节有功功率。当发电机并入电网运行时,为了保证有功功率的输出,需要调节有功功率。
  • 同步发电机只能发出有功功率不能发出无功功率吗
    答:同步发电机可以发出有功功率,也可以发出无功功率。同步发电机既是有功功率电源,也是无功功率电源。同步发电机可以通过电枢反应来调节有功功率和无功功率。
  • 增加并联电网上运行的同步发电机的有功输出可以采取的方法是?(2006注 ...
    答:1.最有效的增加上网并联同步发电机的有功功率采取的方法是增加水轮机的开度,或者增加汽轮机的出力。2.增大励磁电流也能增加有功,但是效果不显著,网容量越大效果越差,其理论过程是,因为导线也是有电阻的,不管是远距离还是近距离都存在线压降,也就是线损,线路越长损失越大,发电机不可能都聚集...
  • 如何调节同步发电机向电网输送的有功和无功功率
    答:有功功率是调节原动机的功率输出(比如汽轮机是调节进汽量)。无功功率是调节发电机的励磁电流。
  • 同步发电机输出电压降低时应当调节什么
    答:同步发电机输出电压降低时,应该加大该机组的励磁电流以提高其机端无功,从而提高机端电压。转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机。按结构可分为旋转电枢和旋转磁场两种。当它的磁极对数为p、转子转速为n时,输出电流频率f=np/60(赫)。作发电机运行的同步电机。是一种最常用的交流发电机。在...
  • 在电气运行时,改变汽轮机的进气量是怎么改变发电机的有功输出的
    答:汽轮机的的驱动转矩增大后,发电机的转子会瞬时加速,于是与主磁场相对应的激磁电动势将比电网电压超前δ角,同时产生电枢电流(定子电流)。根椐功角特性,此时发电机将向电网输出有功功率。并且转子上将受到一个制动的电磁转矩,使驱动转矩和制动的电磁转矩重新取得平衡,转子转速仍然保持为同步转速。此时...
  • 请问下发电机并网后,调导叶的开度,转速是不会改变,怎么会把有功加上 ...
    答:同步发电机并网后,其转速和频率由电网决定的。改变导叶开度,就是改变水轮机的出力,改变了发电机并网的功角,也就改变了发电机的输出功率。
  • 为什么调节有功功率应调节进汽量,而调节无功功率应调节励磁?
    答:如下图所示,定子绕组内流过有功电流,它的方向就是说与电动势的方向一致,这个电流在磁场中要受到力矩F1的作用,而定子又是固定不动的,因而相当于转子受到F2这个力矩的作用;对于转子来讲,这是一个阻力矩,有功电流越大,阻力矩越大。因此,要求原动机输出力矩加大,这就需要调大进汽量。我们再来...