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自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的外特性
發(fā)布時(shí)間:2022-10-04 23:00:44  ▏閱讀:

 

 

新聞主題

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的外特性

 

同步發(fā)電機(jī)的外特性是指在某一勵(lì)磁電流下端電壓UG與輸出無功電流IQ(無功功率Q)的關(guān)系曲線,用UG=f(IQ)或UG=f(Q)表示。當(dāng)發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí),勵(lì)磁電流將隨機(jī)端電壓發(fā)生變化,因此外特性也要發(fā)生變化。發(fā)電機(jī)安裝自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后,隨無功電流變動(dòng)時(shí),一般電壓有一定變化量,即發(fā)電機(jī)外特性UG=f(IQ)稍有下傾,用斜線表示,見圖1。

 

調(diào)差系數(shù)的定義-同步交流發(fā)電機(jī).png

圖1 調(diào)差系數(shù)的定義

 

一、外特性計(jì)算公式

 

外特性下傾的程度是表征發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)運(yùn)行特性的一個(gè)重要參數(shù),稱為調(diào)差系數(shù),其定義為

 

調(diào)差系數(shù)定義公式-同步交流發(fā)電機(jī).png

 

式中UG0——發(fā)電機(jī)空載(無功負(fù)載為零時(shí))電壓;

UG2——發(fā)電機(jī)額定無功負(fù)載為QN時(shí)的機(jī)端電壓,一般為額定電壓;

δ——發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)。

由式(6-11)可見,調(diào)差系數(shù)δ表征無功電流從零增加到額定值時(shí),發(fā)電機(jī)電壓的相對(duì)變化。

由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行需要,調(diào)差系數(shù)需要調(diào)整。通過調(diào)差環(huán)節(jié)的設(shè)置可以改變調(diào)差系數(shù)δ,以適應(yīng)發(fā)電機(jī)各種運(yùn)行方式。在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中需要設(shè)置調(diào)差環(huán)節(jié),以獲得所需的調(diào)差系數(shù)。不同調(diào)差系數(shù)的發(fā)電機(jī)外特性如圖2所示。

 

不同調(diào)差系數(shù)的發(fā)電機(jī)外特性曲線圖.png

圖2 不同調(diào)差系數(shù)的發(fā)電機(jī)外特性曲線圖

 

二、外特性的分類

 

具有調(diào)差環(huán)節(jié)的發(fā)電機(jī)外特性(或調(diào)節(jié)特性)分為以下三種類型。

(1)正調(diào)差:調(diào)差系數(shù)δ>0,發(fā)電機(jī)端電壓隨無功增大而降低;

(2)負(fù)調(diào)差:調(diào)差系數(shù)δ<0,發(fā)電機(jī)端電壓隨無功增大而升高;

(3)無差:調(diào)差系數(shù)δ=0,發(fā)電機(jī)端電壓不受無功影響,恒定不變。

 

三、外特性的運(yùn)行曲線

 

當(dāng)設(shè)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)母線電壓維持不變,增大勵(lì)磁給定值Uref,即平移發(fā)電機(jī)外特性曲線可以改變發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的無功功率,見圖3。

 

外特性平移與無功功率關(guān)系圖-同步交流發(fā)電機(jī).png

圖3 外特性平移與無功功率關(guān)系圖

 

(1)設(shè)發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)時(shí)機(jī)端電壓為UM,外特性曲線如圖3中特性曲線3所示,此時(shí)發(fā)電機(jī)不承擔(dān)無功功率;

(2)當(dāng)給定電壓逐漸增大時(shí),發(fā)電機(jī)外特性曲線由特性曲線3上移到特性曲線2、特性曲線1,相應(yīng)的發(fā)電機(jī)的無功功率上升到Q1、Q2可見,增大勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的給定電壓,并列于系統(tǒng)上的發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的無功功率逐漸增大,此時(shí)的機(jī)端電壓由系統(tǒng)電壓確定。

(3)當(dāng)發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí),可先減小給定電壓,將外特性曲線向下移動(dòng),無功功率逐漸減小。當(dāng)外特性曲線為圖3中特性曲線3時(shí),無功功率已減至零,此時(shí)斷開發(fā)電機(jī)不會(huì)造成對(duì)系統(tǒng)無功功率的沖擊。可以看出,減小給定電壓,并列在系統(tǒng)上的發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的無功功率會(huì)逐漸減小。

由以上分析可見,增大或減小勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的給定電壓,可平穩(wěn)增大或減小發(fā)電機(jī)的無功功率,實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)無功功率的轉(zhuǎn)移。


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