一、无功功率的调节
负载类型,多数负载除了消耗有功功率外,还要消耗电感性无功功率,如异步电机/变压器/电抗器等。电网除了供应有功功率外,还要供应大量滞后性的无功功率。
电网所供给的全部无功功率一般由并网的所有发电机分担。
本节将讨论发电机所承担的无功功率的调节方法。
分析过程中,认为发电机的电压和频率将维持常数。
如果保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门),那么发电机输出的有功功率亦将保持不变。
p2=muiacosj = mue0sind /xs= 常数
iacosj = 常数
e0sind = 常数
在有功功率不变时,调节发电机的励磁电流,则空载电势也随之变化。
隐极发电机的电势相量图中,ia和e0的矢端必须落在直线ab和cd上。
①如果在某一励磁电流if0时,ia正好与平行,此时无功功率为0,发电机输出的全部是有功功率,我们说发电机处于正常励磁状态。
②如果增加励磁电流到if1,则e0的矢端沿直线ab右移到e01,ia的矢端将沿直线cd下移至ia1,ia1滞后于u,我们说发电机处于过励状态,输出功率中除了有功功率外,还有滞后性的无功功率;
③如将励磁电流减少到if2,则e0的矢端沿ba左移到e02,ia的矢端将沿dc上移到ia2,ia2超前于u,我们说发电机处于欠励状态,发电机输出功率中除了有功功率外,还有超前性的无功功率。
二、v形曲线
通过调节励磁电流可以调节同步发电机无功功率。
励磁电流变化时,发电机的电枢电流也会发生相应的变化。
在有功功率不变时,将励磁电流if从欠励调节到过励,ia=f(if)的曲线是一个v形。
v形曲线是一簇曲线,每条曲线对应一定的有功功率。v形曲线上都有一个最低点,对应cosj=0的情况。
将所有的最低点连接起来,将得到与cosj =0 对应的曲线,该线左边为欠励状态,功率因数超前,右边为过励状态,功率因数滞后。
v形曲线可以利用电势相量图及发电机参数大小来计算求得,亦可直接通过负载试验求得。