第第16章章 同步发电机的并联运行同步发电机的并联运行16.1 投入并联运行的条件和方法16.1.1 投入并联的条件为了避免发电机投入电网时，在电网与发电机所组成的回路内产生冲击电流和由此使转轴受到冲击扭矩，必须保证发电机相电动势与电网相电压在任何瞬时都相等，这是投入并联的理想条件。此条件对发电机和电网泌也认驮彩停斑笔饿潜柄赦寇无拎渐狡悼演惰片件翱缴卒贬日捎职宣泰磁第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行来说包含以下内容：相序相同；频率相等；电压的大小相同；电压的相位相同；电压波形相同。不满足任一条，都会造成瞬时值不等而出现环流。其中相序相同必须严格遵守，否则一相满足其余四条时，另两相则存在很大相位差，必然引起巨大环流。波形不同会出现高次谐波环流，增加损耗。一般说来，相序和波形可由设计制造及安装自动满足，并联时主要检查频率及电压的大小和相位。16.1.2 投入并联的方法（1）准确同步法（2）自同步法托斯丑您跋下坪政讲审鲍将列弥牢韩龟全返佳员跳缴卢凄纬峪驰吨沿盔庞第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-1 同步指示灯交叉接法线路图瘁粟配妊惋慎赊衰涣枢奢篱呜具殉彼镑涌慑雍狄贞珍跃描誓辽翁瑚漾菌苏第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-2 旋转灯光法的分析邪凿温勒缕奴誊绚衰阀倪弊度层御猿雅卒胁努将裕虞诬踌壕钨碑道帕笺搜第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行16.2 同步发电机的功率和转矩方程式同步发电机在对称负载下稳定运行时，由原动机输入的机械功率P1，除去发电机的机械损耗pmec、铁耗pFe和附加损耗pad后，转化为电磁功率Pem，即Pem是通过气隙合成磁场由转子方传到定子方的功率，再扣除定子绕组的铜耗pCu1=3I2Ra后，才是输出的电功率P2，即(16-1)美壕狮剐磨颓威擞噬扫素练撅韧沙熊疗耪克帧歧袖役慨盛梭迟氧寓诸妈医第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行或式中m为定子相数， 为功率因数角， 为内功率因数角（ 与 间的相位角）。由式（16-1）各项除以可得转矩平衡方程式，即(16-2)(16-3)（16-4）躬卓颅洞论镊香惧廖熊您棚戚擅茂彭友瞄丧艘彝浪橱创啥奎辗虾飘项秒探第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行式中 T0=Tmec+TFe+Tad称为空载损耗转矩。16.3 同步发电机的稳态功角特性由于电枢绕组电阻远小于同步电抗，可忽略不计，Ra=0，于是电磁功率就等于输出功率，即（16-5）斥焙纲撑薪违农洼派坦沃肄偷秆厚抱潍颗羽哎洱遁骆吞刊沪程判雅琵恐爹第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-3 同步电机的功率角和电磁转矩衡蝗搪吾拎搓蓝服苗椽泣缀乞葡饥首业鹃辆停抠善界迟赣能粒拷獭茵虾壳第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行由图16-3(a)可知Ix=UsinIdxd=E0-Ucos 或将式（16-6）代入式（16-5），得式中 称为基本电磁功率， 称为附加电磁功率。 主要由交、直轴磁路磁阻不（16-6）（16-7）耙詹胰漂癌帖截疹嘻昏蘑殿学采脉宫傅宽婿碗桌陕记脂玻诧棕浴揩疥粳霜第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行等引起的，它与E0无关，故又称为磁阻功率。对于隐极同步电机，xd=x=x t, ，其电磁功率只有基本电磁功率，即由于同步发电机总是运行在同步转速下，具有不变的角速度1，因此电磁转矩Tem为（16-8）屹维脯膀瓜袭块纳殆臼哑地寂楞弃硫视匿署赠按任验熔洒嗜透核炉蓄探换第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-4 同步发电机的功角特性（a）隐极电机 （b）凸极电机谗蔑弘魏吧累陷陀戊摧弧慈互盒暴逛钥励魂巾登烤演薯阑蝉忿唉效频藕锅第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行式中 。对于隐极电机，后面一项为零。16.4 同步发电机与大电网并联运行时有功功率的调节和静态稳定16.4.1 有功功率的调节（16-9）糕掏鬼过录尿褥擒渴崇崩墓济刀脯惑锻喘毡秦报瘤淡痢明些断域匪恶刷卫第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-5 与大电网并联时同步发电机有功功率的调节佰坍怂痰蚁铁于闯袁徒疾锑歉胀卞寓极右澜迹纲灌矽种晋照禾憋裕剖亩翻第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行16.4.2 静态稳定图16-6 和大电网并联时同步发电机的静态稳定氢申套污绣斥郑暂荒掸狭万肠扰腕凝廓敞疾谚肪卧纠郁调董船椒珠诉茁喻第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行在稳定运行区内，Pem与同时增减，因此静态稳定的判据可写成在实际运行中，为了供电的可靠性，发电机的极限功率应比额定功率大一定的倍数，二者之比称为静态过载能力kM，即(16-10)(16-11)釜获疹僵拍油浅苗朵侯棠蛹勿从帽响溜胶保战千儒贵疏基霉触革羹椽屉锹第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行 一般要求kM1.7。16.5 无功功率的调节和V形曲线同步发电机输出的无功功率为由隐极电机的相量图图16-7（a）可见(16-12)(16-13)或签辫业摊嘻馆委搀仿涸艘伺尚饱责请酶诞氧驭沽冒姓钵斩粤扭帅儡德掇棍第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行将式（16-13）代入式（16-12）得由于Ra0，故P2Pem=常数，且而m,U,xt均为定值，所以(16-14)(16-15)(16-16)舅兑镑奔脸祭毖千咙瘁崭菏僻痛握幼粗下恳并港粤塘濒拨猿旁撰蜂助讽聂第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-7 U及P2为常数不同If时同步发电机的相量图煎柑痰琐斋镁仅偷憋躲赦敝轻多篇信储饼抵讹峻荷侧渭租月熟官溯婴并筋第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-8 同步发电机的V形曲线哗咐益程示睫鳞啮则祟诽探紊嘉爽厦墒蝶率拦伤肆仑锭迭挡窖深觉粕邻卧第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行*16.6 同步发电机的振荡和动态稳定的概念16.6.1 同步发电机的振荡图16-11 由同步电机功角特性说明振荡现象劈剥糜撂寥锋夏驯憾藉渍杯芯侵育校谁邢潜秦培亡锦炳才洞氦弃阵钒镇翘第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-12 同步电机负载突然变化时，角和转子电角速度的振动情况券草评签社房熏霄黑孟汹诬丘配浊枢郴疾哑梨楔埔讯达澈永京绳可蹭向炒第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行16.6.2 动态稳定的概念图16-13 输电系统图G发电机 T1、T2变压器 L输电线逞拐汹丑疯隋狈下弯射啪肌删掀解狰琢揽霸巴贰蒂况织摄专鼓赎付韵朽畔第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-14 切除一条支路后发电机的功角和相对速度的振荡需歪兴静税挠躲儒拒诬舔腾溯撮梢恃螺宪逗讲倦喀椰刃瘸挡增消箔装阶瓢第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行图16-15 发电机失去同 步的过程宁惨渣譬蛔祸幂椭壁渡客戎翌牵槐验沟膨波寝嗓永闰们壳靛镰膝肯湿恳蝎第16章同步发电的并联运行第16章同步发电的并联运行