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发电机概述同步发电机静止可控硅励磁系统静止可控硅励磁优缺点这种励磁方式的励磁电源，是采用机端整流变压器供电。1.优点：受到外部网络扰动和影响小2.缺点：需要专用的启动装置，一般采用直流屏的供电电源起励磁。自动励磁系统对系统稳定性的影响发电机机输出电磁功率的表达式为P=𝐸𝑞𝑈𝑋𝑑±𝑋𝑠sin&U——系统电压值Ep发电机电势Xs——发电机与系统连接的外接电抗&——发电机电动势与系统电压的夹角假定发电机接与无限大容量的母线上，其电压U不变在发电机没有励磁调节器，也就是励磁不变的条件下。发电机输出功率P与功角&之间的关系为一正弦曲线图中的1、线最大输出功率对应的功角&为90°。曲线一2、当装设无失灵区和无延时的励磁调节器时发电机的电动势Eq=常数.发电机输出功率与功角&的关系图二号曲线3、如果励磁调节器保持机端的电压不变，发电机的的输出功率与功角&的关系线图三号曲线从图中可以看出二号曲线和三号曲线的输出功率显著大于没有励磁调解器时的输出功率最大值吧，并且最大输出值对应的功角&均大于90°发电机的功角能在大于90°角范围内运行。在目前的励磁控制系统下，一般发电机可稳定地运行在110°——130°的范围内。发电机并网时励磁与功角有功的关系励磁系统对动态的影响励磁系统对发电机运行动稳定影响表现在强力的作用以及短路切除后转子摇摆时间给以恰当的励磁控制，使震荡迅速平息下来。当系统发生短路时，原动力机功率不变，而发电机输出的功率却因机端的电压降低而明显减少，产生过剩功率，使转子加速，威胁同步发电机的同步运行并可能使之失步。在此时加强励，迅速提高发电机励磁电压的顶值，提高发电机内部的磁通，在发电机机转子和系统之间发生相对位移的第一时间，增加发电机的励磁功率，使其加速功率减小，从而改善了系统的动态稳定性，因此要求励磁系统具有高速响应和高顶值电压特性。励磁系统对静态稳定的影响由于快速励磁系统反应灵敏，调节快速，对同步电机遭受小的扰动时的静态稳定是有益的，他提高了发电机的极限功率，即扩大了人工稳定区。但是，快速励磁系统允许的开环放大倍数小，否则发电机在下的扰动下产生自发震荡而失去稳定。如果把放大倍数小了，则稳定运行时维持发电机端电压恒定能力差，而且达不到高幅值的功角特性，静态稳定极限也就价低了，因此，既要避免自发震荡，又要保证所需求的电压精度，方法有两种。1、采用镇定环节：制止摆动最有效的方法就是阻尼。一般发电机在震荡时，因为本身有阻尼绕组，或转子本身起到了阻尼绕组的作用，因此阻尼作用是有的。2、采用最优的励磁控制器：应用现代控制理论，按对个状态量变化对发电机的励磁进行最优的控制，特别是以微机控制为主体最优的励磁控制系统的投入运行。从而提高了静态稳定的极限有功功率调整和静稳定同步发电机作为发电机运行时，转子磁极总是超前合成磁极的，即δ为正值，发电机的输出的电磁功率Pdc与功角δ的关系见下图。在功角δ小于90°时增加原动力机的功率，原动力机输入多余的功率将使转子加速，结果使功角δ增大，发电机的电磁功率也增大，输出功率也增加。当原动力机增加的功率与输出增加的功率相等时，转子停止加速，发电机重新进入稳定运行对于.并网的同步发电机要调节输出功率，只要改变原动力机的输入功率即可如果功角δ大于90°时增加原动力机的输入功率，随着输入功率的增加，δ角增大，电磁功率反而减小，这就会出现更多的剩余功率，使转子进一步加速，δ角继续增大，剩余功率更大··········，直到发电机失去同步，即发电机失去了静态稳定。所以，δ角大于90°时是静态不稳定区。所谓静态稳定问题就是指同步发电机受到微小的干扰后能否恢复到原来的运行状态问题同步发电机无功功率的调节在电网运行中，如果无功功率不足，将会导致整个电网的电压水平降低，这是电网安全、稳定运行不允许的。因此发电机并网后，不但需要向电网送有功还要向电网送一部分无功无功Q=𝐸𝑞𝑈𝑋𝑑cosδ-𝑈2𝑋𝑑由此可见，无功功率也是随着功角δ的变化而变化。但是调节无功功率时不需要改变原动力机的输入功率。在有功不变的情况下，根据有功功角特性可知Eqsinδ=常数，因此要改变δ就只能改变Eq.即改变发电机的励磁电流。也就是说，在有功负荷一定的条件下，要改变发电机的无功功率，只需改变励磁电流即可。还要指出：调节无功功率，对有功不会有影响，增减励磁影响静态的稳定度，增大励磁稳定增强。减小励磁稳定减小。同步发电机的工作状态与励磁电流的关系当发动机的功率因数cosφ=1时，定子电流全部为有功电流，在这种状态下，发动机只送出有功，而无功为零。这种工况下称为正常励磁电流，对应于不同大小的有功功率有不同的励磁电流在正常的励磁电流基础上增加励磁电流，则δ减小功率因数滞后，发动机电机送出有功功率的同时也送出无功功率。这种工作状态叫做“过励”在正常的励磁基础上减小励磁电流，则功角δ增大功率因数变为超前发电机送出有功功率的同时吸收无功功率这种励磁工况叫做“欠励”当励磁电流减小到一定程度时，δ角小于90°此时发电机吸收无功功率最大。达到静态稳定的极限发电机的进相运行高压输电线路和电缆线路的增加，它们相互之间的电容和小对地电容，也相应的增大，这种情况下相当系统增加了大量无功电源，这样可能造成无功过剩的情况。尤其是节假日、午夜和低负荷的情况下，可能由于无功功率过剩导致电网电压升高，一致超过允许的范围。为了吸收电网的无功调整电压，一般可以采取并联电抗器或装设调相机的办法，但总有一定的限度，而且增加量投资，因此，利用发电机的进项运行来吸收一部分无功功率，已达到武功平衡的目的。市一中经济可靠的方法。发电机本身是可以进相运行的。所问的进相运行，是指发电机发出有功吸收无功的一种稳定运行的状态，它的本质是一种底励磁的稳定运行。其定子电流相位超前定子电压的相位。同步发电机的矢磁运行同步发电机的矢磁异步运行是指同步发电机失去励磁后，仍带有有功负荷，一滑差与并联电网运行的一种非正常的运行方式，即由同步发电机变为感应发电机一种特殊的运行方式。同步发电机全部或部分失去励磁是一种常见故障，造成发电机失去励磁的原因可能是，励磁系统的某一开关跳闸，励磁回路短路或断线及励磁柜出现问题等。通常发电机矢磁立即由矢磁保护跳闸，不仅对热力设备非常不利，而且机组解列复杂，容易造成温差、胀差超过规定或断油磨瓦、弯轴等故障。而在电网和机组本身允许的条件下，发电机在矢磁后短时间异步运行方式，继续与电网运行并且发一定有功功率，带运行人员手动或自动回复励磁后进入同步运行，保障机组和电网的安全，减少符合损失由重要意义。汽轮发电机矢磁异步运行时输出的有功功率仍很高，失磁异步运行时可输出50%到60%额定功率。功率与电流电压之间的关系电流的热效应一、