课题六：并联运行发电机间无功功率 的分配 目的要求： 理解并联运行发电机间无功功率的分配原则及计算无 功负荷分配 重点： 并联运行发电机间无功功率的分配原则 难点： 计算无功负荷分配
课题六：并联运行发电机间无功功率 的分配 目的要求： 理解并联运行发电机间无功功率的分配原则及计算无 功负荷分配 重点： 并联运行发电机间无功功率的分配原则 难点： 计算无功负荷分配
一、机端直接并联的发电机组运行 1、两台正调差特性发电机的并联运行 无功电流增加山1c01c01一调节器 感受电压U'G↑（因正调差单元）→ 调节器的输出→发电机励磁→ 1G.012G.0↓ 无功电流引起扰动时，正调差特性发电 机可维持无功电流的稳定分配，能稳定 电力系统运行，并保持并联点母线电压 在整定水平。 0 两台正调差特性的发电机在机端直接 I2G.Q I2c. I1G.Q. Ic.a 并联运行时，当系统无功负荷波动时， 其电压偏差相同，调差系数较小的发 图3-51两台正调差特性 电机承担较多的无功电流增量。因此 容量大调差系数小
一、机端直接并联的发电机组运行 1、两台正调差特性发电机的并联运行 无功电流增加:I 1G.Q、I 2G.Q ↑→ 调节器 感受电压U‘G↑（因正调差单元）→ 调节器的输出↓→发电机励磁↓→ I1G.Q、I2G.Q↓ 无功电流引起扰动时，正调差特性发电 机可维持无功电流的稳定分配，能稳定 电力系统运行，并保持并联点母线电压 在整定水平。 两台正调差特性的发电机在机端直接 并联运行时，当系统无功负荷波动时， 其电压偏差相同，调差系数较小的发 电机承担较多的无功电流增量。因此 容量大调差系数小
2、一台无差特性发电机与正调差特性发电机的并联运行 无功负荷变化时，第二台发电机的无功 电流/G.o保持不变，而第一台发电机承 担全部无功负荷的变动。 一台无差特性的发电机可以与一台或多 台正调差特性发电机组并联运行。 I2c.0 对于两台无差特性的发电机，是不能在 同一母线上并联运行的。 图3-52一台无差特性与一台正调 差特性发电机的并联运行
2、一台无差特性发电机与正调差特性发电机的并联运行 无功负荷变化时，第二台发电机的无功 电流I2G.Q保持不变，而第一台发电机承 担全部无功负荷的变动。 一台无差特性的发电机可以与一台或多 台正调差特性发电机组并联运行。 对于两台无差特性的发电机，是不能在 同一母线上并联运行的
3、一台负调差特性发电机与一台正调差特性发电机的并联运行 I1c.o↑→调节器感受电压U'1G↓ (因负调差关系)→调节器的输出↑ →发电机励磁↑→l1G.o个 U 所以具有负调差特性的发电机不能 参与机端直接并联运行。 图3-53负调差特性的发电机 参与机组直接并联运行
3、一台负调差特性发电机与一台正调差特性发电机的并联运行 I1G.Q↑→调节器感受电压U' 1G↓ （因负调差关系）→调节器的输出↑ →发电机励磁↑→I 1G.Q ↑↑ 所以具有负调差特性的发电机不能 参与机端直接并联运行
发电机并联运行时无功负荷分配的计算 发电机无功电流波动量的标么值1Go相等，这就要求在公共母线上并联运行 的发电机具有相同的调差系数。 例31某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，一号机的额 定功率为25MW,二号机的额定功率为50MW。两台机组的额定功 率因数都是0.85，调差系数为0.05。如果系统无功负荷使电厂无功 功率的增量为它们总无功容量的20%，问各机组承担的无功负荷增 量是多少？母线上的电压波动是多少？
4、发电机并联运行时无功负荷分配的计算 发电机无功电流波动量的标幺值IGQ*相等，这就要求在公共母线上并联运行 的发电机具有相同的调差系数。 例3-1 某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，一号机的额 定功率为25MW，二号机的额定功率为50MW。两台机组的额定功 率因数都是0.85，调差系数为0.05。如果系统无功负荷使电厂无功 功率的增量为它们总无功容量的20%，问各机组承担的无功负荷增 量是多少？母线上的电压波动是多少？
解： 一号机额定无功功率为 QG1=Pe1tg1=25tg(arccos0.85)=15.49(Mvar) 二号机额定无功功率为 QG2=PG2tgo2=50tg(arccos0.85)=30.99(Mvar) 因为两台机的调差系数均为0.05，所以公共母线上等值机的调差系数K 也为0.05。因此母线电压波动为 △U.=-Ke△Qg=0.05×0.2=-0.01 各机组无功负荷波动量： △Q1=-△U.1K=(-0.0110.05)=0.02 △Q1=△Q1-Qc1=0.02×15.49=3.10(Mvar) △Q2=-AU.1Kd(-0.0110.05)=0.02 △Q2=△Q2.Qg2=0.02X30.99=6.20(Mvar) 一号机组无功负荷增加3.10Mvar,二号机组的无功负增加6.20Mvar。因为 调差系数相等，无功负荷的波动量与它们的容量成正比
一号机额定无功功率为 QG1=PG1tgφ1=25tg(arccos0.85)=15.49(Mvar) 二号机额定无功功率为 QG2=PG2tgφ2=50tg(arccos0.85)=30.99(Mvar) 因为两台机的调差系数均为0.05，所以公共母线上等值机的调差系数Kadj 也为0.05。因此母线电压波动为 ΔU*=-Kadj∑ ΔQ ∑*=-0.05×0.2= -0.01 各机组无功负荷波动量: ΔQ1*= -ΔU* / Kadj=-( -0.01 / 0.05)=0.02 ΔQ1= ΔQ1*QG1=0.02×15.49=3.10(Mvar) ΔQ2*= -ΔU* / Kadj=-( -0.01 / 0.05)=0.02 ΔQ2= ΔQ2*QG2=0.02×30.99=6.20(Mvar) 一号机组无功负荷增加3.10M var, 二号机组的无功负增加6.20M var。因为 调差系数相等，无功负荷的波动量与它们的容量成正比。 解：
例3-2在例3-1中，若一号机的调差系数为0.04，二号机调差系数仍 为0.05。当系统无功负荷波动时仍使电厂总无功增加20%， 问各机组的无功负荷增量是多少？母线上的电压波动是多少 解：首先应求出公共母线上等值机的调差系数，为此推导如下： △0.=A0.ga+A0.02=-AU.(9a+ee2)0a+0a） 2GI +2G2 Kadn Kadp =-AU./ 9+92 —=-△U./KadΣ OGL2G2 Kadn Kadp2
例3-2 在例3-1中，若一号机的调差系数为0.04，二号机调差系数仍 为0.05。当系统无功负荷波动时仍使电厂总无功增加20%， 问各机组的无功负荷增量是多少？母线上的电压波动是多少？ 解：首先应求出公共母线上等值机的调差系数，为此推导如下： ( )/( ) 1 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2 2 G G adj G adj G G G G G Q Q K Q K Q U Q Q Q Q Q Q Q = − + + + + = = − + + − adj adj G adj G U K K Q K Q Q Q U / / 2 2 1 1 1 2 =
等值调差系数为 9+Q2 15.49+30.99 Kad=- =0.046 a1+o2) Γ15.4930.99 Kadn Kadp 0.040.05 母线电压波动为 △U=-Kaz△Q2=-0.046×0.2=0.0092 各机组的无功增量 △Q.=-△U,/KM=0.0092/0.04=0.23 △91=△QQG1=0.23×15.49=3.56(Mva) △Q2.=-AU./K2=0.0092/0.05=0.185 △Q2=△Q2Qc2=0.185×30.99=5.73(Mvar) 一号机组的无功负荷增加3.56Mvar,二号机组的无功负荷增加5.73Mvar。 调差系数小的机承担的无功负荷增量较大
等值调差系数为 0.046 0.05 30.99 0.04 15.49 15.49 30.99 ( ) 2 2 1 1 1 2 = + + = + + = adj G adj G adj K Q K Q Q Q K 母线电压波动为 U = −Kadj Q = −0.0460.2 = −0.0092 各机组的无功增量 Q1 = −U / Kadj1 = 0.0092/ 0.04 = 0.23 Q2 = −U / Kadj2 = 0.0092/ 0.05 = 0.185 Q1 = Q1 QG1 = 0.2315.49 = 3.56 (Mvar) Q2 = Q2 QG2 = 0.18530.99 = 5.73 (Mvar) 一号机组的无功负荷增加3.56M var，二号机组的无功负荷增加5.73M var。 调差系数小的机承担的无功负荷增量较大
二、经升压变压器后发电机组的并联运行 假设两台发电机为负调差特性的发电机，其特性如图354(b)的1'、2 考虑变压器的压降，如图中特性3、4 AUsys 2' T 12G.QXT2-1' I1G.QXT14 2 U1G I1G.Q 12G.Q AERAER IG.Q (a) (b) 图3-54两台发电机经升压变压器后的并联运行 (a)接线图：(b)外特性 则对并联点的高压母线Usys: USW-UIG-I1G.OXTI Usys-Uzc-lzc.QxT2
二、经升压变压器后发电机组的并联运行 假设两台发电机为负调差特性的发电机，其特性如图3-54（b）的1′、2′ 考虑变压器的压降，如图中特性3、4 则对并联点的高压母线Usys: Usys =U1G－I1G.QXT1 Usys =U2G －I2G.QXT2
两台发电机经升压变后并联运行的外特性 2 7 2G-oXT2 1G-QXT1 2 0 lG-q 特性1、2，其特性是下倾的负调差特性发电机的经变压器后，能够补偿变压 器阻抗上的压降
两台发电机经升压变后并联运行的外特性 U 0 IG·Q 1 2 2‘ 1’ 3 4 特性1、2，其特性是下倾的负调差特性发电机的经变压器后，能够补偿变压 器阻抗上的压降