船舶发电机调压与无功功率分配.ppt

同步发电机电压调节和无功功率分配的原理同步发电机电压调节和无功功率分配的原理哈尔滨工程大学自动化学院11、同步发电机电压调节的原理 同步发电机电压变化的原因同步发电机电压变化的原因同步发电机电压变化的原因同步发电机电压变化的原因：当负载变化时，由于发电机电枢反应的去磁作用和内部阻抗压降，将引起发电机端电压的变化。这个关系可用电势平衡方程式表示：（1-1）式中：-发电机端电压 E -发电机空载电势 -发电机定子电流 Xt -发电机同步电抗由式（1-1）可知，当If变化时，要保证Uf不变的唯一措施为相应的改变E的大小。哈尔滨工程大学自动化学院2 已知：E=4.44 f (1-2)式中：E-发电机空载电势 4.44-比例常数 -发电机绕组匝数 f -发电机频率 -发电机磁通由(1-2)可知，f为常数时，E与成正比，改变，就可以使E发生相应的变化。由励磁电流IL产生。这样，要使E改变，从而保证Uf恒定的任务，可通过调整IL完成。保持同步发电机电压恒定的措施保持同步发电机电压恒定的措施保持同步发电机电压恒定的措施保持同步发电机电压恒定的措施哈尔滨工程大学自动化学院3 励磁电流IL随功率因数Cos 和负载电流If大小的变化而变化，要维持Uf恒定，就必须要有自动电压调节装置来补偿电枢反应和内部压降的影响，从而达到调节端电压Uf，保持Uf 的恒定。所谓发电机的自动调压，实质就是调节励磁电流IL，自动电压调节器又称为自动调节励磁装置，简称AVR。AVR=Automatic Voltage Regulator 调压基本原理：调压基本原理：（1）负载大小变化,若定子电流If 增大（端电压就会下降），则IL增大，使端电压上升，达到调压的目的。（2）若Cos 下降（端电压下降），同时IL 增大，使端电压上升，同样达到调压目的。调压基本原理调压基本原理调压基本原理调压基本原理哈尔滨工程大学自动化学院4自动调压器的作用自动调压器的作用自动调压器的作用自动调压器的作用（1）维持同步发电机端电压为一定水平。（2）提高电力系统同步发电机并联运行的稳定性（3）合理分配无功功率，保证并联运行系统的正常工作哈尔滨工程大学自动化学院5 发电机的电压调整特性：发电机端电压U0随无功电流IQN变化的规律，通常用U=f(IQN)的曲线表示。图图1 电压调整特性曲线电压调整特性曲线 从图1可知，船舶同步发电机电压的变化主要是由于无功功率的变化而引起的。因此，在发电机单机运行时，调整发电机励磁电流以调整电压，也就是调整了无功功率，提高了功率因数。2、同步发电机无功功率的分配哈尔滨工程大学自动化学院62024/5/7 周二7图图2 倾斜特性不同的并倾斜特性不同的并联运行无功功率分配联运行无功功率分配 发电机并联运行时，调压特性曲线应呈下倾特性，这样有利于稳定的并联工作。如图2所示，由于两台发电机组的电压调整特性不一致，导致无功功率分配不均，特性曲线平坦的机组1承担的无功功率大，特性曲线较陡的机组2承担的无功功率小。因此，并联运行机组应有相同的电压调整特性。发电机并联运行无功功率均匀分配的原理发电机并联运行无功功率均匀分配的原理发电机并联运行无功功率均匀分配的原理发电机并联运行无功功率均匀分配的原理哈尔滨工程大学自动化学院8 当两台并联运行发电机的电压不相等，而频率、相位相等时，则在两台发电机组之间产生一个无功性质的环流，电压较高的发电机输出无功功率增大，而电压较低的发电机输出的无功功率减少（发电机负载电流功率因数低的，无功功率大；功率因数高的，则无功率小）。当同步发电机并联运行时，则通过改变发电机的励磁电流来调节其电势，即能调整无功输出、实现无功功率的转移。但必须同时调节两台发电机的励磁电流，将功率因数低的发电机励磁电流减小，与此同时将功率因数高的发电机励磁电流增大，这样就使两台发电机功率因数趋于一致，即无功功率相等。并联运行的同步发电机，都是通过自励恒压装置调整发电机励磁电流从而调节无功功率的分配。发电机并联运行无功功率的调节方法发电机并联运行无功功率的调节方法发电机并联运行无功功率的调节方法发电机并联运行无功功率的调节方法哈尔滨工程大学自动化学院9 保证并联机组运行系统的正常工作。保证并联机组运行系统的正常工作。无功功率分配的意义无功功率分配的意义哈尔滨工程大学自动化学院10End！哈尔滨工程大学自动化学院112024/5/7 周二12