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1第一章 发电机的自动并列第一节 概 述一、并列操作的意义电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为)sin(ϕω+=t U um 式中 ——电压幅值U m ——电压的角速度ω ——初相角ϕ 同步发电机组并列时遵循如下的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。
（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
方法两种: 准同期并列（一般采用）、自同期并列。
二、准同期并列待并发电机组加励磁电流，其端电压G ，调节G 的状态参数使之符合并∙U ∙U 列条件。
图1-1准同期并列(a)电路示意；(b)相量图；(c)等值电路x∙)(a xU ∙DL×E ∙xE ∙x)(c21．设发电机电压G 的角速度为，电网电压x 的角速度为，它们∙U ωG ∙U ωx 间的相量差G —x 为s 。
∙U ∙U ∙U 2．要求DL 合闸瞬间的s 应尽可能的小，其最大值应使冲击电流不超过∙U 允许值。
最理想的情况是s 的值为零。
∙U 3．并且希望并列后能顺利进入同步运行状态，对电网无任何扰动。
4．理想条件为G ，x 的三个状态量全部相等。
∙U ∙U ()⎪⎭⎪⎬⎫=====，即相角差为零）（即电压幅值相等）（频率相等03,22,2,,)1(e X G X X G G X G U U f f f f δπωπω这时并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机G 与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。
5．三个条件很难同时满足。
（一）电压幅值差并列时：①频率=；f G f x ②相角差等于零；δe ③电压幅值不等：则冲击电流最大值为：()''ds''dx G ''maxh X U .X U U .i 552281=-=⋅式中 、——发电机电压、电网电压有效值；U G U x ——发电机直轴次暂态电抗X d "图1-2 准同期条件分析 (a)=0；(b) ≠0δe δe xU)(b ∙s∙G∙3从图1-2（a ）可见，因为与夹角为90º，所以由电压幅值差max ⋅''h i GU 产生的冲击电流主要为无功冲击电流。
课题七同步电机运行与维护任务1 同步发电机的使用与维护学习目标：1.了解同步发电机的结构，掌握同步发电机的工作原理；2.学会正确使用和维护同步发电机。
学习重点：1.了解同步发电机的结构和工作原理。
2.学会正确使用与维护同步发电机。
学习难点：1.同步发电机的使用与维护。
2.同步发电机的励磁方式。
理论讲授：一、运行前的检查1.同步发电机与原动机连接之前，应用手转动转轴，观察其转动是否灵活、有无相擦现象。
2.检查外部是否清洁，内部有无杂物等。
3.检查接线有无松散，螺栓是否松动。
4.检查电刷压力是否合适、刷握是否牢固、电刷和集电环接触是否良好。
5.接触接地是否良好。
6.测量各部分的绝缘电阻器，如绝缘电阻器的电阻过低，应进行干燥处理。
7.检查开关、灭弧装置是否良好。
二、运行中的监视1.监听运行声音是否正常、有无振动和焦味。
2.仔细检查发电机温升是否过高。
3.应经常观察集电环和电刷之间有无不正常的火花。
4.应随时注意配电屏上各种仪表指示的变化情况。
三、维护1.经常对集电环、电刷和刷握进行清洁、紧固，使之接触良好。
2.对硅整流元件、印刷电路板要经常清洁、保持干燥、通风良好。
3.要定期清洗轴承和更换润滑油。
四、同步发电机的工作原理同步发电机主要结构由定子和转子两部分组成，定转子之间有气隙。
定子上有AX、BY、CZ三相绕组，每相绕组由多匝串联的绕组元件连接而成，每相绕组的匝数相等，在空间上彼此相差120°电角度。
转子磁极上装有励磁绕组，由直流励磁电流通过产生磁场，其磁通由转子N极出来，经过气隙、定子铁芯、气隙，进入转子S极而构成回路，如图2-1中虚线所示。
转子为凸极式。
图2-1 同步发电机结构原理图同步发电机的转子由铁芯和励磁绕组构成。
励磁绕组靠外接直流电源供给励磁电流。
当励磁绕组中流过直流电流后，产生磁极磁场（或称为励磁磁场），原动机拖动转子旋转时，主磁场同转子一起旋转，就得到一个机械旋转磁场，该磁场对定子发生相对运动，在定子绕组中感应出三相对称的交流电势。
1第一章 发电机的自动并列第一节 概 述一、并列操作的意义电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为)sin(ϕω+=t U um 式中 ——电压幅值U m ——电压的角速度ω ——初相角ϕ 同步发电机组并列时遵循如下的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。
（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
方法两种: 准同期并列（一般采用）、自同期并列。
二、准同期并列待并发电机组加励磁电流，其端电压G ，调节G 的状态参数使之符合并∙U ∙U 列条件。
图1-1准同期并列(a)电路示意；(b)相量图；(c)等值电路x∙)(a xU ∙DL×E ∙xE ∙x)(c21．设发电机电压G 的角速度为，电网电压x 的角速度为，它们∙U ωG ∙U ωx 间的相量差G —x 为s 。
∙U ∙U ∙U 2．要求DL 合闸瞬间的s 应尽可能的小，其最大值应使冲击电流不超过∙U 允许值。
最理想的情况是s 的值为零。
∙U 3．并且希望并列后能顺利进入同步运行状态，对电网无任何扰动。
4．理想条件为G ，x 的三个状态量全部相等。
∙U ∙U ()⎪⎭⎪⎬⎫=====，即相角差为零）（即电压幅值相等）（频率相等03,22,2,,)1(e X G X X G G X G U U f f f f δπωπω这时并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机G 与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。
5．三个条件很难同时满足。
（一）电压幅值差并列时：①频率=；f G f x ②相角差等于零；δe ③电压幅值不等：则冲击电流最大值为：()''ds''dx G ''maxh X U .X U U .i 552281=-=⋅式中 、——发电机电压、电网电压有效值；U G U x ——发电机直轴次暂态电抗X d "图1-2 准同期条件分析 (a)=0；(b) ≠0δe δe xU)(b ∙s∙G∙3从图1-2（a ）可见，因为与夹角为90º，所以由电压幅值差max ⋅''h i GU 产生的冲击电流主要为无功冲击电流。
第二章 同步发电机励磁自动控制系统第一节 概述励磁电流I EF空载电动势q E •同步发电机的励磁系统=励磁功率单元+励磁调节器一、同步发电机励磁控制系统的任务 （一）电压控制 单机运行:•••=+q d G G E X I j U式中 ——发电机直轴同步电抗图2-1 励磁控制系统结构框图图2-2 同步发电机感应电动势和励磁电流关系 (a) 同步发电机运行原理；(b) 等值电路；(c) 矢量图)(bGI •d)(a GU •U I •qE •X I U E d Q G G q +=δcos式中δG—qE •与GU •间的相角，即发电机的功率角；QI •—发电机的无功电流。
一般δG很小，可近似认为1cos ≈δG，于是，可得简化的运算式为X I U E d Q G q +≈上式说明，负荷的无功电流是造成与幅值差的主要原因，发电机的无功电流越大，两者之间的差值也越大。
线1：I EF 1不变()1,Q GeI U()22,Q G I U 曲线2：I EF 2不变()1,Q GeI U()2,Q Ge I U（二）控制无功功率的分配1、同步发电机与无穷大系统母线并联运行的有关问题：图2-3 同步发电机的外特性I QQ 2Q 1U GU G 2U G e 励磁不变励磁增加)(a 常数=U G GK 2'Q I •Q I •1G I K 1•1q E •qE•2q E无论励磁电流如何变化，发电机的有功功率P G均为常数，即==ϕcos I U P G G G 常数 ==δsin X U E P dGq G 常数 k I G 1cos =ϕ K E q 2sin =δ•G I 的端点则沿着'BB 虚线变化 •q E 的端点则沿着'AA 虚线变化由此可见，与无限大母线并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。
2、并联运行各发电机间无功功率的分配当母线电压为U M 1时：I I I Q Q Q 21+=无功负荷增加,母线电压降到U M 2时：/2/1/Q Q Q I I I +=显然：图2-5 并联运行发电机间无功负荷的分配)(bQ 2Q 1Q 2Q 1)(a I QI I Q Q 21∆>∆（三）提高同步发电机并联运行的稳定性励磁自动控制系统是通过改变励磁电流I EF从而改变空载电动势q E •值来改善系统稳定性的。
无刷三相同步发电机培训教材一、同步发电机的工作原理二、同步发电机的结构三、同步发电机的励磁系统四、同步发电机的试验一、同步发电机的工作原理定子绕组，它有三相的，也有单相的。
当原动机带动转子磁极旋转以后，磁场和线圈产生了相对运动，线圈的导体切割了磁力线，因而在线圈中产生了感应电动势（简称电势），此时也就是说发电了。
这个电势的方向由右手定则决定，电势的大小由电势公式得：e=Blv式中：B——磁通密度；l——导体的有效长度；v——相对运动时的线速度；这个关系式表明：若磁极的磁场越强，线圈越长，转子的旋转速度越快，那么产生电势的数值越大。
图2：交流电势波形这是一个随时间交变的电势。
因为磁极在旋转，线圈边导体所处的磁场位置不断地变换，从N 极变到S 极时电势就跟着改变大小和方向，所以说是一个交流电势。
● 频率电势每钞钟内变化的次数称为频率，用f 表示。
如图1的一对磁极的电机（简称一对极），转子转一圈，导体下的极性变换一次，电势也就变化一次，所产生产电势波形如图2所示。
所以这个电机的转子每秒钟旋转的转速，也就是线圈电势随时间交变的频率。
频率的一般表示式： f=60pns(1/秒)式中：ns ——转子每分钟的转数（转/分） p ——转子的极对数我国电力工程的标准频率为每秒50周，即50赫兹（Hz ）。
故同步发电机的极对数p 和转速ns 有严格的规定。
● 交流电的有效值、瞬时值、最大值和平均值交流电势（交流电流）在某一瞬间的数值称为瞬时值。
在交变的一周中，下向或负向最大的瞬时数值称为最大值，也称幅值。
交流的正半周或负半周内各瞬时值的平均数值称为平均值。
在实际应用中，交流电的大小常用有效值来表示，通常所说的交流电压（如380V 、220V ）及交流电流（如5A 、10A ）其数值都是指的有效值。
交流电的有效值等于交流电一周中各瞬时值平方的平均值的平方根，故也称为均方根值。
正弦波交流电的有效值为最大值的1/2或0.707倍。
无刷三相同步发电机培训教材一、同步发电机的工作原理二、同步发电机的结构三、同步发电机的励磁系统四、同步发电机的试验一、同步发电机的工作原理定子绕组，它有三相的，也有单相的。
当原动机带动转子磁极旋转以后，磁场和线圈产生了相对运动，线圈的导体切割了磁力线，因而在线圈中产生了感应电动势（简称电势），此时也就是说发电了。
这个电势的方向由右手定则决定，电势的大小由电势公式得：e=Blv式中：B——磁通密度；l——导体的有效长度；v——相对运动时的线速度；这个关系式表明：若磁极的磁场越强，线圈越长，转子的旋转速度越快，那么产生电势的数值越大。
图2：交流电势波形这是一个随时间交变的电势。
因为磁极在旋转，线圈边导体所处的磁场位置不断地变换，从N 极变到S 极时电势就跟着改变大小和方向，所以说是一个交流电势。
● 频率电势每钞钟内变化的次数称为频率，用f 表示。
如图1的一对磁极的电机（简称一对极），转子转一圈，导体下的极性变换一次，电势也就变化一次，所产生产电势波形如图2所示。
所以这个电机的转子每秒钟旋转的转速，也就是线圈电势随时间交变的频率。
频率的一般表示式： f=60pns(1/秒)式中：ns ——转子每分钟的转数（转/分） p ——转子的极对数我国电力工程的标准频率为每秒50周，即50赫兹（Hz ）。
故同步发电机的极对数p 和转速ns 有严格的规定。
● 交流电的有效值、瞬时值、最大值和平均值交流电势（交流电流）在某一瞬间的数值称为瞬时值。
在交变的一周中，下向或负向最大的瞬时数值称为最大值，也称幅值。
交流的正半周或负半周内各瞬时值的平均数值称为平均值。
在实际应用中，交流电的大小常用有效值来表示，通常所说的交流电压（如380V 、220V ）及交流电流（如5A 、10A ）其数值都是指的有效值。
交流电的有效值等于交流电一周中各瞬时值平方的平均值的平方根，故也称为均方根值。
正弦波交流电的有效值为最大值的1/2或0.707倍。
