新聞主題	自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的外特性

 

同步發(fā)電機(jī)的外特性是指在某一勵(lì)磁電流下端電壓U_G與輸出無功電流I_Q（無功功率Q）的關(guān)系曲線，用U_G＝f（I_Q）或U_G＝f（Q）表示。當(dāng)發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，勵(lì)磁電流將隨機(jī)端電壓發(fā)生變化，因此外特性也要發(fā)生變化。發(fā)電機(jī)安裝自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后，隨無功電流變動(dòng)時(shí)，一般電壓有一定變化量，即發(fā)電機(jī)外特性U_G＝f（I_Q）稍有下傾，用斜線表示，見圖1。

 

圖1 調(diào)差系數(shù)的定義

 

一、外特性計(jì)算公式

 

外特性下傾的程度是表征發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)運(yùn)行特性的一個(gè)重要參數(shù)，稱為調(diào)差系數(shù)，其定義為

 

 

式中U_G0——發(fā)電機(jī)空載（無功負(fù)載為零時(shí)）電壓；

U_G2——發(fā)電機(jī)額定無功負(fù)載為Q_N時(shí)的機(jī)端電壓，一般為額定電壓；

δ——發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)。

由式（6-11）可見，調(diào)差系數(shù)δ表征無功電流從零增加到額定值時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓的相對(duì)變化。

由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行需要，調(diào)差系數(shù)需要調(diào)整。通過調(diào)差環(huán)節(jié)的設(shè)置可以改變調(diào)差系數(shù)δ，以適應(yīng)發(fā)電機(jī)各種運(yùn)行方式。在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中需要設(shè)置調(diào)差環(huán)節(jié)，以獲得所需的調(diào)差系數(shù)。不同調(diào)差系數(shù)的發(fā)電機(jī)外特性如圖2所示。

 

圖2 不同調(diào)差系數(shù)的發(fā)電機(jī)外特性曲線圖

 

二、外特性的分類

 

具有調(diào)差環(huán)節(jié)的發(fā)電機(jī)外特性（或調(diào)節(jié)特性）分為以下三種類型。

（1）正調(diào)差：調(diào)差系數(shù)δ＞0，發(fā)電機(jī)端電壓隨無功增大而降低；

（2）負(fù)調(diào)差：調(diào)差系數(shù)δ＜0，發(fā)電機(jī)端電壓隨無功增大而升高；

（3）無差：調(diào)差系數(shù)δ＝0，發(fā)電機(jī)端電壓不受無功影響，恒定不變。

 

三、外特性的運(yùn)行曲線

 

當(dāng)設(shè)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)母線電壓維持不變，增大勵(lì)磁給定值U_ref，即平移發(fā)電機(jī)外特性曲線可以改變發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的無功功率，見圖3。

 

圖3 外特性平移與無功功率關(guān)系圖

 

（1）設(shè)發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)時(shí)機(jī)端電壓為U_M，外特性曲線如圖3中特性曲線3所示，此時(shí)發(fā)電機(jī)不承擔(dān)無功功率；

（2）當(dāng)給定電壓逐漸增大時(shí)，發(fā)電機(jī)外特性曲線由特性曲線3上移到特性曲線2、特性曲線1，相應(yīng)的發(fā)電機(jī)的無功功率上升到Q₁、Q₂。可見，增大勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的給定電壓，并列于系統(tǒng)上的發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的無功功率逐漸增大，此時(shí)的機(jī)端電壓由系統(tǒng)電壓確定。

（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí)，可先減小給定電壓，將外特性曲線向下移動(dòng)，無功功率逐漸減小。當(dāng)外特性曲線為圖3中特性曲線3時(shí)，無功功率已減至零，此時(shí)斷開發(fā)電機(jī)不會(huì)造成對(duì)系統(tǒng)無功功率的沖擊。可以看出，減小給定電壓，并列在系統(tǒng)上的發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的無功功率會(huì)逐漸減小。

由以上分析可見，增大或減小勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的給定電壓，可平穩(wěn)增大或減小發(fā)電機(jī)的無功功率，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)無功功率的轉(zhuǎn)移。

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