无功和电压之间的问题.doc

无功和电压之间的问题我们厂4台30万机组同一时间有功都差不多为300 而无功都分别90801601808 Z+ d( Z/ W c( g都说改变励磁就是改变发电机端电压,就是改变无功.那这4台机组的输出电压难道是不同的& ) q) m+ E) J; c+ 3 L不是都是应该是20千伏的吗?进一步说,在做机组进相实验的时候发电机的无功是降到最低的. G! G b9 s3 b) i0 Z# r) d那定子电压也是相当于无限低吗?这不是和发电机输出恒定电压矛盾的吗?f. g8 $ z% r$ c# T3 U或者是不是,发电机的端电压应该是和电网电压一致的?当电网电压发生波动的时候,励磁机才会调节励磁来改变* x: K1 V6 T发电机的端电压啊?% % $ J.电压的波动主要由无功负荷引起的，当无功出现缺额时，即感性负载过剩时，其对发电机产生去磁电枢反应，使气隙的磁场被削弱，端电压便降低。这时需增加转子电流，即增加无功，以补偿去磁电枢反应部分。反之，当无功过剩，端电压便升高，此时需减少转子电流，即减无功。 ; % + L7 D- G: p 发电机既可以发有功，也可以发无功，实际是有功和无功同时发的； / x( i8 a- xk3 p$ oV2 c有功和无功的多少无非是功率因数夹角的问题，而决定这个夹角的就是调整励磁电流，当进相运行时，发电机可以多发无功，但发无功也需要消耗能源。励磁的作用是提供转子电流，因为转子有了电流才能在定子中感应磁场，从而定子上才产生电压，这个电压就是机端电压，所以励磁就是维持机端电压平衡的，所以当无功降低时，机端电压就会下降，这时需要励磁提供更大的电流，这就是强励。这个电流怎么增大的？就是靠功率整流柜中，通过控制可控硅角度的大小来改变电流的大小。（可控硅就是你们电力电子书上的晶闸管，PNP结合NPN结) 2 G* u0 j0 e* lc发电机正常状态下是迟相运行，就是既发有功又发无功，你还记得书上说的COS（角度）吧？那个就是有功合无功的关系，所以就没有发电机一直发有功的，而不发无功的状态。 c6 d M8 Cc网间的电压，网间静态的稳定，都是靠无功功率的。转载）论无功功率的调节1 问题的提出5 F6 8 1 W! I0 z目前，已并网的小型水电站普遍存在着无功欠发问题，随着市场经济的建立，电力市场供用电矛盾发生了深刻的变化，由原来的严重缺电转变成为小水电发电受到限制和制约。增发无功电量常用的方法有：减少有功出力增发无功出力及增加励磁电流增加无功出力。而在电站运行上以前者较多，使水能资源浪费和电站经济效益受损。有的并网发电的小型水电站在讯期抢发有功电量，在非汛期多发无功电量，但是在以月为考核条件下，欠发的无功电量往往不能解决。那么为什么会出现欠发无功电量呢？有的小水电站在额定出力时欠发无功电量，如果发电设备质量没有问题，则是运行管理方面的原因。所以弄清无功功率与各种因素的关系，对于灵活处理无功发电量的不足，提高水电站发电效益有较大的促进作用。 & Z* U7 wx: BW- D5 d2 基本概念4 3 o; ?, _$ S3 O5 L* x由电机学中同步发电机运行特性知，隐极式发电机忽略电枢电阻ra的影响有：+ H p& % S0 d3 Y! d N电磁功率Pem1 o- x& $ a Z 7 U6 c% n, 4 o1 FS输出功率P! o) m* Z, e0 V- w 0 P . B1 n8 C$ m5 B# u1 r3 B式中m功率系数；1 & H, x + U; H8 j% h3 jP 0 E0运行励磁电势；6 d: x# n: i9 4 F/ J# & q5 t U瞬时运行电压；6 N a I, 4 n4 f: ( i; D0 i Xt发电机交轴电抗；3 x- w. G# t$ |* q& n7 P# T I瞬时运行电流；8 R& v$ A, w. D6 e 瞬时运行相角；4 K- , p/ q% q9 L9 o9 J# Z) i0 ?6 8 u 瞬时运行功角。! C 5 T/ b m0 F/ k9 E由矢量图可以看出：当有功功率和运行电压不变时，有功电流Icos常数，定子电流I的变化轨迹为一条与电压矢量平行的直线CD，矢量IXt垂直于电流矢量I。由此可知：) O, o2 l; U6 J2 j. H , 1 w/ w& k* c& p u8 G) f( X（1）当调节励磁，使E0发生变化时，发电机的定子电流和功率因数随之变化。; 0 C6 ! F f# e8 R$ c U（2）当运行电压变化时，发电机的定子电流和功率因数也随之变化。# i1 g6 Z+ e0 ( A! t) y2 Z（3）由矢量图可以得出：4 r* e& c5 I: r $ d# k. j9 3 b3 无功功率与各种因素的关系9 N2 ; W& WC% i) b（1）在额定功率和额定励磁时机组端电压变化对无功出力的影响。 d; r; 1 B. Z% B, S; X2 W: J! 因为PPn，E0E0n，由（1）式得：) O4 M8 X) J* n& H7 / 9 J1 r0 p 0 O# C3 x0 N+ h6 * k综上所述得以下递推关系：) g h3 5 X/ b/ e l( x: 9 g0 B4 b式中 Q瞬时无功功率& g( m& i d1 r, o Qn额定无功功率/ o% i* ?- B% L+ f/ O6 T9 X# M I瞬时运行电流1 |& k8 W$ 8 U( H! D4 p In额定电流: q6 e# W! o ( c( 5 y 在额定功率和额定励磁时机组端电压变化对无功出力的影响见表1。由表1可以看出励磁不变时提高运行电压可以增加无功功率，运行电压增加5，无功功率增加5。9 E+ q# T6 T8 v - 表1在额定功率和额定励磁时机组端! P6 V) a. ; |8 B4 |& _ # Z0 A/ r9 F i9 S# h/ L/ f（2）在额定功率和额定电压时励磁变化对无功出力的影响: y1 l$ w, X8 & I4 J. v * K3 H( r. ! |% I& c. w 在额定功率和额定电压时励磁变化对无功出力的影响见表2。由表2可以看出当运行电压不变时提高励磁可以增加无功功率，励磁增加5，无功功率增加14，励磁不够，无功功率就难以达到额定值。! + K8 C; j: R& f. P3 M ( hl8 V; l: - x. V2 H （3）在额定励磁和额定电压时有功功率变化对无功功率的影响+ K$ d m( Q T) + - e 1 M, k7 I+ X: s7 j% I; n 综上所述得以下递推关系：, it& u1 l- d! D5 I * A) ?7 v. L$ ( T* r5 A7 K4 _8 l% - j+ u7 H6 a8 M在额定励磁和额定电压时有功功率变化对无功功率的影响见表3。由表3可以看出，当减少有功功率时可以增加无功功率，有功功率减少5，无功增加10。; W& S$ C+ % F o3 B* k 3 b- |& 5 q. （4）在额定电压和额定功率因数时励磁变化对有功出力的影响9 L( i) R) ) K# v( j: A9 t : N# B, j0 6 f5 q# E3 8 x( P 在额定电压和额定功率因数时励磁的变化对有功出力的影响见表4。由表4可以看出在额定电压和额定功率因数时当励磁减少5，有功功率减少8。3 9 T$ L2 V G , e6 I2 0 ! a9 u （5）在额定功率时增加励磁和提高运行电压对无功出力的影响$ ?: ?* s . : 8 k: i 因为P=Pn，由（1）式得：# h4 B% B! y# C# R. F4 vx 9 3 z% / q B/ w 在额定功率时增加励磁和提高运行电压对无功出力的影响见表5。由表5可知在额定功率时，励磁增加3和提高运行电压5，可以增加无功13。$ v! w$ I6 L; | B0 n& r $ y O9 y: f/ h& H3 V7 2 x9 o2 e7 F* n4 结论2 D( e& c2 x6 5 E经过以上分析可知，影响无功出力的主要因素是励磁和运行电压。额定励磁达不到往往是产品质量问题，而增加励磁可以使无功功率增加较大，但是运行电流相应增加使得运行环境温度上升，运行人员都不采用；减少有功出力会损失水能资源，特别是无调节水电站。所以提高运行电压是增加无功功率的最佳方式。比较结果见表6。: b8 l o, Q5 v! H ( |$ 1 V O Et; U/ F/ I/ : L t$