1、文檔收集于互聯網，已重新整理排版word版本可編輯，有幫助歡迎下載支持. 發電機怎么進行功率調節 內容摘要： 本文從同步發電機與無窮大電網并聯運行，發電機與相近容量電網并聯運行 及兩臺同參數發電機組并聯運行的三種情況下，如何調節有功功率及無功功率。 關鍵詞： 同步發電機、電網、有功功率、無功功率 目 錄 前 言 一、與無窮大電網并聯時同步發電機的功率調節 1、有功功率的調節 2、無功功率的調節 二、同步發電機與相近容量電網并聯的功率調節 1、有功功率的調節 2、無功功率的調節 3、兩臺相同參數的發電機之間的功率調節 三、實例的判斷與處理 四、結語 前 言 發電機的功率調節，是發電廠中經常發生的

2、重要操作之一，為此，必須給 予應有的重視。 在現代的發電廠里，通常裝著許多臺發電機組，這些發電機都是并聯運行 的。在大型的電力系統中，乂把許多發電廠并聯起來，這樣便可以根據不同的用 電負荷調整發電廠內并聯機組的臺數，合理安排機組維修。或者根據不同的季節 如在枯水期多安排火力發電廠運行，在豐水期水力發電廠多發電，充分利用自然 資源，大力降低發電成本。由于許多發電廠并聯運行，電網容量大，提高了供電 的可靠性，減少了電壓和頻率的擾動，提高了電能的質量，為此，并聯運行意義 重大。 由于上述理由，加之LT前獨立運行的發電機組不多，所以本文將重點討論 1文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編借. 文

3、檔收集于互聯網，已重新整理排版word版本可編輯，有幫助歡迎下載支持. 發電機組與無窮大電網并聯時有功功率與無功功率的調節問題。 山于LI前我國風電事業發展迅速，邊遠地區的小水電資源亦相當的豐富， 在遠離大型電力網的情況下，認真探討發電機與相近容量電網并聯的功率調節十 分必要。獨立運行發電機組的調節比較簡單，只需注意保持發電機組的頻率及發 電機端電壓即可完成其有功功率和無功功率的調節過程。為此，不再涉及。 根據本人多年來發電運行的實踐，就電網對并聯運行發電機性能的影響， 發電機并聯運行靜態穩定問題，有功功率和無功功率的調節方法，注意事項及運 用調節理論分析判斷發電機運行中的異常情況，及時處理方

4、法等。談談個人膚淺 看法和體會，請有關專家和同行們批評指正。 張廣學 一、與無窮大電網并聯時同步發電機的功率調節 “無窮大電網”是指電網的容量極大，即電網的頻率和電壓不受負荷變化 或其他擾動的影響，而保持為常值。事實上電網的容量不可能達到無窮大。但是 當電網容量比發電機大十倍以上時，對發電機而言，就視電網容量為無窮大。 1、有功功率的調節 有功功率的調節即原動機輸入功率的調節。 同步發電機與無窮大電網并聯，當發電機剛投入電網還沒有向電網送出有 功負荷時，如忽略發電機空載損失，則此時發電機處于“空接”在電網上的狀態。 【見圖1- （a） 如果要向電網發出有功功率，就必須增加發電機的輸入功率，即加

5、大火力 發電廠中汽輪機汽門的開度，或水力發電廠中水輪機水門的開度等，增大原動機 的出力，增加原動機的力矩。山于作用在發電機轉軸上力矩的增大，就使轉子加 速，于是發電機主磁極的位置將逐步超前，隨些主極的超前，發電機激磁電勢（龍） 將超前于端電壓（電網電壓U）,相應的，功率角（5 ）及電磁功率（Pm）將逐 步增大，這樣輸入功率和輸出功率之間將逐步恢復平衡，保持在新的工作點同步 運行。【見圖1- （b）、1- （c） 有功功率調節應重視的兒個問題： （1）增加有功功率的速度應遵照有關規程的規定，或制造廠家的要求。 有功功率增加的速度不宜太快，否則將對發電機的結構產生不利的影響。當然也 不應無根據的限

6、制有功功率增長的速度，這將延誤供電時間，特別是在事故情況 1文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編借. 文檔收集于互聯網，已重新整理排版word版本可編輯，有幫助歡迎下載支持. 下，尤為重要。 （2）有功功率的調節還要特別注意原動機輸入功率的配合問題，特別是 火力發電廠或熱電站等，要充分注意鍋爐的供汽能力和熱負荷的調整，使其協調。 本人曾經歷過因發電機有功功率增長過快，鍋爐供汽能力一時跟不上，壓力急速 下降，造成被迫停機事故。 （3）靜態穩定問題 同步發電機的靜態穩定：即是指在電網或發電機組原動機方面，運行參數 發生一些微小的擾動，在擾動消除后，發電機乂能恢復到原先的狀態繼續同步運 行的

7、能力，稱為靜態穩定。見圖2 圖1與無窮大電網并聯時同步發電機有功功率的調節 Eo：發電機激磁電勢 U：端電壓 Pm：電磁功率Pm二m Sin5 Xs P“：功率極限 各:功率角 Xs：同步電抗 圖2與無窮大電網并聯時同步發電機的靜態穩定 假設發電機原先在A點工作，功率角為5 ,電磁功率為Pm,后來，輸入功 率增加了AP則在擾動發生的瞬間，由于輸入功率加大，功率角將從8增加 到S+A8 ,相應的，電磁功率亦將從Pm變成Pm+APm,即A點。但是，一 旦擾動消失，（=（）發電機發出的電磁功率將大于輸入功率，因此。轉子減 速，使功率角回復到原先的數值，乂在A點穩定運行。 若發電機原先在B點運行，則當

8、輸入功率增加AP：時，功率角亦要增大。 但是此時B點是在8=90180的范圍內，功率角增大反使電磁功率變小， 因此，即使是擾動的消失，發電機的輸入功率仍將大于發出的電磁功率，而使 8角迅速加大。隨著6角的增大，輸入功率的差額將變得更大，這個過程繼續 發展下去，轉子就會失去同步，所以B點是不穩定的。 當6二90時，=mcos 8=0 （整步功率系數），此時是穩定與不穩 dd Xs 定的轉折點一一靜態穩定極限。 1文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編借. 文檔收集于互聯網，已重新整理排版word版本可編輯，有幫助歡迎下載支持. 當0V6V90。時，空仗40發電機是穩定的。 db 當90 5

9、 180時他 氏，乂 VEosin 8為常值，.氏的端 點只能在水平線AB上移動。相應的電樞電流將從i變為i。Tcos（p二常值，1 的端點只能在鉛垂線CD上滑動。此時，電樞電流I將滯后于電網電壓U,這 時發電機除發出有功功率外，還向電網送出一定的滯后（電感性）無功功率。 （3）欠勵:減少發電機的勵磁，使其小于“正常勵磁”稱為欠勵。 此時激磁電勢將從氏變為Eo并EoEo相應的電樞電流將從i變為i o 此時，電樞電流I將超前于電網電壓，這時發電機除發出有功功率外，將向電 網送出一定的超前（電容性）無功功率。 無功功率調節應注意的兒個問題： （1）山于發電機與無窮大電網并聯運行，電網電壓視為恒定值

10、，調整勵 磁不會引起電壓的變化。 （2）調節勵磁可以調節無功功率，但只能調節無功功率，而不能改變有 功功率。 （3）調節勵磁時應注意，不要使其超過勵磁電源或發電機勵磁繞組的允 許值，以免出現勵磁機與發電機勵磁繞組過熱現象。 （4）注意發電機電樞電流，保持不超過發電機視在功率，以防引起發電 機電樞繞組過電流。 二、同步發電機與相近容量電網并聯的功率調節 這個問題在獨立運行的小型風電網或小型的水電群電網可能遇到。發生在 并聯運行的發電機組之間。在現代，山于發電機組的單機容量越來越大，一臺發 電機的容量達到了兒十萬到兒白萬kWo因此，發電機與相近容量電網并聯的問 題就不容忽視了。 因為此時的電網不是

11、無窮大。所以調節并聯發電機組的有功功率或無功功 率時，將引起電網電壓和頻率的變化。此時，該如何調節。注意那些問題？ 1、有功功率的調節 有限容量電網的總功率是山用電負荷來約束的，是山接在該電網的用電戶 決定的如果我們增加并聯上去發電機組的有功功率。這時發電機組的總功率將多 于負載的有功功率，用電戶用不了，此時如果其他發電機組仍不減少有功功率， 則多余的有功功率將使整個電網內的發電機轉子加速，提高了電網的頻率和電 壓。這時輸出也將加大。使總的輸入和輸出在一個新的頻率和電壓下平衡，反之 亦然。 2、無功功率的調節 改變一臺發電機的無功功率的輸出，將引起電網總的無功功率的變化。總 無功功率將在一個新

12、的電網頻率和電壓下平衡。如果要保持電網總的負荷不變， 當增加并聯上去的發電機的有功功率或無功功率的同時必須相應的減少其他發 電機組的輸出。 3、兩臺相同參數的發電機之間的功率調節 為了進一步說明上述問題，現以兩臺相同參數的并聯運行的發電機組的功 率調節過程進行分析。 見圖4 （1）正常情況下，兩臺發電機組的有功功率和無功功率平均分配。此時 向量圖見圖4- （a）. （2）增加#1機的勵磁電流，減少#2機的勵磁電流，即使E增加為E/, 血減小為E,則此時# 1機電流由I變為I，#2機機電流由I變為I, 這時有功功率不變各自負擔1/2,無功功率全部山#1機負擔。調節勵磁可以改 變兩臺機組無功功率的

13、分配，但增加一臺機組勵磁的同時必須減少另一臺機組的 勵磁,才能保證電網電壓和頻率不變。見圖4- （b）o （3）如果打算把全部的有功功率及無功功率全部山#1機負擔，則應增加 #1機原動機的出力和勵磁，同時減少#2機的原動機的岀力和勵磁，才能保持 在負荷轉移過程中電網頻率及電壓不變。見圖4- （c） 以上是電感性無功功率的調節，對于電容性無功功率與上述相反。 根據以上分析應注意:：在進行有功功率調節的同時，要相應的進行無功功 率的調節。這樣才能保持機組之間有功功率和無功功率的合理分配，以機組間功 率因數相近為依據。 三、實例的判斷與處理 某企業余熱電站發電機并聯后跳閘故障的處理。 故障現象： 發

14、電機并聯于電網上，稍增加有功功率即跳閘解列。連續并聯，連續跳閘。 表計指示： 定子（電樞）電流表：超過額定值，達到針檔； 定子電壓表：正常； 勵磁電流、勵磁電壓表：低于正常值； 功率因數表：指示滯相，隨勵磁電流的增加而增高。 故障原因的判斷： 1、根據定子過電流及勵磁電流過低，初步判斷為欠勵，也是增加有功負荷 即跳閘的直接原因。（容性無功電流過大）； 2、根據功率因數表的指示與調節理論不相符，初步判斷表計接線有誤。I 欠勵時應指示進相而指滯相，增加勵磁coscp應滯相下降，但指示上升。判斷 接線有誤。 處理：經檢查核對，功率因數表設計圖紙與實際表針不符，接線確實有誤, 經糾正功率因數表指示恢復

15、正常。 發電機并聯后增加勵磁，達到正常勵磁狀態，并保持額定功率因數，定子 電流正常，故障消除，并聯成功。 (a) L =i . = l/2lHg(Pmi= Pm丫 Qm = Qnr ) (b)cosp= l (PmPm3 Qm： =0)(c) r=0 rb=iHg(Pm2=0 Qm、=0) 圖4兩臺相同參數發電機并聯運行的功率調節 注：#1機組 #2機組 四、結語 當今世界電力事業的發展趨向高參數、大電網、大機組、大容量的方向發 展，電網自動化的水平越來越高，為了實現智能電網的LI標，實現電網運作的可 黑、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的H標，需要進行艱苦的努力和多 方面的合作。 本文通過對發電機有功功率與無功功率調節的理論分析過程，提供了發電 機自動