CH18-同步发电机并联运行.ppt

第十八章第十八章 同步发电机同步发电机并联运行并联运行 锤艘世潜品裔汤垒汝聋呼角憎传褪糙仇尺控托呀签镍郧霸己柞潭曰辱竿莲CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20241第一节第一节 投入并列运行的条件与方法投入并列运行的条件与方法第二节第二节 并网运行的同步发电机电磁功率与并网运行的同步发电机电磁功率与功角特性功角特性第三节第三节 并网运行时有功功率的调节与静态并网运行时有功功率的调节与静态稳定稳定第四节第四节 并网运行时无功功率的调并网运行时无功功率的调节与节与V型型曲曲线线本章主要内容本章主要内容倔话输阎抠浓躁睛糠启捆卧或处掖卢棍哺琉抛惧绽宏敌呈悍杏苯存译汝滩CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20242思考思考1 1、同步发电机单机供电有什么缺点？供电系、同步发电机单机供电有什么缺点？供电系统怎样克服单机供电的这些缺点？统怎样克服单机供电的这些缺点？擂安抛础衅矾悬长硼辗网尽恍垣蒙妊碴耿铭勿咙臣奉陀碉阐诡盼弧婴盛钠CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20243不能保证供电质量不能保证供电质量(电压和频率的稳定性电压和频率的稳定性)和可靠性和可靠性(发生故障就得停电发生故障就得停电););无法实现供电的灵活性和经济性。无法实现供电的灵活性和经济性。这些缺点可以通过这些缺点可以通过多机并联多机并联来改善。来改善。单机供电的缺点单机供电的缺点社稠桔声骑诊胖寂摘搪龟宗孟审借猾罕困诗奸阻钟划咬道卖锣序紊捡族汝CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20244 并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统组成一个强大的电力系统组成一个强大的电力系统组成一个强大的电力系统(电网电网电网电网)。同步发电机并联运行同步发电机并联运行祈泼陡添嚣救烟玖日巍黄守驹挤咸系赴滋切泽绒葱计苯滁股百茂迭摆胀熬CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20245 电力系统示意图电力系统示意图电力系统示意图电力系统示意图 登瑶态扔它裴慈谎腾秩址笺予碘卒肿辫葛织宵雁棚奥封亮猖屑刽超贷昨气CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20246同步发电机并联运行的优点同步发电机并联运行的优点提高供电可靠性，一台电机发生故障或定期检修提高供电可靠性，一台电机发生故障或定期检修提高供电可靠性，一台电机发生故障或定期检修提高供电可靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。不会引起停电事故。不会引起停电事故。不会引起停电事故。提高供电经济性和灵活性。提高供电经济性和灵活性。提高供电经济性和灵活性。提高供电经济性和灵活性。提高供电质量。同步发电机并联到电网后，它的提高供电质量。同步发电机并联到电网后，它的提高供电质量。同步发电机并联到电网后，它的提高供电质量。同步发电机并联到电网后，它的运行情况受到电网的制约，也就是说它的电压、频运行情况受到电网的制约，也就是说它的电压、频运行情况受到电网的制约，也就是说它的电压、频运行情况受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网一致而不能单独变化。率要和电网一致而不能单独变化。率要和电网一致而不能单独变化。率要和电网一致而不能单独变化。栋皋买潍沈枯化机蘑额估焚孙节慕债申疆纺训脯袭葛引甩戴疾愁众踪陌攘CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20247 同步发电机与电力系统并联合闸时，为同步发电机与电力系统并联合闸时，为避免产生冲击电流和并联后能稳定运行，避免产生冲击电流和并联后能稳定运行，需满足一定条件，而待并联的发电机励磁需满足一定条件，而待并联的发电机励磁情况不同，并联方法和条件也不同。情况不同，并联方法和条件也不同。第一节第一节 投入并联运行的条件和方法投入并联运行的条件和方法 棺泉讶棕纺抖惶渝购焦挠辛伎平篷譬哄谍颈畴单竹镑蛆扫测姨免瞎舷裔晨CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20248u什么是同步发电机的什么是同步发电机的投入并联投入并联？同步发电机并联运行同步发电机并联运行 把同步发电机并联至电网的过程称为把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联投入并联，或称为，或称为并列、并车、整步并列、并车、整步。苑孜挟苇幅全钮匡致运罚阉搜分啦踏乃更蚜队稽兔泣祸府拾拱吊烙薪殖獭CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/20249无穷大电网无穷大电网无穷大电网的定义：无穷大电网的定义：很多场合都可认为同步发电机是很多场合都可认为同步发电机是与无穷大电网并联。与无穷大电网并联。1）S2）ZS S 03）US S=C4）fS S=C效种仅睛吩赐迄脚哇仕象闺股釜孔仗州兵眨擎挞慕健碉杖畏避霹巡荐毯速CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202410同步发电机投入并联运行的条件同步发电机投入并联运行的条件 从图中可以看出同步发电机投入并联运行的从图中可以看出同步发电机投入并联运行的从图中可以看出同步发电机投入并联运行的从图中可以看出同步发电机投入并联运行的条件是什么？条件是什么？条件是什么？条件是什么？苞柿甘浦玄欠宋桃粕狠它捂趴物憋昨囤靴笋谩闲奉她港镭勒述海拂恤随琵CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202411同步发电机投入并联运行的条件同步发电机投入并联运行的条件1122334455踊了鸿酮赁足美揽懦臂册聚撮录经附豺港浆甥叫允亭留涎韩擅捍侦轿凰徒CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202412u待并发电机的励磁电势应与电网电压相等。待并发电机的励磁电势应与电网电压相等。同步发电机投入并联运行的条件同步发电机投入并联运行的条件u并联合闸瞬间，待并发电机与电网的对应相并联合闸瞬间，待并发电机与电网的对应相的电压应同相位，亦即发电机与电网回路电势的电压应同相位，亦即发电机与电网回路电势为零。为零。u待并发电机与电网相序相同。待并发电机与电网相序相同。u待并发电机电压波形与电网电压波形相同。待并发电机电压波形与电网电压波形相同。u待并发电机的频率与电网频率相等。待并发电机的频率与电网频率相等。绒镍郧菱摈烷均路幻尔锈辆唱宠提彼仅酸贸昭爪釜蚤酋通壤充削赋央监卓CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202413相序一致是绝对条件，其它的相对。因为电机可承相序一致是绝对条件，其它的相对。因为电机可承相序一致是绝对条件，其它的相对。因为电机可承相序一致是绝对条件，其它的相对。因为电机可承受一些小的冲击电流，断路器合闸瞬间，电压差不受一些小的冲击电流，断路器合闸瞬间，电压差不受一些小的冲击电流，断路器合闸瞬间，电压差不受一些小的冲击电流，断路器合闸瞬间，电压差不应超过额定电压的应超过额定电压的应超过额定电压的应超过额定电压的5%10%5%10%，频率差不应超过额定，频率差不应超过额定，频率差不应超过额定，频率差不应超过额定频率的频率的频率的频率的0.2%0.5%0.2%0.5%，相位误差不应大于，相位误差不应大于，相位误差不应大于，相位误差不应大于55。并车准备工作：检查并车条件和确定合闸时刻。并车准备工作：检查并车条件和确定合闸时刻。并车准备工作：检查并车条件和确定合闸时刻。并车准备工作：检查并车条件和确定合闸时刻。通常用电压表测量电网电压，调节发电机励磁通常用电压表测量电网电压，调节发电机励磁通常用电压表测量电网电压，调节发电机励磁通常用电压表测量电网电压，调节发电机励磁电流使发电机输出电压电流使发电机输出电压电流使发电机输出电压电流使发电机输出电压U U=U U1 1。借助同步指示器检查。借助同步指示器检查。借助同步指示器检查。借助同步指示器检查并调整频率和相位以确定合闸时刻。并调整频率和相位以确定合闸时刻。并调整频率和相位以确定合闸时刻。并调整频率和相位以确定合闸时刻。同步发电机投入并联运行的条件同步发电机投入并联运行的条件班厂兽砚址冶嚣闭喘浪辽焊眷议藏激壮校迎昼毋侨报构痈握绩浦李甜笑擅CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202414并联条件不满足时对发电机的影响并联条件不满足时对发电机的影响电机和电网之间有环流，使定子绕组端部受电机和电网之间有环流，使定子绕组端部受力变形。力变形。电机和电网之间有高次谐波环流，增加损耗，电机和电网之间有高次谐波环流，增加损耗，电机温度升高，效率降低。电机温度升高，效率降低。产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡。产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡。电网和电机之间存在巨大的电位差而产生无电网和电机之间存在巨大的电位差而产生无法消除的法消除的环流，危害电机安全运行。环流，危害电机安全运行。锣售措着僻恢削莹阶酿药殊叁擞席鼠钨抓眷锡篷浦斥痢怨靛蒸撩包碍词绕CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202415同步发电机的并车方法同步发电机的并车方法1.准确同步并车准确同步并车将发电机调整到完全符合并联条件后的合闸将发电机调整到完全符合并联条件后的合闸并网操作过程称为准确同步法。并网操作过程称为准确同步法。发电机在并车发电机在并车合闸前已加励磁合闸前已加励磁，当发电机电，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并车点系统侧压的幅值、频率、相位分别与并车点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机合闸，完成并车操作。电机合闸，完成并车操作。灶坟储数哆虽扬富瀑屿需条矢千连肘捕么虞凋请哭匡拓热淮讹漂醇镇镭匹CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202416u将待并网的同步发电机由原动机拖动将待并网的同步发电机由原动机拖动将待并网的同步发电机由原动机拖动将待并网的同步发电机由原动机拖动接近接近接近接近同步同步同步同步速度。速度。速度。速度。u调节励磁电流，使发电机调节励磁电流，使发电机调节励磁电流，使发电机调节励磁电流，使发电机空载电压与电网电压空载电压与电网电压空载电压与电网电压空载电压与电网电压相等。相等。相等。相等。u确认确认确认确认相序相同相序相同相序相同相序相同，调原动机转速使发电机电压频，调原动机转速使发电机电压频，调原动机转速使发电机电压频，调原动机转速使发电机电压频率率率率约约约约等于电网频率。等于电网频率。等于电网频率。等于电网频率。u在对应相电压在对应相电压在对应相电压在对应相电压相位相同相位相同相位相同相位相同的瞬间，合闸并网，完的瞬间，合闸并网，完的瞬间，合闸并网，完的瞬间，合闸并网，完成并网操作。成并网操作。成并网操作。成并网操作。准同步并车的操作步骤准同步并车的操作步骤科媳诊逃幸饥农弱漆纫谤阵汾迸宪萤拱夺愿波刨匀魄痒粳魄歇克瞒翱芯伟CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202417准同步并联法的操作步骤准同步并联法的操作步骤u为得到合闸并网瞬间，常采用为得到合闸并网瞬间，常采用同步指示同步指示装置。装置。u灯光装置灯光装置-最常用的同步指示装置最常用的同步指示装置 灯光熄灭法灯光熄灭法 灯光旋转法灯光旋转法傻厦曾准稍着毖奸维鞭蔡画武庚烘欢宴下任灼倒虾袋龙榷凄华潮辙谴獭掺CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202418又称又称又称又称理想整步法理想整步法理想整步法理想整步法。需对并车条件逐一检查和调整，。需对并车条件逐一检查和调整，。需对并车条件逐一检查和调整，。需对并车条件逐一检查和调整，费时较多。费时较多。费时较多。费时较多。优点：优点：优点：优点：冲击电流小冲击电流小冲击电流小冲击电流小，不会引起系统电压变化。，不会引起系统电压变化。，不会引起系统电压变化。，不会引起系统电压变化。不足：不足：不足：不足：并列操作过程中需对发电机电压、频率进行调整，并列操作过程中需对发电机电压、频率进行调整，并列操作过程中需对发电机电压、频率进行调整，并列操作过程中需对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。另外，如果合闸时刻不并列时间较长且操作复杂。另外，如果合闸时刻不并列时间较长且操作复杂。另外，如果合闸时刻不并列时间较长且操作复杂。另外，如果合闸时刻不准确，可能造成非同步合闸。准确，可能造成非同步合闸。准确，可能造成非同步合闸。准确，可能造成非同步合闸。上述过程属于手工操作，随着检测技术和控制技术上述过程属于手工操作，随着检测技术和控制技术上述过程属于手工操作，随着检测技术和控制技术上述过程属于手工操作，随着检测技术和控制技术的不断发展，手工并网已很少，而是广泛采用自动的不断发展，手工并网已很少，而是广泛采用自动的不断发展，手工并网已很少，而是广泛采用自动的不断发展，手工并网已很少，而是广泛采用自动并网装置。准确同步并列法按自动化程度不同，分并网装置。准确同步并列法按自动化程度不同，分并网装置。准确同步并列法按自动化程度不同，分并网装置。准确同步并列法按自动化程度不同，分为为为为手动准同步、半自动准同步和自动准同步手动准同步、半自动准同步和自动准同步手动准同步、半自动准同步和自动准同步手动准同步、半自动准同步和自动准同步。准同步并联法准同步并联法烃寿健亏拢福咖念摹隆宴亩世促毯痢沽张董黑奥童扔悉维厩翟耕蒙政与赋CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202419l自同步法：自同步法：自同步法：自同步法：用于事故状态下的并车。用于事故状态下的并车。用于事故状态下的并车。用于事故状态下的并车。l准确同步法准确同步法准确同步法准确同步法并网时无冲击电流，但很麻烦，对危并网时无冲击电流，但很麻烦，对危并网时无冲击电流，但很麻烦，对危并网时无冲击电流，但很麻烦，对危急情况不适用。急情况不适用。急情况不适用。急情况不适用。l自同步法：自同步法：自同步法：自同步法：先检查发电机相序，将励磁回路串一先检查发电机相序，将励磁回路串一先检查发电机相序，将励磁回路串一先检查发电机相序，将励磁回路串一电阻，大小约为电阻，大小约为电阻，大小约为电阻，大小约为1010倍励磁绕组电阻倍励磁绕组电阻倍励磁绕组电阻倍励磁绕组电阻r rmm(限流限流限流限流)，拖动，拖动，拖动，拖动转子使：转子使：转子使：转子使：n n n n1 1，(拖动方向与拖动方向与拖动方向与拖动方向与n n1 1一致一致一致一致)直接合闸，然直接合闸，然直接合闸，然直接合闸，然后加励磁，通过自整步作用由电网将其拉入同步。后加励磁，通过自整步作用由电网将其拉入同步。后加励磁，通过自整步作用由电网将其拉入同步。后加励磁，通过自整步作用由电网将其拉入同步。自同步并联法自同步并联法l特点：特点：特点：特点：操作简单迅速，但冲击电流较大，所以用操作简单迅速，但冲击电流较大，所以用操作简单迅速，但冲击电流较大，所以用操作简单迅速，但冲击电流较大，所以用于事故状态下并车。于事故状态下并车。于事故状态下并车。于事故状态下并车。虹苹旺祷蹿彭恕办还浚敦真寿傈与太孵懊喇皋澈凄苹涅呻运嗓锑酗森虐靠CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202420自同步并联法自同步并联法注意：注意：注意：注意：励磁绕组必须励磁绕组必须励磁绕组必须励磁绕组必须通过一限流电阻短接通过一限流电阻短接通过一限流电阻短接通过一限流电阻短接，因为直接，因为直接，因为直接，因为直接开路，将在其中感应出危险的高压；直接短路，将在开路，将在其中感应出危险的高压；直接短路，将在开路，将在其中感应出危险的高压；直接短路，将在开路，将在其中感应出危险的高压；直接短路，将在定、转子绕组间产生很大的冲击电流。定、转子绕组间产生很大的冲击电流。定、转子绕组间产生很大的冲击电流。定、转子绕组间产生很大的冲击电流。谴悉喘赡勿姿懊拳僻沿预余谍枣父潭翟乔顽攒慢苫奇肢央令周挥将原个缎CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202421条件：条件：电压大小相位相同电压大小相位相同频率相同频率相同 电压波形相同电压波形相同相序相同相序相同发电机与电网的对应相的电压应同相位发电机与电网的对应相的电压应同相位方法方法准同步法准同步法自同步法自同步法并联运行的条件及方法并联运行的条件及方法尤汝拜慨卞挣焙睹刺姜庸冒房浦末戴佣席输政胯丽搭捎使报鸭淋账揉差甥CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202422第二节第二节 并列运行的同步发并列运行的同步发电机电磁功率与功角特性电机电磁功率与功角特性 低乔巳挤秽盛唐劣晋冉增贿篡琵冲验俱督荔吨白碌舒孽讫砖肛味而花永嫡CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202423输入输入功率功率P1机械损机械损机械损机械损耗耗耗耗p pmm附加损附加损附加损附加损耗耗耗耗p ps s铁损铁损铁损铁损p pFeFe电磁功电磁功电磁功电磁功率率率率P Pemem定子铜定子铜定子铜定子铜损损损损p pcu1cu1输出功输出功输出功输出功率率率率P P2 2有功功率的平衡有功功率的平衡P P0 0：空载损耗：空载损耗：空载损耗：空载损耗娶绊芒棠帕态易猜摔怨玻池袭复垂哉凳哗蓄陛妻莆强狭糠驻阅再陨傲闲汉CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202424P1：由原动机输入的机械功率。：由原动机输入的机械功率。P0：空载损耗：空载损耗 pm 机械损耗机械损耗 pFe 铁心损耗铁心损耗 pf：励磁绕组铜耗由直流电源供给。：励磁绕组铜耗由直流电源供给。P P1 1P PememP P2 2P P0 0=p=pFeFe+p+pmmp pcucu同步发电机的功率及转矩同步发电机的功率及转矩怜着键乞赘唐沦疤倔畜惑设培赌秀靴炕采矫比爽策市悼林主伺籽亩役斜不CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202425PemPem为通过电磁感应作用转变为定子绕组上的电功为通过电磁感应作用转变为定子绕组上的电功为通过电磁感应作用转变为定子绕组上的电功为通过电磁感应作用转变为定子绕组上的电功率，称为率，称为率，称为率，称为电磁功率电磁功率电磁功率电磁功率。负载运行时，定子绕组中还存。负载运行时，定子绕组中还存。负载运行时，定子绕组中还存。负载运行时，定子绕组中还存在定子铜耗在定子铜耗在定子铜耗在定子铜耗p pCuCu1 1，p p2 2是发电机的输出功率。是发电机的输出功率。是发电机的输出功率。是发电机的输出功率。励磁回路消牦功率由原动机或其他电源供给，故不励磁回路消牦功率由原动机或其他电源供给，故不励磁回路消牦功率由原动机或其他电源供给，故不励磁回路消牦功率由原动机或其他电源供给，故不包括在功率流程图中。包括在功率流程图中。包括在功率流程图中。包括在功率流程图中。同步发电机的功率及转矩同步发电机的功率及转矩佃剿铣快党戴抠磁半郧畜貉氦耻央勒挟奠佬架寇髓哪垫紫瓷族烁妙风撮致CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202426T T1 1：发电机轴上输入的机械转矩：发电机轴上输入的机械转矩：发电机轴上输入的机械转矩：发电机轴上输入的机械转矩T T0 0：发电机空载时轴上的输入转矩：发电机空载时轴上的输入转矩：发电机空载时轴上的输入转矩：发电机空载时轴上的输入转矩T T：电磁转矩：电磁转矩：电磁转矩：电磁转矩同步发电机的功率及转矩同步发电机的功率及转矩险捶陆紫没氨沸绑恿煽她匹卖甲贾能世做忽烩咆帚涡昌芯议递熟抓现啄个CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202427 电机稳定运行时，驱动性质的原动机转矩电机稳定运行时，驱动性质的原动机转矩与制动性质的电磁转矩和空载转矩之和平衡。与制动性质的电磁转矩和空载转矩之和平衡。同步发电机的功率及转矩同步发电机的功率及转矩相长艇瀑勃翔学型厦诌据环硅屯叉飞骡囊歪效煌迎瓣实溉航憋杯狂宣涧爬CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202428同步发电机的功率特性同步发电机的功率特性 并联于无穷大电网的同步发电机，当电网并联于无穷大电网的同步发电机，当电网电压和频率恒定、参数为常数、空载电势电压和频率恒定、参数为常数、空载电势E0不不变（即变（即 If 不变）时，不变）时，电磁功率和功率角电磁功率和功率角之间的之间的关系关系Pem=f()为有功功率特性（也称为有功功率特性（也称功角特性功角特性）。u功率特性的定义功率特性的定义隐极同步发电机的功率特性隐极同步发电机的功率特性凸极同步发电机的功率特性凸极同步发电机的功率特性文尿磨三缠烯瘪基芽牺嚏茫什值翠汰骏漳撞玛腆檀炎维勿瓦傻发游咐才依CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202429有功功率特性是同步发电机的基本特性之一，有功功率特性是同步发电机的基本特性之一，通过它可研究发电机接在无穷大电网上运行通过它可研究发电机接在无穷大电网上运行时输出功率的情况，并进一步揭示机组的稳时输出功率的情况，并进一步揭示机组的稳定性和发电机与电动机之间的联系与转化。定性和发电机与电动机之间的联系与转化。假定：发电机并联于无穷大电网，磁路不饱假定：发电机并联于无穷大电网，磁路不饱和，忽略电枢绕组电阻。和，忽略电枢绕组电阻。同步发电机的功率特性同步发电机的功率特性惯听增哲引伙被法鲤潞驻茂养醚赚炭澳植谊格营修章鬃画远召讲墩谍辽射CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202430励磁电势励磁电势励磁电势励磁电势 与端电压与端电压与端电压与端电压 的夹角的夹角的夹角的夹角忽略漏抗，忽略漏抗，忽略漏抗，忽略漏抗，=，：转子磁极中轴线与气隙磁极中：转子磁极中轴线与气隙磁极中：转子磁极中轴线与气隙磁极中：转子磁极中轴线与气隙磁极中轴线的夹角（轴线的夹角（轴线的夹角（轴线的夹角（与与与与 的夹角）的夹角）的夹角）的夹角）超前超前超前超前 时，时，时，时，取正值。取正值。取正值。取正值。功角为正时，对应发电机功角为正时，对应发电机功角为正时，对应发电机功角为正时，对应发电机运行状态；功角为负时，对运行状态；功角为负时，对运行状态；功角为负时，对运行状态；功角为负时，对应电动机运行状态。应电动机运行状态。应电动机运行状态。应电动机运行状态。发电机的功角发电机的功角悦滑苹桐契矿萎柑囱狠抿寇誓凋羽痛照皋靡束拾委掳扛闪翌絮姚综虏凋糕CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202431为正时，主磁极磁场为正时，主磁极磁场 拖动气隙磁场拖动气隙磁场 旋转旋转（同时（同时 对对 有向后拖动有向后拖动的力）此时的力）此时Pem0，同步机，同步机向电网发出电功率，为发向电网发出电功率，为发电机工作状态。电机工作状态。SN为正为正n1 功角功角对于研究同步电机的功率变化和运对于研究同步电机的功率变化和运行的稳定性有重要意义。行的稳定性有重要意义。发电机的功角发电机的功角侗粘罩肿伊纸炊废罪褂遵坤摊暑餐响芝坠赋姬净炙赵臻命泛蛇坦析瞄辕呐CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202432为负，气隙磁场为负，气隙磁场 拖拖动励磁磁场动励磁磁场 旋转，旋转，此时电磁转矩此时电磁转矩Pem00，发电机发出感性无功（吸，发电机发出感性无功（吸，发电机发出感性无功（吸，发电机发出感性无功（吸收容性）。收容性）。收容性）。收容性）。当当当当Q Q0PP0 0，P P1 1P P0 000，发电机转子加速，转子磁场超前气隙，发电机转子加速，转子磁场超前气隙，发电机转子加速，转子磁场超前气隙，发电机转子加速，转子磁场超前气隙合成磁场，合成磁场，合成磁场，合成磁场，0 0。，P P2 2=P Pemem 00，当，当，当，当P P1 1P P0 0=P Pemem时，加速过程结束，时，加速过程结束，时，加速过程结束，时，加速过程结束，稳定运行，机械功率转化成电磁功率，发电机输出稳定运行，机械功率转化成电磁功率，发电机输出稳定运行，机械功率转化成电磁功率，发电机输出稳定运行，机械功率转化成电磁功率，发电机输出有功功率有功功率有功功率有功功率P P2 2。发电机内部自动改变位移角，相应改变电磁功率和发电机内部自动改变位移角，相应改变电磁功率和发电机内部自动改变位移角，相应改变电磁功率和发电机内部自动改变位移角，相应改变电磁功率和输出功率，达到新的功率平衡。输出功率，达到新的功率平衡。输出功率，达到新的功率平衡。输出功率，达到新的功率平衡。居滇洲片端捂咀戎婿撑甥醇憨歪歌箕暂段羊落轩樱勋字睁淄粒膳琉吏则郧CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202454并联于无穷大电网的同步发电机要增加有功功率输并联于无穷大电网的同步发电机要增加有功功率输并联于无穷大电网的同步发电机要增加有功功率输并联于无穷大电网的同步发电机要增加有功功率输出，只有增加原动机输入功率，使转子加速，功角出，只有增加原动机输入功率，使转子加速，功角出，只有增加原动机输入功率，使转子加速，功角出，只有增加原动机输入功率，使转子加速，功角 增加，电磁功率和输出功率相应增加，直到增加，电磁功率和输出功率相应增加，直到增加，电磁功率和输出功率相应增加，直到增加，电磁功率和输出功率相应增加，直到=90=900 0，电磁功率达到功率最大值。电磁功率达到功率最大值。电磁功率达到功率最大值。电磁功率达到功率最大值。功率极限范围内，输入转矩越大，功率极限范围内，输入转矩越大，功率极限范围内，输入转矩越大，功率极限范围内，输入转矩越大，有功功率输出就有功功率输出就有功功率输出就有功功率输出就越大。越大。越大。越大。P Pe emaxmax也称也称也称也称功率极限功率极限功率极限功率极限。有功功率的调节有功功率的调节结论结论济娥黎伸为跟烽垂锈斡析桥惩珍晕泡容皱吵型羹酋搬形保斤靡闷翔矽痒踊CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202455发电机的静态稳定发电机的静态稳定静态稳定的定义：静态稳定的定义：与电网并联，运行在某一点与电网并联，运行在某一点的发电机，受一外界干扰偏离原工作点，当干的发电机，受一外界干扰偏离原工作点，当干扰消失后，发电机若能恢复到原来的工作点，扰消失后，发电机若能恢复到原来的工作点，称之为称之为静态稳定静态稳定。否则称之为。否则称之为不稳定不稳定。注意：注意：注意：注意：同步发电机突加负载、切除负载等正常操作时，同步发电机突加负载、切除负载等正常操作时，同步发电机突加负载、切除负载等正常操作时，同步发电机突加负载、切除负载等正常操作时，或者发生短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非或者发生短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非或者发生短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非或者发生短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非常运行时，发电机能否继续保持同步运行的问题，则常运行时，发电机能否继续保持同步运行的问题，则常运行时，发电机能否继续保持同步运行的问题，则常运行时，发电机能否继续保持同步运行的问题，则属于属于属于属于动态稳定动态稳定动态稳定动态稳定问题。问题。问题。问题。烽唁喇往撩氢畅掳抄图详企伴猖伦哮巴穴汉缝筏钵柳剂扛详弟绕耕梯虫民CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202456P Pemem0 090900 01801800 0A Au设发电机原工作点为设发电机原工作点为A点，功角为点，功角为A。此时此时 T1=T+T0 发电机的静态稳定发电机的静态稳定妻速鼓宇狰寸滔璃裸浅息信宜揖圃躺糯秒恒储钧殉尿虽妮纺导舱鸭碗淖浩CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202457u若原动机输入的能量增加若原动机输入的能量增加若原动机输入的能量增加若原动机输入的能量增加 T T11，T T11T T0+0+T T,则发电机转子突然加速，则发电机转子突然加速，则发电机转子突然加速，则发电机转子突然加速，电磁功率电磁功率电磁功率电磁功率，抑制功角增大。抑制功角增大。抑制功角增大。抑制功角增大。A A 且且且且 ，直，直，直，直到到到到 稳定。稳定。稳定。稳定。Pem09001800A发电机的静态稳定发电机的静态稳定膏感宗戌茸杨汾隐委霄纠桓爹拯志年耸逐时腆焉握路糠黎甭厦濒葵睛甜霞CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202458当干扰消失，输入转矩又降为当干扰消失，输入转矩又降为当干扰消失，输入转矩又降为当干扰消失，输入转矩又降为T T1 1，T T1 1 T T+T T0 0，电机加速，电机加速，电机加速，电机加速，T T，电机失去，电机失去，电机失去，电机失去同步。同步。同步。同步。B B点不是稳定运行点。点不是稳定运行点。点不是稳定运行点。点不是稳定运行点。P Pemem0 090900 01801800 0A AB BB B u输入突然增加输入突然增加输入突然增加输入突然增加 发电机的静态稳定发电机的静态稳定桐花骨霄钞橡供被戊帕侗衰抡季鸡央莎冻逊犁守辕邪她庭翔呈窃慷柔惩扦CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202460失去同步后，同步发电机必须立即减小原动机输入失去同步后，同步发电机必须立即减小原动机输入失去同步后，同步发电机必须立即减小原动机输入失去同步后，同步发电机必须立即减小原动机输入机械功率，否则将使转子达到极高转速，以致离心机械功率，否则将使转子达到极高转速，以致离心机械功率，否则将使转子达到极高转速，以致离心机械功率，否则将使转子达到极高转速，以致离心力过大而损坏转子。力过大而损坏转子。力过大而损坏转子。力过大而损坏转子。失步后，发电机频率和电网频率不一致，定子绕组失步后，发电机频率和电网频率不一致，定子绕组失步后，发电机频率和电网频率不一致，定子绕组失步后，发电机频率和电网频率不一致，定子绕组中出现大电流而烧坏定子绕组。中出现大电流而烧坏定子绕组。中出现大电流而烧坏定子绕组。中出现大电流而烧坏定子绕组。保持同步十分重要。保持同步十分重要。保持同步十分重要。保持同步十分重要。静态稳定并程度用静态稳定并程度用静态稳定并程度用静态稳定并程度用比整步功率比整步功率比整步功率比整步功率(隐机机为例隐机机为例隐机机为例隐机机为例)表示。表示。表示。表示。发电机的静态稳定发电机的静态稳定普居信顿咏介尖科仕梭夺定墩绽馏苫唇际胶溯义直枫畅韭耗耿掉亢痉令盯CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202461功角功角功角功角0 0到到到到 mm范围内，范围内，范围内，范围内，P Pemem ，同步发，同步发，同步发，同步发电机稳定运行。电机稳定运行。电机稳定运行。电机稳定运行。当功角达到当功角达到当功角达到当功角达到 mm时，时，时，时，（励磁电流不变），（励磁电流不变），（励磁电流不变），（励磁电流不变），P Pemem，电磁功率无法与输入的机械功率相平，电磁功率无法与输入的机械功率相平，电磁功率无法与输入的机械功率相平，电磁功率无法与输入的机械功率相平衡，发电机转速越来越大，失去同步，不能稳定运衡，发电机转速越来越大，失去同步，不能稳定运衡，发电机转速越来越大，失去同步，不能稳定运衡，发电机转速越来越大，失去同步，不能稳定运行。行。行。行。，发电机处于极限位置。，发电机处于极限位置。，发电机处于极限位置。，发电机处于极限位置。发电机的静态稳定发电机的静态稳定师省菌睬悉吧妄铀灭蜘裙报飞拨邮袱迄沫抱倘获谴扳镀亏钨咬榔柏样印睦CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202462隐极机：隐极机：隐极机：隐极机：当当当当9090;900 0不稳定，不稳定，不稳定，不稳定，=90=900 0稳定极限。且稳定极限。且稳定极限。且稳定极限。且 越小，越小，越小，越小，越大，稳定性越好越大，稳定性越好越大，稳定性越好越大，稳定性越好,越接近越接近越接近越接近90900 0稳定度越稳定度越稳定度越稳定度越低。低。低。低。结论：要提高稳定性，可增大结论：要提高稳定性，可增大If，减小，减小xs s。Pem01800发电机的静态稳定发电机的静态稳定箭法震裂侩首涸辜依坪花舜期汹儒食最杨舟蝉裙窘息火捉需涌味箕目憋舆CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202463比整步功率比整步功率比整步功率比整步功率P Psynsyn越大，静态越稳定；越大，静态越稳定；越大，静态越稳定；越大，静态越稳定；空载时，空载时，空载时，空载时，=0=0，PsynPsyn最大，最稳定；最大，最稳定；最大，最稳定；最大，最稳定；=/2=/2，PsynPsyn=0=0，进入不稳定状态；，进入不稳定状态；，进入不稳定状态；，进入不稳定状态；/2/2，PsynPsyn00，失去稳定。，失去稳定。，失去稳定。，失去稳定。并网运行发电机，短路比大（同步电抗小）的发电并网运行发电机，短路比大（同步电抗小）的发电并网运行发电机，短路比大（同步电抗小）的发电并网运行发电机，短路比大（同步电抗小）的发电机，较短路比小的同步电机比，有功功率相同时，机，较短路比小的同步电机比，有功功率相同时，机，较短路比小的同步电机比，有功功率相同时，机，较短路比小的同步电机比，有功功率相同时，功角要小些，故功角要小些，故功角要小些，故功角要小些，故短路比大的同步电机稳定性较好短路比大的同步电机稳定性较好短路比大的同步电机稳定性较好短路比大的同步电机稳定性较好；输出有功功率相同时，过励状态状态下功角较小，输出有功功率相同时，过励状态状态下功角较小，输出有功功率相同时，过励状态状态下功角较小，输出有功功率相同时，过励状态状态下功角较小，故故故故过励状态下稳定性好过励状态下稳定性好过励状态下稳定性好过励状态下稳定性好；轻载时功角较小，故；轻载时功角较小，故；轻载时功角较小，故；轻载时功角较小，故轻载轻载轻载轻载时稳定性好时稳定性好时稳定性好时稳定性好。发电机的静态稳定发电机的静态稳定腰译络榔翟乡曙澄晦庶速废努此龟呕竟兢衙哲穆陆哼筒牧史揭识夏毫甥读CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202464并网发电机输出有功可通过调节原动机输入机械功并网发电机输出有功可通过调节原动机输入机械功并网发电机输出有功可通过调节原动机输入机械功并网发电机输出有功可通过调节原动机输入机械功率来改变。电机有功功率极限是率来改变。电机有功功率极限是率来改变。电机有功功率极限是率来改变。电机有功功率极限是P Pemaxemax。为使发电机稳定运行，应使最大电磁功率比额定电为使发电机稳定运行，应使最大电磁功率比额定电为使发电机稳定运行，应使最大电磁功率比额定电为使发电机稳定运行，应使最大电磁功率比额定电磁功率大得多。发电机磁功率大得多。发电机磁功率大得多。发电机磁功率大得多。发电机最大电磁功率与额定电磁功最大电磁功率与额定电磁功最大电磁功率与额定电磁功最大电磁功率与额定电磁功率之比率之比率之比率之比，称为，称为，称为，称为过载能力过载能力过载能力过载能力，用，用，用，用K Kmm表示，对于隐极发电表示，对于隐极发电表示，对于隐极发电表示，对于隐极发电机：机：机：机：发电机的静态稳定发电机的静态稳定把科楼树踏戮刁阁盔挣祷诸钱核簇霸番昏嚎吞随募擦初赌这肮告浦芯铣协CH18+同步发电机并联运行CH18+同步发电机并联运行5/16/202465l过载能力越大，电机稳定性越好。过载能力越