如何增加柴油发电机如何选型发电的倍数

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-04-02 15:30 标签： 如何修理汽车发电机
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励磁系统静态放大倍数和发电机有功功率对调差的影响分析
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励磁系统静态放大倍数和发电机有功功率对调差的影响分析
官方公共微信在事故情况下,发电机允许过负荷的倍数和时间的关系如何?
　　 答:正常运行时,发电机不允许过负荷。在事故情况下,为了电力系统的稳定和保证对重要用户的供电,才允许短时间过负荷运行。短时间过负荷对电机的绝缘寿命影响不大,这是因为绝缘的老化需要有一定的时间过程,温度升高的时间越短,绝缘材料的损害程度越轻。而且发电机设计时对于温升和绝缘材料耐热能力也都留有一定的裕度。允许过负荷的倍数和时间的关系式如下……
[关键词]：;;;;;;;;;
[文献类型]：期刊
[文献出处]：《》
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论文阅读：同步发电机瞬态电压调整率实用计算方法
&
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0 引言
在电力系统分析时，常规潮流计算是针对系统的正常运行状态，通过系统网络结构所决定的功率分配确定各节点电压。但在实际中，随着运行条件的变化，发电机的端电压、负载功率都会发生变化。尽管在一些潮流计算方法中考虑了PV、PQ 节点的相互转化，也出现了引入控制补偿方式改善发电机电压稳定的方法和用于电压稳定分析的连续潮流算法，但却没有考虑如何简便计算负载突然变化引起的发电机电压最大偏差。
同步发电机瞬态电压调整率是指负载突然变化时，在发电机端口所产生的电压最大偏差与发电机额定电压之比，它是判断发电机组稳定运行的一个重要指标。在此，研究并提出了一种同步发电机瞬态电压调整率的计算方法，它考虑了同步发电机的简化暂态模型、发电机自动调节励磁系统的顶值电压倍数和电压响应比等参数，将动态元件的特性方程简化处理，计算负载突然变化时发电机瞬态电压调整率。在考虑负载的最终电压特性的基础上，修正发电机端电压的变化趋势。全部计算过程简便，可以用于实际工程中同步发电机机端电压稳定性的判断和分析。
1 负载变化时刻的电压、电流和电势
如果发电机初始运行状态时的负载为P0和Q0，端电压为U0，假设负载突然增加的额定功率为Padd0和Qadd0，在负载变化时近似地认为其等值电阻r1和电抗x1不变，则有（除时间及时间常数外，其他各量均用标幺值表示）
------
如果以I1表示负载变化时刻的电流，Id1和Iq1分别表示电流的d 轴和q 轴分量，则
---
不计发电机定子绕组电阻，由凸极发电机运行状态的相量图可推导出下列式子：
-----
其中，E&q为发电机的暂态电势；xq和x&d分别为发电机的q 轴同步电抗和d 轴暂态电抗。
将式（4）和式（5）联立求解，可得：
------
把式（6）和式（7）代入式（3），则有
----
发电机的端电压U1即为
----
这时，对应的发电机空载电势变为
------
其中，&1=arctan x1/r1，&1=arctan I1xqcos &1/U1+I1xqsin &1。
2 励磁系统的简化模型和影响
如果发电机的自动调节励磁系统不动作，则Eq1将最终衰减为初始运行状态时的Eq0，衰减时间常数为&d1。
由式（6）和式（7）可知：
----
最终稳态电流为
-------
因此，衰减时间常数&d1为
----
其中，&d0为励磁绕组自身的时间常数，其值可通过查找发电机手册得到。
事实上，在负载变化导致发电机端电压改变时，发电机的自动调节励磁系统将调节励磁绕组两端的励磁电压Uf，从而影响发电机的电势。自动调节励磁系统的一个重要参数是顶值电压倍数&，即励磁系统顶值电压与额定励磁电压UfN之比；另一个重要参数是励磁系统电压响应比Uresp，即由励磁系统电压响应曲线确定的励磁系统输出电压增长率与UfN的比值。由于铁心饱和等因素的影响，励磁电压Uf的增长曲线是非线性的，如图1 所示。
------
在实际运行中，励磁电压Uf增长曲线的开始一段最重要，因此，Uf的增长率可以由图1 的直线ac 确定，其中a 为通过励磁系统电压响应曲线的初始点，并且取第一个0.5 s 内增加的面积Aabc与实际曲线增加的面积Aabd相同。如果&DUf为0.5 s 时励磁系统输出电压增长的大小，那么励磁系统电压响应比就近似为Uresp=&DUf ／ （0.5UfN）。
励磁系统应满足的顶值电压倍数如表1 所示，励磁系统电压响应比如表2 所示。
考虑了&d1和Uresp以后，Eq随时间t 变化的情况就可以近似地由下式决定：
--------
其中，EfN为发电机额定空载电势。
令d Eq ／ d t = 0，则可以求出最小电势Eqmin对应的时间：
---
将式（15）代入式（14），得：
---
因此，如果在tmin时发电机的端电压为Umin，电流为Imin，则近似有
------
假定最终励磁系统产生的电势为Eq&，对应的发电机稳态电压为U&，电流为I&，则有
-------
如果U&超过发电机额定电压（或规定值），那么励磁系统将不会达到其顶值电压，励磁系统一般在U&等于发电机额定电压UGN时停止励磁电压的增加，即最终的发电机稳态电势为
-----
3 示例和负载电压特性的应用
某水力发电厂一台发电机的参数如下（电抗为标幺值）：PGN = 42 MW，cos &N = 0.8，UN = 6 kV，xd =1.15，xq=0.75，x&d=0.37，&=1.7，Uresp=1.0 s-1，&d0=3.0 s。
初始运行状态时负载有功功率为8 MW，功率因数为0.85。当发电厂的负载增加量为17 MW、功率因数为0.4 时，计算发电机端电压（标幺值）的变化情况，如图2 所示，计算值与实际测量值（标幺值）的比较如表3 所示。
用式（15）（16）可以计算出，在负载增加后0.39 s时，发电机端电压最小，即发电机瞬态电压调整率达到最大。
-------
由表3 可知，发电机端电压稳态值的误差较大，其中一个重要原因是上述计算方法中没有考虑负载的稳态电压特性，下面通过考虑该特性对发电机端电压稳态值进行修正。
负载功率与电压之间的关系一般有多项式形式、指数形式等表示方式，其中指数形式的负载为
-----
其中，U0为参考电压，对于一台特定用电设备，U0即为额定电压；P0和Q0分别为用电设备额定有功和无功功率；对于节点的负载，U0、P0和Q0通常分别取为系统初始运行状态时的节点电压、节点负载有功和无功功率；P 和Q 分别为当电压为U 时的负载有功和无功功率消耗；指数np和nq取决于负载的类型，部分负载类型的指数参数如表4 所示。
----
当np= nq= 2 时，为恒阻抗负载；np= nq= 1 时，为恒电流负载；np=nq=0 时，为恒功率负载。此外，在电压下降到临界值以下时，如U／U0& 0.6，np和nq将不再能描述负载的电压特性，而且很多用电设备将退出运行。
由式（1）（2）可以得到负载变化时其等值阻抗Z1，即
------
考虑到负载的电压特性，负载突然增加到稳态后，发电机稳态电压U&由式（19）求出，对应的功率为P、Q、Padd和Qadd，可以分别用式（22）和式（23）求出。
用P、Q、Padd和Qadd替代式（24）中的初始运行功率，U&替代U0，便可以求出稳态后的等值阻抗Z&，即
-------
假定发电机的内阻抗为ZG，考虑负载电压特性后的发电机稳态电压为U&new，则可以列出2 个等式：
-----
联立求解，可得：
------
和式（28）构成了一组非线形方程组，利用Gauss-Seidel 迭代法即可求解出U&new。
根据上述示例中实际负荷的性质，取np= 0.1 和nq= 0.6，通过以上步骤，可以计算出在考虑负载电压特性后的发电机稳态电压为0.948 p.u.，更接近于实际值。
4 结论
针对同步发电机瞬态电压调整率的计算，在考虑同步发电机的简化暂态模型、发电机自动调节励磁系统的顶值电压倍数和电压响应比的基础上，将动态元件的特性方程简化处理，提出了一种简便、实用方法。通过考虑负载的稳态电压特性，对发电机端电压稳态值进行了修正，使得发电机端电压的变化趋势更符合实际情况。比较了实际工程中的同步发电机端电压最小值和稳态值的测量与计算误差，验证了整个计算过程的有效性和正确性。在实际工程中，该方法可以用于同步发电机机端电压稳定性的初步分析。
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