水轮发电机运行.ppt

水轮发电机并列的方法和条件 有功功率的调节和静态特性 无功功率的调节和U形曲线 水轮发电机的调相运行;引 言 ;水轮发电机运行;并联运行的优点 ;无穷大电网： 1）容量S→∞ 　　　　　　2）内阻抗Z→0 3）电压U =常数 4）频率f=常数; 9.1 并联运行的条件和方法; 9.1 并联运行的条件和方法; 9.1 并联运行的条件和方法;（二）条件不满足时对电机的影响： 1.电机和电网之间有冲击电流，定子绕组端部受力变形，严重时损坏发电机。 2.电机和电网之间有冲击电流，定子绕组端部受力变形，严重时损坏发电机。 3.产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡和机组的剧烈振动。;冲击电流：;;（二）条件不满足时对电机的影响： 1.待并发电机电压与系统电压大小不等;（二）条件不满足时对电机的影响： 2.待并发电机电压与系统电压相位不相同 ;（二）条件不满足时对电机的影响： 3.待并发电机频率与系统频率不相同 ; 自整步：当发电机与系统的频率差较小时，依靠拍振电流产生的电磁转矩将机组拉入与系统同步的现象。 ;拍振电压;（三）准同步并列方法 ;（三）准同步并列方法 ; 准同步并列手段 手动准同步、自动准同步、半自动准同步 规程规定：发电机并列应以自动准同步并列方式为基本操作方式，如自动准同步并列方式不良应改为手动准同步并列方式。 ;; 9.1 并联运行的条件和方法; 9.1 并联运行的条件和方法;9.2 有功功率的调节和静态稳定;9.2 有功功率的调节和静态稳定;9.2 有功功率的调节和静态稳定; 定义：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（xd、xq）为常数、空载电势E0不变（即 If 不变）时，PM=f(δ)为有功功率功角特性。 后面还要介绍QM=f(δ)为无功功率功角特性。 ;忽略;;功率极限PM.max条件;两种电机功角特性的区别;功角δ的双重物理意义;忽略;忽略;;9.2 有功功率的调节和静态稳定;9.2 有功功率的调节和静态稳定;9.2 有功功率的调节和静态稳定;9.2 水轮发电机有功功率的调节和静态稳定;9.2 有功功率的调节和静态稳定;9.2 有功功率的调节和静态稳定;说明：1、Km越???发电机稳定性越好。 2、增大Km的方法： ;汽轮发电机（隐极机）静态稳定简介;例题 16-1;9.3 水轮发电机无功功率的调节和静态稳定;一、无功功率的功角特性;忽略;凸极发电机无功功率的功角特性;凸极发电机无功功率的几个特殊点;励磁电流改变时的水轮发电有功功率和无功功率功角特性;励磁电流改变时的水轮发电有功功率和无功功率功角特性;二、无功功率的调节;结论：发电机不带有功负载情况下 A、正常励磁时，输出电流为零，也不输出无功； B、过励磁时，发感性无功，过励越多，则发出的感性无功和电流越大； C、欠磁时，发容性无功，欠励越多，则发出的容性无功和电流越大。 发电机发容性无功时 ，相当于从系统吸收感性无功，会增加系统感性无功的负担；同时由于空载电动势减少，也会导致系统有功功率极限减少，降低发电机运行的静态稳定。反之，发电机发感性无功时，不仅不增加系统感性无功的负担，还能增加发电机运行的静态稳定。 所以，发电机一般不运行在欠励状态，而工作在过励状态。 ;二、无功功率的调节;三、同步发电机的U形曲线（也称V型特性曲线）;假设系电压U不变和发电机输出有功功率PM不变，以汽轮发电机（隐极）为例：;;可见：对于隐极发电机 1、过励磁时 滞后;U形曲线: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）;进相;水轮发电机运行; 由图可见，与与无线电容量电网并联的发动机，调节其励磁电流的大小， 则可改变发动机输出的无功功率的大小和性质： （1）当过励磁时，定子电流是滞后电流，发电机输出感性无功功率； （2）当欠励磁时，电枢电流是超前电流，发电机输出容性无功功率。; 发电厂运行管理人员利用 U形曲线有助于了解定子电流与励磁电流之间的关系，从而控制发电机的运行状况： （1）根据负荷大大小，给定励磁电流，就可以得知定子电流的大小以及功率因数的数值； （2）也可以在励磁电流不变时，了解负荷变化对定子电流和功率因数的影响； （3）若要维持功率因数不变，当负荷变化后，可根据U形曲线正确地调节发电机的励磁电流。;四、水轮发电机的P-Q功率极限图;;四、水轮发电机的P-Q