第13章 - 同步发电机.ppt

第十三章 同步发电机;本章基本要求;13-1 同步发电机的空载运行;同步发电机的空载运行;同步发电机的空载运行;同步发电机的空载运行;同步发电机的空载运行;同步发电机的空载运行;电枢（定子）： I1 (Fa ) = 0 转子每极磁通： Φ0 空载电动势： E0 = 4.44 f1 kw1 W1Φ0 或;;;;;这种电枢磁动势称为交轴电枢磁动势，用Faq表示，相应的电枢反应称为交轴电枢反应。;同理若忽略铁心饱和的影响： ;;;;可见 ?=90o 时直轴电枢反应的性质是纯粹去磁的。;;可见 ?=-90o 时直轴电枢反应的性质是纯粹助磁的。;;电枢磁动势Fa分解成直轴和交轴两个分量，即;;;;;;;;;(c) 电容性;;;;2. 相量图;相量图的实际做法;U; 忽略电枢电阻，相量图重画如下;例：某三相同步发电机，已知UN = 11kV，Y形联结，IN =460A，cos? = 0.8（感性），xd = 16Ω，xq = 8Ω，ra 忽略不计。求?、?、E0 。 ;;13-4 三相同步发电机的功率和转矩;(7) 功率流程图和效率;13-5 三相同步发电机的特性;;;同步发电机的特性;同步发电机的特性;同步发电机的特性;同步发电机的特性;1. 外特性 当 n = n1，If、cos? = 常数时，U 与 I 的关系， 即 U = f (I)。 调节If，使 I= IN、 cos? = cos?N 、U = UN 时， If = IfN。 电压调整率： 保持 n1、 cos? N、IfN 时，;同步发电机的特性;2. 调节特性;同步发电机的特性;同步发电机的特性;※当? = 90o 时: PM = Pmax ;同步发电机的特性;Usin ? xq; 讨论： ①;同步发电机的特性;同步发电机的特性;同步发电机的特性;13-6 同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;U?A;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;1. 有功功率的调节;(2)利用功率角δ来加以说明有功功率;同步发电机的并联运行;原动机输入功率的增加也不是无限制的。;0;结论：凡处于功角特性曲线上升部分的工作点，都是静态稳定的，下降部分的工作都是静态不稳定的。或者说在功角特性曲线上电磁功率和功率角同时增大，或同时减小的那一部分是静态稳定的。;当 ?=90o时，Pcx=0，正处在稳定的交界。;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;Pe = 3 sin?;(2) 欠励磁 （当If ＜If0 时） If ? →E0 ? →? ? 。 发电机输出电容性无功功率； If ? → Q2 ? 。 (3) 过励磁 (当If ＞If0 时) If ? →E0 ? →? ? 。 发电机输出电感性无功功率； If ? → Q2 ? 。;说明: 电网电压不变，气隙合成磁动势不变，由于过励时主极磁动势增大，为保持气隙合成磁动势不变，电枢反应的去磁分量必然要增大，即?角增大，电流变成滞后；反之，当欠励时，IfIf0，E02E0，则电枢电流除有功分量外，还出现一个超前的无功分量，即输出一个容性的无功功率。;并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率不变时，表示电枢电流I和励磁电流If的关系曲线I=f(If)称为“U”形曲线。;表明输出有功功率越多，维持稳定所需的励磁电流也越大。;在U形曲线上有一个不稳定区，在不稳定区内，发电机将不能保持静态稳定。;例： 一台 Y 联结的水轮发电机，并联在 UN = 10.5 kV 的电网上运行。发电机的 xd = 1.3 Ω，xq = 0.7Ω，ra忽略不计，? = 18.09o 时，I1 = 3990 A， E0 = 9970V。求该发电机输出的有功功率 P2 和无功??率 Q2（电容性的还是电感性的）。 ;? = arccos ;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;同步发电机的并联运行;本章结束