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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,10,章 同步发电机的典型运行,(,10-3,并联运行,),1,第十章 同步发电机的典型运行,10-3,并联运行,2,概 述,由一台同步发电机供电的缺点：,(1),每一台发电机的容量有一定的限制；,(2),负载是经常不断变化的当负载很小时，发电机的运行效率很低,(3),如果没有备用发电机，一旦发电机需要检修，就无法供电如果有备用发电机，等于经常积压一台同容量的发电机，很不经济,(4),当负载变化时，由于单机供电，系统容量不大，发电机的频率和端电压都会受到影响,3,我国电网分布图,2016,年，我国发电装机总容量,(,中国发电量,),已达到,16.5,亿千瓦，全口径发电量达,5.99,万亿千瓦时，均稳居世界第一。,可再生能源电力总装机,6.0,亿千瓦。实现全国电网互联。,4,并联运行有以下的优点：,(1),电能的供应可以互相调剂，合理使用,(2),增加供电的可靠性,(3),供电的质量提高了,(4),系统越大，负载就越趋均匀,(5),联成大电力系统后，有可能使发电厂的布局更加合理,5,现代飞机电源系统往往是多台发电机并联,飞机电网容量越来越大，以一台发电机供电是不合理的,多台发电机并联运行提高供电可靠性,6,并联运行解决的问题,当一台发电机要并联到电网时，并联合闸的条件是什么,?,同步发电机的负载（有功、无功）在并联后如何分配、调节的,?,7,10.3.1,并联合闸的条件与方法,一、同步发电机并联投入条件：,发电机的频率等于电网的,频率,；,发电机的电压,大小,等于电网电压的大小；,在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的,相位,一样；,发电机的电压相序与电网电压的,相序,相同；,发电机的电压与电网电压,波形,一致；,8,电压差：,形成环流（称为均衡电流）,与电网并联？,9,1,、频率、相位相同，大小不相等,无功均衡电流，,1,号机去磁，,2,号机增磁,2,、大小、频率相同，相位不相同：,有功均衡电流,1,号机输出有功电流，减速,2,号机输入有功电流，加速,相差自整步过程,10,3,、电压大小相等，频率不相同,相当于两电压相位在,0360,变化,不断变化的有功均衡电流,电机内功率震荡,频差自整步过程,电流大小怎样？,两台,JF30,相位差,140,并联冲击电流！,11,二、并联投入方法,相灯法,相灯法：,利用跨接在接触器两端的三个灯泡，来检查并联投入的条件和掌握并联投入的时间。,12,13,14,暗灯法,接线图,步骤：,1,、接近同步速,2,、端电压为额定值,3,、相序正确，三只相灯同时忽明忽暗,4,、细调转速,5,、灯暗时投入,15,步骤：,1,、接近同步速,2,、端电压为额定值,3,、相序正确，三只相灯轮流亮，,灯最亮开始,当,f,1,f,2,时：,灯亮、,灯亮、,灯亮、,灯亮,当,f,1,f,2,时：,灯亮、,灯亮、,灯亮、,灯亮,4,、细调转速,5,、,U, 0,时投入,灯光旋转法,接线图,16,问题？,如果按照暗灯法接线发现灯光是旋转的，怎么回事？或按旋转灯光法接线灯光同时亮暗，为什么？,相序不对了！,17,电磁功率：,P,em,10.3.2,同步发电机与无穷大电网并联运行,研究并联运行时，认为电网有无限大的容量，以致于它的电压,U,=,常数、频率,f,常数,一、电磁功率与功角特性,输入机械功率：,P,1,输出功率：,电磁功率与电机内部参数的关系？,18,对不饱和隐极电机，并忽略电枢绕组电阻（铜耗）,功率角,及定义（双重意义）,功角特性,功率角,19,电磁转矩：,功角特性物理解释,：存在,角就产生电磁转矩,T,em,超前,角，从磁势看：,超前,近似,角,原动机克服电磁转矩，驱动转子旋转，好象原动机驱动的,F,f,带动着,B,波以同步速旋转！实现机电转换！,f,正比于,sin,20,二、凸极效应,对不饱和凸极电机，并忽略电枢绕组电阻,电磁功率：,功角特性：,21,基本电磁功率：,附加电磁功率：,凸极效应：,由于直轴和交轴磁路的磁阻不同而能传递能量的现象,专门利用凸极电磁转矩来运行的称为反应式同步电机或磁阻式电机,22,三、有功功率调节,调节方法,：要增加发电机的输出功率，须增加原动机输入功率，调节励磁只能改变无功功率！,23,四、静态稳定的条件,稳定工作点：,A,不稳定工作点：,B,稳定工作的条件：,比整步功率：,静态过载能力：,24,五、无功功率调节,去磁,增磁,仅调节励磁电流,改变同步发电机的励磁电流，只能使得电枢绕组产生滞后的或超前的纯无功电流，没有能使发电机输出或输入有功功率,这从能量守恒定律看，也必然是这样改变发电机励磁电流，并没有增加发电机输入功率，当然，不可能使发电机输出有功功率,25,欠励,正常励磁,过励,隐极机为例：（,忽略电枢绕组电阻）,26,同步发电机的,V,形曲线,27,28,思考：,飞机上容量相近的发电机并联运行的特点？,29,补充,:,调节有功功率时发电机输出无功功率的变化,半径,E,0,/X,s,半径,E,0,并联在电网上的同步发电机，保持励磁电流,i,f,为常数，调节发电机输出的有功功率时，电动势,相量,E,0,的轨迹是一个圆,，电枢电流,相量,I,的轨迹,也是一个圆,，往往把它们称为同步电机的,圆图,30,例题：,一台隐极三相同步发电机并联于无穷大电网运行，额定运行时功率角,=30,，若因故障电网电压降为,0.8U,N,，假定电网频率仍不变，求（,1,）如保持输出有功功率及励磁不变，此时发电机能否继续稳定运行，功率角,为多大？（,2,）在（,1,）的情况下，若采用加大励磁的办法，使,E,0,增大到原来的,1.6,倍，这时的功角,为多大？,31,一台隐极三相同步发电机并联于无穷大电网运行，额定运行时功率角,=30,，若因故障电网电压降为,0.8U,N,，假定电网频率仍不变，求（,1,）如保持输出有功功率及励磁不变，此时发电机能否继续稳定运行，功率角,为多大？（,2,）在（,1,）的情况下，若采用加大励磁的办法，使,E,0,增大到原来的,1.6,倍，这时的功角,为多大？,解,（,1,）,（,2,）,32,小节,同步发电机并联运行的条件与方法,同步发电机的功角特性,同步发电机有功功率的调节,同步发电机无功功率的调节,
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