LZ30P根据上述曲线,可以得出以下结论,引起的冲击电流及冲击功

△q=π时,冲击电流最大。由于发电机的超瞬变电抗X〃d远远小于同步电抗风,瞬态冲击电流可达正常额定电流的几十到上百倍;

△q=±号时,冲击功率最大。

当计及冲击电流中的非周期分量时,冲击电流的瞬时最大值为:

电流及冲击功率过大,会对电网电压和频率造成很大扰动,影响用电设各的正常工作,甚至引起保护设备误动作,以至造成并联失败;同时还会使发电机轴及定子绕组上产生过大的机械冲击而造成损坏。所以要求并联瞬间的相位差△口(90°o如波音707飞机上4台30kVA的发电机并联时,要求并联瞬间电压的相位差△q<15°。

以上的讨论是在假设频差为零的情况下得出的。当频差不为零时,电压之间的相位差甲不再是常数,而是时间的函数,在0~2π之间变化。但瞬时冲击电流和冲击功率的大小取决于合闸瞬间的状态,因此,有频差时冲击电流不会超过r″nlax。

并联瞬间压差ΔU、频差Δr及相差Δ田对整步的影响,由《航空电机学》可知,只有当各发电机转子以相同的速度旋转时,同步发电机并联后才能稳定运行。由以上讨论可知,要完全满足交流电源并联的五个条件较为困难,实际上也是不必要的。并联运行的实践表明,只要并联电源之间的压差、频差和相位差在一定范围内,就可以实现并联。《电机学》中把发电机在一定压差、频差和相位差情况下投人并联并能正常工作的过程称为“牵入同步”,也称为“整步”。

为了分析方便起见,这里设压差△U=0。下面分析隐极式同步发电机合闸瞬间的频差和相位差对整步的影响。

先假设投人并联的发电机频率尼高于电网频率yi,即角频率%)ωc,合问瞬间的相位差△田分为两种情况来考虑。

Δq>0,△甲>0,即并联瞬间发电机电压Ug超前于电网电压c一个相位△甲,相量图如图6-6(a)所示。

在并联瞬间,由于相位差△甲的存在,在发电机和电网间产生一个冲击电流F〃;由于同步发电机的同步电抗远大于电枢电阻,因此其表达式可写为:

              Ug-Uc=j2X1              (6-6)

可见,冲击电流r〃u后于电压差△u约90°,它使投人并联的发电机输出一个有功功率,发电机转子上的阻力矩增加,转子将减速,ωg减小;与此同时,电网上的发电机输人一个有功功率,使转子增速,ωc增大,这样就使y与ωc趋于相等,实现同步运转但由于并联瞬间呢)ωc,故在并联后的一段时间内,相位差△甲仍有增大的趋势,需要经过一段暂态过程才能稳定运行。

Δ‘p<0,△甲(0,即并联瞬间发电机电压Ug滞后于电网电压uc一个相位△甲,相量图如图6-6(b)所示。

这时由于冲击电流的作用,投入并联的发电机输人有功功率,使发电机转子增速,电网上的发电机输出有功功率,使转子减速,这样就使相位差逐渐减小,直至为零。但由于惯性作用,在整步过程中还会使L歹g超前于Uc,即△甲>0,以后的过程与第一种情况相同。

用上述分析方法,也可以分析出当投入并联的发电机频率尼低于电网频率无时的整步过程。

以上整步过程的分析中,还没有考虑调压器、调速(频)器和功率自动均衡装置的影响。当考虑这些因素时,能够加速整步过程的完成。

由此可见,在恒速恒频交流电源并联过程中,由压差、频差及相位差产生的冲击电流有助于发电机频率和电网频率“同步”,所以冲击电流也叫均衡电流。但为了限制冲击电流的大小,保证在整步过程中使发电机整步功率大于零,必须将压差、频差和相位差限制在一定范围内。

有功功率和无功功率的调节原理由前述内容可知,当不为零时,并联后有功负载不均衡;并联电源间联电源中置有功.