同步发电机的有功无功调节
发电机功率流程图
1P
2P
mecp
fep
2
1 acu RmIp ?
)(1 adfem e cem pppPP ????
01 pP ??
pP ??? 1
16-2 同步发电机的功率和转矩方程式
adp
emP
12 cuem pPP ?? aem RmIP 2??
??
em
em
PT
秒）（弧度 /60 2 n???
)(1 adfem e cem TTTTT ????
01 TTT em ??
16-3 同步发电机的稳态功角特性
txIjUE ??? ??0
0E? 1U?
(1)
0E? 1U?
(2)
txIj?
I?
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
并联时 增大励磁电流 增大输入机械功率
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
2PPem ? ?c o sm U I?
?
?? co ss i n0 tIxE ?
?s in0
t
em x
m U EP ?
emP
?
0 90 180
maxemP
?s in0
t
em
em x
m U EPT
????
θ的双重物理意义
16-3 同步发电机与大电网并联运行时
的有功功率调节和静态稳定性
?s in0
t
em x
UEmP ?
U?
I?
?
txIj?0E?
?
? 0 90 180
emP
?
a
a?
01 pP ?
m axemP
若励磁电流不变
则 E0不变 若增大 P1
?co sm U IP em ?
一、有功功率的调节
二、静态稳定
? 定义,
? 并联在电网上运行的同步发电机，在电
网或原动机发生微小扰动时，运行状态
发生变化，当扰动消失后，发电机能回
复到原先的状态下稳定运行，就称发电
机是静态稳定的，反之，就是不稳定。
分析
0 90 180
emT
?
a b
a? b?
1T
a’ b’
b’’ a’’
a点, 若受到扰动使运行点上升到 a’
扰动消失 转子减速
emTT ?1
N
S
A X
B Z
C Y
1T
emT
减小 ? 减小 emT
到达 a点 由于动能的积累,越过 a点
emTT ?1
转子 减加速 到达 a’’点
N
S
A X
B Z
C Y
1T
emT
t
?
a?
a??
a??
a?
b??
b??
?
t
静态稳定判据
0?dPdP em
静态稳定范围,
090~0
静态过载倍数
7.1
N
m a x
?
?
M
em
em
M
k
P
P
k
?c o s0
t
em
x
UmE
dP
dP ?
比整步功率
?
?
s i n
1
s i n0
0
??
t
t
x
UmE
x
UmE
A X
B Z
C Y
1T 0T
N
S
A X
B Z
C Y
1T 0T
N
S
0E? 1U? 0E
? 1U?
txIj?
I?
fF fF
1aF
A X
B Z
C Y
0TTem ?
1T
N
S
fF
1aF
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
emP
?
三、无功功率的调整和 V行曲线
? 无功特性方程
tt x
mU
x
UmEQ 20 c o s ?? ?
?s i nm UIQ ?
?? s i nco s0 tIxUE ??
tx
UEI ?? ?? c o ss i n 0
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
?
无功特性曲线
a
0 90 180
emP
?
a? b?
tt x
mU
x
UmEQ 20 c o s ?? ?
?s in0
t
em x
UmEP ?
a’
V行曲线
? 有功输出一定，调节励磁电流时，定子电流与
无功功率的变化情况。
2
0
12
s in
c o s
C
x
UE
mP
Cm U IP
t
em ??
??
?
?
40
3
s i n
c o s
CE
CI
?
?
?
?
I?
0E?
U?
txIj?
?
fI
I
02 ?P
2P
?
2P090??
超前 8.0 c o s ??
0 c o s ??
滞后8.0 c o s ??
超前 滞后
欠励 正常励磁 过励
0E?
U?
txIj?
I?
?
?
?
?
发电机功率流程图
1P
2P
mecp
fep
2
1 acu RmIp ?
)(1 adfem e cem pppPP ????
01 pP ??
pP ??? 1
16-2 同步发电机的功率和转矩方程式
adp
emP
12 cuem pPP ?? aem RmIP 2??
??
em
em
PT
秒）（弧度 /60 2 n???
)(1 adfem e cem TTTTT ????
01 TTT em ??
16-3 同步发电机的稳态功角特性
txIjUE ??? ??0
0E? 1U?
(1)
0E? 1U?
(2)
txIj?
I?
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
并联时 增大励磁电流 增大输入机械功率
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
2PPem ? ?c o sm U I?
?
?? co ss i n0 tIxE ?
?s in0
t
em x
m U EP ?
emP
?
0 90 180
maxemP
?s in0
t
em
em x
m U EPT
????
θ的双重物理意义
16-3 同步发电机与大电网并联运行时
的有功功率调节和静态稳定性
?s in0
t
em x
UEmP ?
U?
I?
?
txIj?0E?
?
? 0 90 180
emP
?
a
a?
01 pP ?
m axemP
若励磁电流不变
则 E0不变 若增大 P1
?co sm U IP em ?
一、有功功率的调节
二、静态稳定
? 定义,
? 并联在电网上运行的同步发电机，在电
网或原动机发生微小扰动时，运行状态
发生变化，当扰动消失后，发电机能回
复到原先的状态下稳定运行，就称发电
机是静态稳定的，反之，就是不稳定。
分析
0 90 180
emT
?
a b
a? b?
1T
a’ b’
b’’ a’’
a点, 若受到扰动使运行点上升到 a’
扰动消失 转子减速
emTT ?1
N
S
A X
B Z
C Y
1T
emT
减小 ? 减小 emT
到达 a点 由于动能的积累,越过 a点
emTT ?1
转子 减加速 到达 a’’点
N
S
A X
B Z
C Y
1T
emT
t
?
a?
a??
a??
a?
b??
b??
?
t
静态稳定判据
0?dPdP em
静态稳定范围,
090~0
静态过载倍数
7.1
N
m a x
?
?
M
em
em
M
k
P
P
k
?c o s0
t
em
x
UmE
dP
dP ?
比整步功率
?
?
s i n
1
s i n0
0
??
t
t
x
UmE
x
UmE
A X
B Z
C Y
1T 0T
N
S
A X
B Z
C Y
1T 0T
N
S
0E? 1U? 0E
? 1U?
txIj?
I?
fF fF
1aF
A X
B Z
C Y
0TTem ?
1T
N
S
fF
1aF
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
emP
?
三、无功功率的调整和 V行曲线
? 无功特性方程
tt x
mU
x
UmEQ 20 c o s ?? ?
?s i nm UIQ ?
?? s i nco s0 tIxUE ??
tx
UEI ?? ?? c o ss i n 0
U?
I?
?
txIj?0E?
?
?
?
无功特性曲线
a
0 90 180
emP
?
a? b?
tt x
mU
x
UmEQ 20 c o s ?? ?
?s in0
t
em x
UmEP ?
a’
V行曲线
? 有功输出一定，调节励磁电流时，定子电流与
无功功率的变化情况。
2
0
12
s in
c o s
C
x
UE
mP
Cm U IP
t
em ??
??
?
?
40
3
s i n
c o s
CE
CI
?
?
?
?
I?
0E?
U?
txIj?
?
fI
I
02 ?P
2P
?
2P090??
超前 8.0 c o s ??
0 c o s ??
滞后8.0 c o s ??
超前 滞后
欠励 正常励磁 过励
0E?
U?
txIj?
I?
?
?
?
?
