一、無功功率的調節(jié)
負載類型,多數負載除了消耗有功功率外,還要消耗電感性無功功率,如異步電機/變壓器/電抗器等。電網除了供應有功功率外,還要供應大量滯后性的無功功率。
電網所供給的全部無功功率一般由并網的所有發(fā)電機分擔。
本節(jié)將討論發(fā)電機所承擔的無功功率的調節(jié)方法。
分析過程中,認為發(fā)電機的電壓和頻率將維持常數。
如果保持原動機的拖動轉矩不變(即不調節(jié)原動機的汽門、油門或水門),那么發(fā)電機輸出的有功功率亦將保持不變。
p2=muiacosj = mue0sind /xs= 常數
iacosj = 常數
e0sind = 常數
在有功功率不變時,調節(jié)發(fā)電機的勵磁電流,則空載電勢也隨之變化。
隱極發(fā)電機的電勢相量圖中,ia和e0的矢端必須落在直線ab和cd上。
①如果在某一勵磁電流if0時,ia正好與平行,此時無功功率為0,發(fā)電機輸出的全部是有功功率,我們說發(fā)電機處于正常勵磁狀態(tài)。
②如果增加勵磁電流到if1,則e0的矢端沿直線ab右移到e01,ia的矢端將沿直線cd下移至ia1,ia1滯后于u,我們說發(fā)電機處于過勵狀態(tài),輸出功率中除了有功功率外,還有滯后性的無功功率;
③如將勵磁電流減少到if2,則e0的矢端沿ba左移到e02,ia的矢端將沿dc上移到ia2,ia2超前于u,我們說發(fā)電機處于欠勵狀態(tài),發(fā)電機輸出功率中除了有功功率外,還有超前性的無功功率。
二、v形曲線
通過調節(jié)勵磁電流可以調節(jié)同步發(fā)電機無功功率。
勵磁電流變化時,發(fā)電機的電樞電流也會發(fā)生相應的變化。
在有功功率不變時,將勵磁電流if從欠勵調節(jié)到過勵,ia=f(if)的曲線是一個v形。
v形曲線是一簇曲線,每條曲線對應一定的有功功率。v形曲線上都有一個最低點,對應cosj=0的情況。
將所有的最低點連接起來,將得到與cosj =0 對應的曲線,該線左邊為欠勵狀態(tài),功率因數超前,右邊為過勵狀態(tài),功率因數滯后。
v形曲線可以利用電勢相量圖及發(fā)電機參數大小來計算求得,亦可直接通過負載試驗求得。