第二章 电力系统电压的自动调节.ppt

第二章 电力系统电压的自动调节陈建钿QQ：401211740微博：颍川闲人3681第一节 运行电压的有关问题电能质量指标：电压、频率和波形1.频率合格是整个系统发送与消耗的有功功率平衡的问题。2.电压质量主要与系统的无功功率平衡问题有功，在某些情况下已经成为有功功率传输的资源和条件。电力系统的电压资源：同步发电机。励磁系统的运行，建立起内电势，发电机就有了端电压。一、同步发电机运行电压的有关问题 法拉第电磁感应定律：切割磁感线产生电流。闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象。为完成机械能和电能之间的转换，同步发电机本身需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为同步发电机的励磁电流，又称转子电流。一、同步同步发电机运行电压的有关问题 励磁系统励磁系统：为同步发电机供应励磁电流的有关机器设备。自动励磁系统（自动电压调节系统）自动励磁系统（自动电压调节系统）：具有自动控制和自动调节设备的励磁系统。自动励磁系统的作用：自动励磁系统的作用：改善电力系统电压质量，提高反事故能力。1.同步发电机单机正常运行的有关问题 负荷电流的无功分量，是造成发电机感应电动势Ed与端电压Ug之间差值的主要原因。1.同步发电机单机正常运行的有关问题同步发电机的励磁电流必须随着无功负荷的变化而调整改变励磁机的励磁电流来调整发电机的励磁电流2.同步发电机与无穷大母线并联有关问题 由于无穷大母线的电压恒定，所以发电机励磁电流调整的结果只是改变发电机送入系统的无功功率，而完全没有“调压”的作用。3.并联运行各发电机间无功负荷的分配规律规律：并联发电机间无功负荷的分配，取决于机组的外特性曲线。理想状况理想状况：并联发电机间无功电流应按照机组容量的大小进行比例分配。要求：要求：标幺外特性曲线重叠（难以实现）。措施：措施：采用自动调压器。4.正常运行时，对自动调压器的基本要求1.保证发电机端电压基本不变；2.保证机组间无功负荷的合理分配；3.足够的调整容量；4.很快的响应速度：自动调压器的响应速度和励磁机响应速度；5.很高的运行可靠性：本身可靠性和外部系统故障时的可靠性。（工作励磁机与发电机同轴；自动调压器以被调发电机极端电压为工作电源。）二、超高压、长输电线路运行电压的有关问题超高压、长输电线路运行电压的有关问题Qc=U2/Xc超高压、长输电线路末端电压总是高于送端电压；三、供电线路运行电压的有关问题供电线路运行电压的有关问题1.供电线路不进行无功补偿的后果：A 电压降低过大；B 有功功率传输稳定极限小。2.串联电容补偿：减小线路电抗；3.并联电容补偿：减小无功传输。作业21.简述电力系统进行电压调节的措施。第二节 同步发电机的励磁系统 同步发电机的转子电流，又称励磁电流，是电力系统中唯一的电压资源。是电力系统无功功率平衡的基础。直流励磁机系统：中小型机组；交流励磁机系统：大型机组。一、直流励磁机系统直流励磁机系统分为自励系统与他励系统。自励：励磁机自己给自己励磁；他励：由副励磁机给励磁机励磁。（水轮发电机组）3.励磁机的时间常数：他励远小于自励二、交流励磁机系统 直流励磁系统的容量小，交流励磁系统的容量大。大型机组的交流励磁机系统一般采用他励的方式，因为要求响应速度快。1.他励的交流励磁机系统可靠启动晶闸管考虑站用电停电时间常数小2.自励的交流励磁机系统控制可控硅整流桥的点燃角，调整输出电流3.无刷励磁机系统A 自励和他励励磁系统统称为静止励磁；B 静止励磁系统必须通过滑环向转子供电，滑环成 为了薄弱环节，因此设计出无刷励磁系统。C 无刷励磁系统主励磁机是磁极静止，电枢旋转的同步发电机。提高响应速度。三、无励磁机的发电机励磁系统优点：无励磁机，甩负荷时过电压低；缺点：缺乏强励能力。第三节 励磁系统中转子磁场的建立与灭磁 强励：强励：外部故障导致电压极度降低时，使磁场迅速增强，以弥补无功缺额。灭磁：灭磁：将发电机退出工作时，需要磁场迅速消失，以防止过电压。强励顶值强励顶值：励磁电压的最大值；响应比：响应比：磁场建立速度。强励的作用：强励的作用：A 有利于继电保护正确动作；B 消除用户电动机的自启动过程一、强励作用及继电强行励磁 继电强行励磁：用闭合有关继电器触点的方法使，使励磁机的端电压以最快速度升至顶值。需要考虑的问题：1.电压互感器保险烧断；2.转子回路过热；3.不同相别故障。二、电压响应比：磁场建立速度励磁速度：励磁机的响应速度+磁场的建立速度三、转子回路的灭磁问题第四节：电力系统自动调压器自动调压器的作用：1.保持发电机端电压不变；2.保持并联机组间无功功率的合理分配。