知識資料同步電機(三)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。PAGE第頁/共頁728.6同步發(fā)電機的并聯運行28.6.1同步發(fā)電機的并網條件和主意28.6.1.1同步發(fā)電機并聯運行的優(yōu)點①提高了供電的可靠性，一臺電機發(fā)生故障或定期檢修不會引起停電事故。②提高了供電的經濟性和靈便性，例如水電廠與火電廠并聯時，在枯水期和旺水期，兩種電廠可以調配發(fā)電，使得水資源得到合理使用。在用電高峰期和低谷期，可以靈便地決定投入電網的發(fā)電機數量，提高了發(fā)電效率和供電靈便性。③提高了供電質量，電網的容量龐大(相對于單臺發(fā)電機或者個別負載可視為無窮大)，單臺發(fā)電機的投入與停機，個別負載的變化，對電網的影響甚微，衡量供電質量的電壓和頻率可視為恒定不變的常數。電網對單臺發(fā)電機來說可視為無窮大電網或無窮大匯流排。同步發(fā)電機并聯到電網后，它的運行情況要受到電網的制約，也就是說它的電壓、頻率要和電網一致而不能單獨變化。28.6.1.2無限大電網概念系統的電壓和頻率可以看作是不變的，相當于內阻抗等于零的恒頻、恒壓電源28.6.1.3并聯投入條件把同步發(fā)電機并聯至電網的過程稱為投入并聯，或稱為并列、并車、整步。在并車時必須避免產生龐大的沖擊電流，以防止同步發(fā)電機受到損壞、電網遭遇干擾。并車前必須檢查發(fā)電機和電網是否相宜以下條件：①雙方應有一致的相序；②雙方應有相等的電壓；③雙方應有同樣或者十分臨近的頻率和相位。若以上條件中的任何一個不滿意則在開關K的兩端，會浮上差額電壓，倘若閉合K，在發(fā)電機和電網組成的回路中必然會浮上瞬態(tài)沖擊電流。上述條件中，除相序一致是絕對條件外，其它條件都是相對的，因為通常電機可以承受一些小的沖擊電流。并車的決定工作是檢查并車條件和決定合閘時刻。通常用電壓表測量電網電壓，并調節(jié)發(fā)電機的勵磁電流使得發(fā)電機的輸出電壓U=U1。再借助同步指示器檢查并調節(jié)頻率和相位以決定合閘時刻。28.6.1.4并聯投入主意自整步法：在相序一致的情況下將勵磁繞組通過適當的電阻短接，再用原動機把發(fā)電機拖動到臨近同步速(相差2~5％)，在沒有接通勵磁電流的情況下將發(fā)電機接入電網，再接通勵磁并調節(jié)勵磁強弱，依賴定子磁場和轉子磁場之間的電磁轉矩將轉子拉入同步轉速，并車過程即告結束。需要注重的是，勵磁繞組必須通過一限流電阻短接，因為直接開路，將在其中感應出危險的高壓；直接短路，將在定、轉子繞組間產生很大的沖擊電流。自整步法的優(yōu)點是：操作容易，方便快捷；缺點是：合閘時有沖擊電流。28.6.2同步發(fā)電機的功率和轉矩平衡方程同步發(fā)電機的功率流程如圖所示。為自原動機向發(fā)電機的輸入的機械功率，其中一部分提供軸與軸承間的摩擦、轉動部分與空氣的摩擦及通風設備的損耗，總計為機械損耗，另一部分供養(yǎng)定子鐵心中的渦流和磁滯損耗，總計為鐵心損耗,為通過電磁感應作用改變?yōu)槎ㄗ永@組上的電功率，稱為電磁功率。倘若是負載運行，定子繞組中還存在定子銅耗，＝－就是發(fā)電機的輸出功率。同步發(fā)電機的功率平衡方程式為(17-1)定子繞組的電阻普通較小，其銅耗可以忽略不計，則有轉矩平衡方程式：28.6.3同步發(fā)電機的功角特性◆y為內功率因數角，d=y-j定義為功角。它表示發(fā)電機的勵磁電勢和端電壓之間相角差。功角d對于研究同步電機的功率變化和運行的穩(wěn)定性有重要意義。◆圖中畫出了同步電機的時空相量圖。圖中忽略了定子繞組的漏磁電勢，認為≈+，對應于轉子磁勢，對應于電樞磁勢，所以可近似認為端電壓由合成磁勢=+所感應。和之間的空間相角差即為和之間的時光相角差?！艨梢姽莇在時光上表示端電壓和勵磁磁勢之間的相位差，在空間上表現為合成磁場軸線與轉子磁場軸線之間夾角。并網運行時，為電網電壓，其大小和頻率不變，對應的合成磁勢總是以同步速度旋轉，因此功角的大小只能由轉子磁勢的角速度決定。穩(wěn)定運行時，和之間無相對運動，d具有固定的值。28.6.3.1隱極同步發(fā)電機的功角特性功角特性指的是電磁功率隨功角變化的關系曲線=f()的。隱極電機最大功率與額