0zx%xmdq并联运行发电机组的调压及无功功率分配.doc

、 . 我们打败了敌人。 我们把敌人打败了。并联运行发电机组的调压及无功功率分配湖北省水利厅 王作宪 发电厂母线电压的调节和机组间无功功率的分配是密切相关的，这种调节和分配通常是由发电机的自动励磁调节器来实现的。 在稳定运行情况下，发电机端电压U与该电机无功电流I Q之间的关系Uf(IQ)称为发电机的调节特性。它可以近似用一条直线代表，如图一所示。 图一 发电机的调差特性 为了定量地表示调节特性，采用了调差系数的概念，发电机空载电压与满载电压之差对额定电压之比称作调差系数K。上式中符号“一”表示无功负载增加电压下降时的调差系数为正，反之为负。 如果K0，称作有差特性；K0称作无差特性。 当发电厂中几台发电机并联运行时，母线电压水平和无功功率在机组间的分配决定于各台机组的自动励磁装置的特性，即决定于各台发电机的电压调节特性。 一、几台具有无差特性调压器的机组不能并联运行 假定有两台具有无差特性调压器的发电机并联在母线上，如图二所示。U 1表示第一台发电机调压器的电压整定位，UII表示第二台发电机的电压整定位，设U IIU IO 图二 两台具有无差调节特性的机组并联于母线 现在假定母线上的电压低于U1和UII，这时两台机的调压器要增加自己发电机的励磁电流，母线电压便开始上升。当电压升到U 1时，第一台发电机的调压器就不再增加励磁了，但第二台机的调压器还继续增加励磁电流，因为母线电压决定于这两台机的励磁，它将由于第二台机调压器的作用而继续上升。当母线电压数值在U1与U 11之间时，第一台机的调压器就开始减少励磁电流，而第二台机的调压器仍继续增加励磁电流。最后，第一台调压器使第一台机的励磁电流达到最低值，而第二台机则把母线电压提高到UII，这时，第二台机将负担发电厂全部无功负荷，而第一台机不但卸去了它原来的无功负荷，而且可能吸取无功功率。显然，这种方式是完全不能采用的。 现在假定整定一下调压器的整定元件，使图二中的两条电压调节特性曲线重合，这时母线电压等于两个调压器的共同整定值，但无功功率将在这两台发电机之间任意分配。无功功率在机组间的分配不确定是不允许的，因为在这种情况下不可能稳定并联运行。 二、一台具有无差特性的机组与一台或几台具有有差特性的机组并联运行。 假设第一台发电机具有无差特性，其调节特性如图三曲线I，第二台发电机具有有差特性，其调节特性如图三曲线II。 图三 一台具有无差特性与一台具有有差特性的机组并联运行 这时母线电压为U 1并保持不变，第二台发电机无功负荷电流为IQ(11)是确定的，由于用户所需要的全部无功功率是由这两台机共同负担的，所以第一台机负担的无功电流也是确定的。 三、几台具有有差调节特性的发电机并联运行在公共母线上。 假设有两台具有有差特性的发电机并联在母线上运行，其有差调节特性分别为图四中心曲线I和曲线II。这时，两台发电机分端电是相同的，等于母线电压，例如U，每台电机负担的无功功率是很确定的，例如分别IQ(I)和1Q(II)。现在假设用户需要的无功电流增加了，于是母线电压下降，接着调压器动作，增加发电机的励磁电流，最后母线电压达到新的稳态值U，每台机负担的无功电流增加到新的定值IQ(I)和IQ(II)。 如果在运行中需要改变一台发电机的无功负荷，只须运行人员调整一下调压器的整定元件，使调节特性曲线上移或下移即可。如果要求不改变无功负荷的分配比例，只改变发电厂母线电压；那就需要以同一程度移上或移下所有并联运行的发电机的调节特性曲线。 下面讨论发电机无功电流的改变量和电压偏差以及调差系数的关系。 公式(6)可以改写成如下的形式 由公式(7)可以清楚地看出，发电机无功电流的改变量与电压偏差成正比，与调差系数成反比。因此，调差系数较小的发电机将要多分担无功电流的增量。通常要求无功电流的增量在机组间的分配与发电机额定容量成正比，即希望各台机组无功电流增量的标么值IQ*接近相等。而此值等于一U*K，由于各台机组并联运行于母线，故U*是相同，因此这就要求各台发电机的调压器具有接近相等的调差系数。 由上述可见，几台具有有差特性的发电机可以并联运行在公共母线上，机组间无功负荷的分配比例是确定的，并且是可以调节的。 四、两台具有无差特性的发电机组经过一定的阻抗并联运行 但是，两台具有无差特性的发电机组如经过一定的阻抗再行并联，例如发电机经升压变