電工學(xué)09同步電機(jī)(港航)

第八章同步電機(jī)概述

同步電機(jī)是交流電機(jī)的一種，同步電機(jī)與異步電機(jī)的根本區(qū)別在于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)裝有磁極并要通入直流電流勵(lì)磁,它具有確定的極性。同步電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度必須與定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度嚴(yán)格同步。同步電機(jī)主要用作發(fā)電機(jī)，各種電站的發(fā)電機(jī)幾乎都是三相同步發(fā)電機(jī)。同步電機(jī)還可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，其特點(diǎn)是通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)改變功率因數(shù)。同步電動(dòng)機(jī)有一種特殊的運(yùn)行方式，即接在電網(wǎng)作空載運(yùn)行，不帶負(fù)荷，稱(chēng)為調(diào)相機(jī)，專(zhuān)門(mén)用于電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)和改善供電性能。什么是同步電機(jī)？同步電機(jī)和異步電機(jī)的區(qū)別①轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)感應(yīng)電機(jī): 三相雙層疊繞組或其他交流繞組籠式繞組,構(gòu)成閉合回路同步電機(jī): 多為同心式繞組，外接直電源②轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系③繞組中的電流④氣隙大小的差別同步電機(jī)定義：同步電機(jī)轉(zhuǎn)速n與定子電流頻率f和極對(duì)數(shù)p保持嚴(yán)格不變的關(guān)系，即同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)、有功和無(wú)功調(diào)節(jié)、并聯(lián)運(yùn)行。主要內(nèi)容：同步電機(jī)的運(yùn)行原理

當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電之后，建立恒定的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n時(shí)，定子的導(dǎo)體感應(yīng)交流電動(dòng)勢(shì)，其頻率是同步電機(jī)的分類(lèi)①按運(yùn)行方式和功轉(zhuǎn)換方向：同步發(fā)電機(jī)同步電動(dòng)機(jī)同步調(diào)相機(jī)②按結(jié)構(gòu)分 旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)電樞式(小容量)③按磁極的形狀分： 隱極機(jī)凸極機(jī)④按原動(dòng)機(jī)的類(lèi)別分：汽輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)柴油發(fā)電機(jī)燃汽輪發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)——轉(zhuǎn)速高、離心力大——隱極式水輪發(fā)電機(jī)——轉(zhuǎn)速低、極數(shù)多——凸極式

同步電機(jī)主要用作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，向電網(wǎng)發(fā)出交流電，即作為同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行，是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式。

定子繞組線(xiàn)圈（即導(dǎo)體）不動(dòng)，原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)磁極旋轉(zhuǎn)，與定子(電樞)導(dǎo)體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體切割磁力線(xiàn)，在定子當(dāng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果將這些導(dǎo)體（即定子繞組）按一定的規(guī)律連接成三相繞組，就可以引出三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！?.1同步發(fā)電機(jī)概述一．種類(lèi)1．按原動(dòng)機(jī)的種類(lèi)分汽輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)2．按轉(zhuǎn)軸（主軸）的布置形式立軸、臥軸，汽輪機(jī)均為臥式。3．按轉(zhuǎn)子磁極形狀分凸極式（顯極式）隱極式隱極式：氣隙均勻，適合與高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)組合。

凸極式：氣隙不均勻，旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力大，轉(zhuǎn)速低，適合與水輪機(jī)組合。

(1)立式水輪發(fā)電機(jī)(2)臥式水輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)(3)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)凸極式同步發(fā)電機(jī)示意圖隱極式同步發(fā)電機(jī)示意圖電刷滑環(huán)二．結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)部件：定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承；①定子：定子鐵心、電樞繞組、機(jī)座以及若干緊固連接部件構(gòu)成；它是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分，三相交流電流從定子繞組引出。②轉(zhuǎn)子：鐵心、勵(lì)磁繞組、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)（集電環(huán)）和阻尼繞組。鐵心即為磁極，勵(lì)磁繞組繞在磁極上，在勵(lì)磁繞組中通入直流電流勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子成為產(chǎn)生磁場(chǎng)的部分，也叫主磁極。轉(zhuǎn)子與原動(dòng)機(jī)同軸，在空間轉(zhuǎn)動(dòng)，主磁極在空間旋轉(zhuǎn)。隱極同步發(fā)電機(jī)定子部分定子繞組（電樞繞組），是發(fā)電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的

定子鐵芯是電機(jī)的主要部件，它起著構(gòu)成主磁路

和固定定子繞組的重要作用。一般要求導(dǎo)磁性能好，損耗低，剛度好，振動(dòng)小，并在結(jié)構(gòu)及通風(fēng)系統(tǒng)布置上能有良好的冷卻效果。

心臟部位。定子電流較大，每槽一般只嵌放兩個(gè)有效導(dǎo)體(線(xiàn)棒)，為減少渦流損耗，每根導(dǎo)體常由多股截面為15mm以下的扁銅線(xiàn)并聯(lián)而成，進(jìn)行編織換位。隱極同步發(fā)電機(jī)（汽輪機(jī)）轉(zhuǎn)子部分汽輪發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)

汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的作用是傳遞汽輪機(jī)供給的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，支撐旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁線(xiàn)圈，形成良好的磁通路徑和轉(zhuǎn)子散熱通道，因此對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝要求較高。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用隱極式。

汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很高（>1000r/min，），轉(zhuǎn)子磁極采用隱極式，轉(zhuǎn)子鐵心外形象一個(gè)長(zhǎng)圓柱形，軸向尺寸大，用鋼材鍛造而成，機(jī)械強(qiáng)度非常高，在其表面（外圓）開(kāi)有槽，勵(lì)磁繞組就分布在槽中。水輪機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子左江24MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在吊裝VGS發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子InsulatingframesoffiberglassPolewindingbracePoleclampingtypeT-dovetailSteelframetoclampthepolewindingPolewindingterminalsPolewinding發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子（上圖）

VGS和ALSTOM發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用無(wú)軸結(jié)構(gòu)，由轉(zhuǎn)子支架（包括轉(zhuǎn)子中心體和支臂部分）、磁軛和磁極等部件構(gòu)成。轉(zhuǎn)子支架為圓盤(pán)式結(jié)構(gòu)，在工地進(jìn)行組裝焊接，且設(shè)有足夠數(shù)量的孔洞，以滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)通風(fēng)的要求和具有良好的導(dǎo)風(fēng)性能；磁軛由高強(qiáng)度經(jīng)鈍化處理的冷軋薄鋼板組裝成的堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)；磁極包括磁極鐵心磁極繞組和阻尼繞組。發(fā)電機(jī)定子總裝配ALSTOM發(fā)電機(jī)ALSTOM發(fā)電機(jī)定子是由定子機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組等主要部件組成。定子機(jī)座由定子鐵芯支撐環(huán)、20個(gè)垂直的斜元件、垂直筋板以及機(jī)座外壁等組成。機(jī)座分6瓣，現(xiàn)場(chǎng)組裝發(fā)電機(jī)定子總裝配定子鐵芯由硅鋼片、齒壓板、壓指、壓緊螺栓等組成。硅鋼片厚度為0.5mm，兩面均涂有F級(jí)絕緣漆，疊成總高度為3130mm，共46段疊片堆，47個(gè)通風(fēng)槽；鐵芯拉緊螺栓位于鐵芯疊片中部，用絕緣套管與鐵芯疊片絕緣，與傳統(tǒng)的位于鐵芯疊片尾部相比拉緊效果好，有利于防止疊片翹曲變形和運(yùn)行過(guò)程中松動(dòng)。定子繞組設(shè)計(jì)為三相雙層波形繞組，每相5支路并聯(lián)，共1080根羅貝爾線(xiàn)棒組成。繞組輪換數(shù)為1—8—14，每極每相槽數(shù)為9/4，節(jié)距為13發(fā)電機(jī)定子總裝配發(fā)電機(jī)定子總裝配VGS發(fā)電機(jī)定子鐵心發(fā)電機(jī)定子總裝配

發(fā)電機(jī)定子繞組

水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低（<1000r/min），轉(zhuǎn)子磁極采用凸極式，轉(zhuǎn)子極數(shù)多，其徑向尺寸比軸向尺寸大，外形呈扁平的圓柱形。磁極用1～2毫米厚的鋼板沖壓成磁極片后，再用鉚釘將片片磁極鉚成一個(gè)整的磁極。勵(lì)磁繞組則是用扁銅線(xiàn)繞成，勵(lì)磁繞組套在磁極上。水輪發(fā)電機(jī)定子部分模型立軸水輪發(fā)電機(jī)組橫剖面圖

同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，有各種損耗，所以就有發(fā)熱問(wèn)題產(chǎn)生。同步發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)就是為解決這個(gè)問(wèn)題的，分為空氣冷卻、氫氣冷卻和水冷卻。

在中、小型電機(jī)中，都采用空氣作為冷卻介質(zhì)。當(dāng)電機(jī)的容量很大時(shí)，電機(jī)內(nèi)部的損耗及發(fā)熱量迅速增加，冷卻問(wèn)題顯得格外重要，此時(shí)必須加強(qiáng)通風(fēng)或采用其他的冷卻方式。在大型汽輪發(fā)電機(jī)中，為了提高其冷卻效率，往往用氫氣冷卻，但氫氣與空氣混合后，有爆炸危險(xiǎn)，必須有一套控制設(shè)備來(lái)保證外界空氣不會(huì)滲入到電機(jī)內(nèi)部。目前在更大容量的發(fā)電機(jī)中，可以采用導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部直接冷卻。例如采用空心導(dǎo)體，冷卻介質(zhì)直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降低電機(jī)的溫升。所采用的冷卻介質(zhì)一般有氫氣及水等。同步發(fā)電機(jī)的額定值①額定容量PN（MW）：是該臺(tái)電機(jī)安全運(yùn)行的最大允許輸出功率；②額定電壓UN(kV)：是該臺(tái)電機(jī)長(zhǎng)期安全工作的最高電壓，指線(xiàn)電壓；③額定電流IN（A）：是該臺(tái)電機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行的最大工作電流，指線(xiàn)電流；④額定頻率fN

：我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)工頻為50Hz。⑤額定功率因數(shù)：指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)。3.額定值之間的關(guān)系：三峽左岸電站發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介

三峽左岸水電站共安裝額定容量700MW的水輪發(fā)電機(jī)組14臺(tái)，總裝機(jī)容量為9800MW。其中1#、2#、3#、7#、8#、9#為德國(guó)伏伊特水電集團(tuán)公司、德國(guó)西門(mén)子公司、通用電氣加拿大國(guó)際公司三家聯(lián)營(yíng)體，簡(jiǎn)稱(chēng)VGS生產(chǎn)制造；4#、5#、6#、10#、11#、12#、13#、14#為ALSTOM公司生產(chǎn)制造。

三峽左岸發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介三峽左岸電站水輪發(fā)電機(jī)組為混流式，采用立軸半傘式三導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)，下導(dǎo)與推力采用推導(dǎo)聯(lián)合軸承。機(jī)組額定轉(zhuǎn)速75r/min，額定工作水頭為80.6m。發(fā)電機(jī)冷卻方式采用半水冷，即定子繞組采用直接水冷，定子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組采用空冷的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)與主變連接采用聯(lián)合單元接線(xiàn)，發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過(guò)接地變壓器接地。機(jī)組制動(dòng)采用電氣/機(jī)械制動(dòng)的方式。發(fā)電機(jī)各主要部件尺寸序號(hào)項(xiàng)目ALSTOMVGS1定子直徑20900mm21420mm2定子鐵芯外徑19690mm19310mm3定子鐵芯內(nèi)徑18800mm18500mm4定子鐵芯高度2850mm3130mm5靜止時(shí)的氣隙尺寸31.5mm32mm6轉(zhuǎn)子帶磁極直徑18757mm18433mm7發(fā)電機(jī)總重量3459000Kg3143000Kg三峽左岸發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)序號(hào)技術(shù)名稱(chēng)ALSTOMVGS1額定容量（MVA）777.8777.82最大容量（MVA）8408403額定電壓（KV）20204額定電流（A）22453.822453.85額定功率因數(shù)0.90.96額定頻率（HZ）50507額定轉(zhuǎn)速（r/min）75758每相支路數(shù)559單相對(duì)地電容（uf）1.352.03三.同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理?同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子被原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；?轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通入直流電流；?定子三相繞組開(kāi)路，即發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行，此時(shí)，電樞電流為零；?電機(jī)氣隙中只有轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)（主磁通、漏磁通）主磁通轉(zhuǎn)子N極?氣隙?定子鐵心?氣隙?轉(zhuǎn)子S極?轉(zhuǎn)子磁軛閉合定子鐵心NS磁軛主磁通Φ漏磁通Φσ主磁通與定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組都匝鏈，是電磁能量轉(zhuǎn)換的部分。只與轉(zhuǎn)子繞組匝鏈的磁通，稱(chēng)為漏磁通。主磁通密度B0沿定子內(nèi)圓周表面近似于按正弦規(guī)律分布。轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)時(shí)，匝鏈電樞每相的主磁通也隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，主磁通最大值為Φm。定子繞組中感應(yīng)出對(duì)稱(chēng)的三相正弦電動(dòng)勢(shì)eA、eB、eC，每相繞組空載電動(dòng)勢(shì)的有效值：三相正弦電動(dòng)勢(shì)

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流產(chǎn)生主磁場(chǎng)，但發(fā)電機(jī)不帶負(fù)載，定子繞組中只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒(méi)有感應(yīng)電流，這時(shí)的電動(dòng)勢(shì)即為空載電動(dòng)勢(shì)，它是由主磁場(chǎng)的主磁通產(chǎn)生的?？蛰d電動(dòng)勢(shì)：AXBZCY

同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行空載運(yùn)行——同步發(fā)電機(jī)被原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)到同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組通入直流勵(lì)磁電流，定子繞組開(kāi)路（定子電流為零）。勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)（或主極磁動(dòng)勢(shì)）主磁通Φ0電動(dòng)勢(shì)同步發(fā)電機(jī)的空載特性氣隙線(xiàn)0

的函數(shù)關(guān)系為空載特性，它是一條非線(xiàn)性關(guān)系的飽和曲線(xiàn)。同步電機(jī)在空載時(shí)，氣隙中僅存在著轉(zhuǎn)子磁勢(shì)。帶上負(fù)載以后，除轉(zhuǎn)子磁勢(shì)外，定子三相電流也產(chǎn)生電樞磁勢(shì)。電樞磁勢(shì)的存在，將使氣隙中磁場(chǎng)的大小及位置發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)：電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)（主極磁場(chǎng)）的影響。電樞反應(yīng)除使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變，從而直接關(guān)系到機(jī)電能量轉(zhuǎn)換外，還有去磁或增磁作用，對(duì)同步電機(jī)的運(yùn)行性能產(chǎn)生重要的影響。電樞磁場(chǎng)磁通主磁場(chǎng)主磁通合成磁場(chǎng)的磁通

顯然，此時(shí)通過(guò)改變勵(lì)磁電流，則氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁通及電樞繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都會(huì)隨之發(fā)生變化。

同步發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備。轉(zhuǎn)子繞組中通入直流電流并在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)就被定子三相繞組切割，定子繞組就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，定子三相繞組與外電路相連時(shí)，就有三相交流電流產(chǎn)生，這一電流又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速、順轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，通有勵(lì)磁電流的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組在這一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的力矩，對(duì)原動(dòng)機(jī)起制動(dòng)作用。為了維持轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，原動(dòng)機(jī)就一定要克服制動(dòng)力矩做功。也就是說(shuō)，原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能通過(guò)發(fā)電機(jī)中的電磁相互作用而轉(zhuǎn)變成為定子繞組中的電能（即輸出電流）。

的函數(shù)關(guān)系為空載特性，它是一條非線(xiàn)性關(guān)系的飽和曲線(xiàn)。

同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行主磁極極對(duì)數(shù)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速），三相電動(dòng)勢(shì)或三相電流的頻率，在、一定時(shí)，可以得出同步轉(zhuǎn)速，它就是原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，也是發(fā)電機(jī)組的恒定轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速。勵(lì)磁磁勢(shì)和電樞磁勢(shì)的區(qū)別基波波形大小位置轉(zhuǎn)速勵(lì)磁磁勢(shì)正弦波恒定，由勵(lì)磁電流決定由轉(zhuǎn)子位置決定由原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定電樞反應(yīng)磁勢(shì)正弦波恒定，由電樞電流決定由電流瞬時(shí)值決定由電流的f和P決定

電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決與電樞磁動(dòng)勢(shì)和主磁場(chǎng)在空間的相對(duì)位置。分析表明，這一相對(duì)位置或電樞反應(yīng)的性質(zhì)與勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載電流之間的相位差有關(guān)。電樞反應(yīng)的發(fā)生是實(shí)現(xiàn)能量傳遞的關(guān)鍵。同步發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，為了維持轉(zhuǎn)速不變，輸出電流或電壓頻率恒定，必須隨著有功負(fù)載的變化，調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的輸入功率；為了維持機(jī)端電壓不變，必須隨著無(wú)功負(fù)載的變化相應(yīng)地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中通入的直流勵(lì)磁電流。有功電流產(chǎn)生電磁力，并形成電磁轉(zhuǎn)矩;無(wú)功電流產(chǎn)生電磁力，不形成電磁轉(zhuǎn)矩。橫軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)作用產(chǎn)生電磁力，形成電磁轉(zhuǎn)矩直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)也產(chǎn)生電磁力，但不形成電磁轉(zhuǎn)矩。四.同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

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同步發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速保持恒定、負(fù)載功率因數(shù)不變的條件下，有三個(gè)主要變量：定子端電壓、負(fù)載電流、勵(lì)磁電流。三個(gè)量之中保持一個(gè)量為常數(shù)，求其它兩個(gè)量之間的函數(shù)關(guān)系就是同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。2、負(fù)載特性：當(dāng)=const,CosΦ=const時(shí),1、空載特性：當(dāng)=0時(shí)，3、外特性：當(dāng)=const,CosΦ=const時(shí)，4、調(diào)整特性：當(dāng)=const,CosΦ=const時(shí),5、短路特性：當(dāng)=0時(shí)，五種基本特性：一、外特性時(shí)同步發(fā)電機(jī)外特性和調(diào)整特性（1）

（3）功率因數(shù)角滯后時(shí)，對(duì)起去磁作用，值比空載小，越大越小，產(chǎn)生的也越小，也越小。功率因數(shù)越低，下降越甚。

（2）功率因數(shù)角為零時(shí)，在發(fā)電機(jī)內(nèi)主要產(chǎn)生橫軸扭磁反應(yīng)，增加時(shí)，

略有下降。。

（4）功率因數(shù)角超前時(shí)，對(duì)起增磁作用，隨著增加，增磁作用增大，增大產(chǎn)生的也越大，也越大，功率因數(shù)越大，上升越甚。（滯后)（超前)同步發(fā)電機(jī)的外特性1）當(dāng)是感性負(fù)載時(shí)：此時(shí)隨著負(fù)載電流的減少，端電壓逐步上升。這是因?yàn)榭紤]了電樞反應(yīng)的去磁作用的影響，隨著電樞電流的減少，電樞反應(yīng)的去磁作用減弱，電機(jī)中的合成磁通增加，所以端電壓逐漸增加。2）當(dāng)是容性負(fù)載時(shí)：此時(shí)電流超前電壓，此時(shí)的電樞反應(yīng)是增磁作用，隨著電樞電流的增加，合成的磁通增加，所以端電壓上升。3）純電阻負(fù)載定義：發(fā)電機(jī)的端電壓隨負(fù)載的改變而變化，變化的程度我們可以通過(guò)電壓調(diào)整率來(lái)衡量。即：電壓調(diào)整率空載與額定負(fù)載之間的電壓調(diào)整率。當(dāng)然，負(fù)載是任意負(fù)載，不僅僅指額定負(fù)載。二、調(diào)整特性：因?yàn)樨?fù)載要求所加電壓不變或在允許的范圍內(nèi)變化，為此，隨著負(fù)載電流的增加，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓基本保持不變。

功率因數(shù)角落后時(shí)，對(duì)起去磁作用，值會(huì)減小，若使不變，則應(yīng)增加一些，則也應(yīng)增加，必然也要增加。（滯后）（超前）同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性（滯后）（超前）同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性IN同步發(fā)電機(jī)裝有快速自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)裝置及強(qiáng)行滅磁裝置，以限制發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的上升?！?.2同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行.同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行的的意義和條件1.并網(wǎng)運(yùn)行的意義

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，將許多電廠(chǎng)的同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)起來(lái)運(yùn)行，即所謂的并網(wǎng)運(yùn)行。將空載運(yùn)行的發(fā)電機(jī)接入電網(wǎng)，與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，稱(chēng)作并網(wǎng)。這其中有水電廠(chǎng)、火電廠(chǎng)、核電站、抽水蓄能電站等。這些發(fā)電廠(chǎng)彼此之間并聯(lián)在一起以達(dá)到組成強(qiáng)大的電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)中的各級(jí)電壓輸配電線(xiàn)路、升壓和降壓變電站及其所屬的電氣設(shè)備，稱(chēng)為電網(wǎng)。1.電能的供應(yīng)可以互相調(diào)劑，合理使用。2.增加供電的可靠性。3.提高供電質(zhì)量，電網(wǎng)的電壓和頻率能保持在要求的恒定范圍內(nèi)。并網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整運(yùn)行機(jī)組的臺(tái)數(shù)；便于輪流檢修設(shè)備，提高供電的可靠性。優(yōu)點(diǎn)⑴有利于提高供電質(zhì)量。⑵提高供電的可靠性。⑶有利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。⑷合理地利用動(dòng)力資源,提高發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)行效率⑸可以裝設(shè)大容量的機(jī)組。⑹減少系統(tǒng)中總裝機(jī)容量。組成電力系統(tǒng)的優(yōu)越性：（7）系統(tǒng)愈大，負(fù)載就愈趨均勻，不同性質(zhì)的負(fù)載，互相起補(bǔ)償作用。5.聯(lián)成大電力系統(tǒng)，有可能使發(fā)電廠(chǎng)的布局更加合理。2.并網(wǎng)的條件⑴待并機(jī)端的空載電壓和電網(wǎng)電壓相等⑵發(fā)電機(jī)電壓的相序與電網(wǎng)電壓的相序一致。⑶發(fā)電機(jī)電壓的相位與電網(wǎng)電壓的相位一致。⑷發(fā)電機(jī)電壓的頻率與電網(wǎng)電壓的頻率一致。3.條件不滿(mǎn)足時(shí)對(duì)電機(jī)的影響⑴電機(jī)和電網(wǎng)之間有環(huán)流，定子繞組端部受力變形；⑵產(chǎn)生拍振電流和電壓，引起電機(jī)內(nèi)功率振蕩；⑶電機(jī)和電網(wǎng)之間有高次諧波環(huán)流，增加損耗，溫度升高，效率降低；⑷電網(wǎng)和電機(jī)之間存在巨大的電位差而產(chǎn)生無(wú)法消除的環(huán)流，電流會(huì)對(duì)機(jī)組有沖擊，轉(zhuǎn)軸上受到突然的扭力矩，危害電機(jī)安全運(yùn)行。二.同步電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行的理論基礎(chǔ)無(wú)限大電網(wǎng)：

電網(wǎng)的容量相對(duì)于并聯(lián)的同步發(fā)電機(jī)容量來(lái)說(shuō)要大得多，如果對(duì)并聯(lián)在電網(wǎng)上的同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行有功功率和無(wú)功功率調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的電壓和頻率不會(huì)有什么影響。無(wú)限大電網(wǎng)的