新聞主題	自動(dòng)勵磁調節發(fā)電機的外特性

 

同步發(fā)電機的外特性是指在某一勵磁電流下端電壓U_G與輸出無(wú)功電流I_Q（無(wú)功功率Q）的關(guān)系曲線(xiàn)，用U_G＝f（I_Q）或U_G＝f（Q）表示。當發(fā)電機具有自動(dòng)勵磁調節時(shí)，勵磁電流將隨機端電壓發(fā)生變化，因此外特性也要發(fā)生變化。發(fā)電機安裝自動(dòng)勵磁調節器后，隨無(wú)功電流變動(dòng)時(shí)，一般電壓有一定變化量，即發(fā)電機外特性U_G＝f（I_Q）稍有下傾，用斜線(xiàn)表示，見(jiàn)圖1。

 

圖1 調差系數的定義

 

一、外特性計算公式

 

外特性下傾的程度是表征發(fā)電機勵磁控制系統運行特性的一個(gè)重要參數，稱(chēng)為調差系數，其定義為

 

 

式中U_G0——發(fā)電機空載（無(wú)功負載為零時(shí)）電壓；

U_G2——發(fā)電機額定無(wú)功負載為Q_N時(shí)的機端電壓，一般為額定電壓；

δ——發(fā)電機調差系數。

由式（6-11）可見(jiàn)，調差系數δ表征無(wú)功電流從零增加到額定值時(shí)，發(fā)電機電壓的相對變化。

由于發(fā)電機運行需要，調差系數需要調整。通過(guò)調差環(huán)節的設置可以改變調差系數δ，以適應發(fā)電機各種運行方式。在發(fā)電機勵磁調節器中需要設置調差環(huán)節，以獲得所需的調差系數。不同調差系數的發(fā)電機外特性如圖2所示。

 

圖2 不同調差系數的發(fā)電機外特性曲線(xiàn)圖

 

二、外特性的分類(lèi)

 

具有調差環(huán)節的發(fā)電機外特性（或調節特性）分為以下三種類(lèi)型。

（1）正調差：調差系數δ＞0，發(fā)電機端電壓隨無(wú)功增大而降低；

（2）負調差：調差系數δ＜0，發(fā)電機端電壓隨無(wú)功增大而升高；

（3）無(wú)差：調差系數δ＝0，發(fā)電機端電壓不受無(wú)功影響，恒定不變。

 

三、外特性的運行曲線(xiàn)

 

當設發(fā)電機并網(wǎng)運行時(shí)，系統母線(xiàn)電壓維持不變，增大勵磁給定值U_ref，即平移發(fā)電機外特性曲線(xiàn)可以改變發(fā)電機所承擔的無(wú)功功率，見(jiàn)圖3。

 

圖3 外特性平移與無(wú)功功率關(guān)系圖

 

（1）設發(fā)電機并入系統時(shí)機端電壓為U_M，外特性曲線(xiàn)如圖3中特性曲線(xiàn)3所示，此時(shí)發(fā)電機不承擔無(wú)功功率；

（2）當給定電壓逐漸增大時(shí)，發(fā)電機外特性曲線(xiàn)由特性曲線(xiàn)3上移到特性曲線(xiàn)2、特性曲線(xiàn)1，相應的發(fā)電機的無(wú)功功率上升到Q₁、Q₂。可見(jiàn)，增大勵磁調節器的給定電壓，并列于系統上的發(fā)電機所承擔的無(wú)功功率逐漸增大，此時(shí)的機端電壓由系統電壓確定。

（3）當發(fā)電機停機時(shí)，可先減小給定電壓，將外特性曲線(xiàn)向下移動(dòng)，無(wú)功功率逐漸減小。當外特性曲線(xiàn)為圖3中特性曲線(xiàn)3時(shí)，無(wú)功功率已減至零，此時(shí)斷開(kāi)發(fā)電機不會(huì )造成對系統無(wú)功功率的沖擊?？梢钥闯?，減小給定電壓，并列在系統上的發(fā)電機所承擔的無(wú)功功率會(huì )逐漸減小。

由以上分析可見(jiàn)，增大或減小勵磁調節器的給定電壓，可平穩增大或減小發(fā)電機的無(wú)功功率，實(shí)現發(fā)電機無(wú)功功率的轉移。

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