同步发电机的功率调节技术简介

同步发电机运行时，既向外输出有功功率，又要输出无功功率。当发电机所供的负载发生变化时，必须及时对发电机进行调节，以保证它的正常运行和供电。这是使用发电机时经常遇到的问题。我们称为同步发电机的功率调节。

1.发电机的有功功率调节

前面已分析过，当发电机的定子绕组输出有功电流时，电枢反应的后果是：气隙合成磁通滞后转子每极磁通一个角度δ，转子磁通产生于转子磁极。如果将气隙合成磁通看成是由一个等效磁极产生的，那么这个等效磁极与转子磁极即是同方向、同转速旋转，而且转子磁极在前，等效磁极在后，在空间互差δ角。如图7-7a所示，如图转子磁极吸引着等效磁极一起旋转，拖动转子的原动机必须输入机械能，这就是同步电机将机械能转换成电能的过程。

图7-7 同步电机有功功率调节时的磁场

当同步发电机输出的有功功率增加，那么它输出的有功电流必然增大。此时，定子的电枢磁通Φ_a也一定增大，如图7-7b所示，增大后的磁通为Φ′_a。这会导致气隙合成磁场的磁通不仅增加，而且其等效磁极与转子磁极互差的角度δ也要增大，如图中所示的δ′。这样，气隙合成等效磁极会因此增加了对转子磁极的反作用力。转子磁极为了维持原来的同步转速不变，原动机输入的机械功率必须增加。所以，随着同步发电机输出的有功功率的变化，原动机输入的功率也必须随之调节，即改变汽轮机的气流量或改变水轮机的导水翼开度。(www.xing528.com)

2.发电机无功功率的调节

同步发电机的外特性告诉我们，当它带有电感性负载时，定子输出的端电压要下降；而当它带有电容性负载时，其端电压就上升。同步发电机在实际运行时，必须保持它输出的端电压为额定值不变。特别是同步发电机并联在较大的电网上供电，它的输出端电压更要保持和电网额定电压一样。为此，必须调节转子的励磁电流，保证气隙磁通不变，才能使端电压为一常值。

通常，我们将同步发电机只输出有功功率，定子端电压为额定值时的励磁电流定为正常值。若发电机再增加电感性无功功率的输出，必须增加励磁电流，发电机此时称为过励状态。如果它增加的是电容性无功功率，则必须减少励磁电流，发电机此时称为欠励状态。

由以上分析可知，当同步发电机输出无功功率时，必须调节励磁电流，才能使它所供电的电网正常运行。这就是同步发电机的无功功率的调节。