Генерация реактивной мощности генераторами ЭС

. Posted in Электрические системы и сети

 

Полная мощность, которая вырабатывается генератором, включает активную и реактивную составляющие:

 

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС.

 

Модуль полной мощности может быть найден через активную мощность и коэффициент мощности генератора:

 

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС.

 

Изменение реактивной мощности происходит при изменении тока возбуждения Генерация реактивной мощности генераторами ЭС. В номинальном режиме при номинальном коэффициенте мощности Генерация реактивной мощности генераторами ЭС генератор вырабатывает номинальные значения активной Рном и реактивной Qном мощностей. Генератор может увеличить выработку реактивной мощности сверх номинальной, но при снижении выработки активной мощности по отношению к номинальной. Такое увеличение допускается в пределах, которые ограничиваются номинальными значениями токов статора и ротора.

Генерация реактивной мощности генераторами ЭСУсловия ограничения по выработке реактивной мощности можно определить их векторной диаграммы. Схема замещения генератора для построения векторной диаграммы представлена на рис. 16.3. В нее генератор входит синхронным индуктивным сопротивлением xd и ЭДС Eq.

Величина комплексной ЭДС равна сумме векторов Uг и падения напряжения в сопротивлении xd:

 

Eq = Uг + jГенерация реактивной мощности генераторами ЭС.

Построим ВД (рис. 16.4).

По действительной оси откладываем напряжение Uг. Получаем точку а. Под углом φном откладываем ток Iном. Раскладываем его на активную Iнома и реактивную Iномр составляющие. Из точки а откладываем вектор падения напряжения в сопротивлении xd от реактивной составляющей номинального тока Генерация реактивной мощности генераторами ЭС. Он совпадает по направлению с напряжением Uг. Получаем точку с. Из точки с откладываем вектор падения напряжения в сопротивлении xd от активной составляющей номинального тока Генерация реактивной мощности генераторами ЭС. Этот вектор перпендикулярен напряжению Uг. Получаем точку b. Вектор Генерация реактивной мощности генераторами ЭС – это вектор полного падения напряжения от номинального тока в сопротивлении xd: Генерация реактивной мощности генераторами ЭС. Соединяем начало координат с точкой b. Вектор Генерация реактивной мощности генераторами ЭС пропорционален ЭДС Eq  и току возбуждения Генерация реактивной мощности генераторами ЭС.

Из начала координат радиусом равным Eq проведем дугу. Она определяет допустимые значения тока возбуждения или ЭДС Eq по условиям нагрева ротора генератора. Из точки а радиусом Генерация реактивной мощности генераторами ЭС проведем дугу. Она определяет допустимые параметры генератора по условиям нагрева статора.

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС

 

Стороны треугольника abc пропорциональны следующим величинам:

 

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС            Генерация реактивной мощности генераторами ЭС.

 

Рассмотрим работу генератора при угле Генерация реактивной мощности генераторами ЭС, то есть при Генерация реактивной мощности генераторами ЭС (при пониженном косинусе). Построение векторной диаграммы выполняется аналогично. Получим треугольник Генерация реактивной мощности генераторами ЭС Допустимый для генератора режим соответствует значению ЭДС Eq1. В этом случае имеем:

 

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС (отрезок ас1> ас);           Генерация реактивной мощности генераторами ЭС (отрезок аb1< аb).

Таким образом, генератор может выдавать реактивную мощность большую чем номинальная

 

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС

 

но при снижении активной мощности по отношению к номинальной

 

Генерация реактивной мощности генераторами ЭС

 

Генератор при работе с повышенным косинусом (Генерация реактивной мощности генераторами ЭС и Генерация реактивной мощности генераторами ЭС) вырабатывает активную мощность большую, чем номинальная. При этом реактивная мощность становится меньше номинальной:

 

P2 > Pном   и   Q2 < Qном.

 

Значение ЭДС Eq2 ограничивается нагревом статора.

Работа генератора при большей, чем номинальная, активной мощности связана с перегрузкой турбины и не всегда допустима.

Возможность увеличения реактивной мощности за счет уменьшения активной допустимо использовать в случае избытка активной мощности, то есть в режиме минимальной нагрузки. В этом случае часть генераторов может переводится на работу с пониженным коэффициентом мощности.

Резерв реактивной мощности и возможность перегрузок по реактивной мощности важны при аварийном снижении напряжения. Все генераторы имеют устройства АВР, которые при снижении напряжения на зажимах генераторов автоматически увеличивают ток возбуждения и выработку реактивной мощности.