水轮发电机调相运行.doc

一、水轮发电机的无功功率调节什么是无功功率呢？它是串并联电路上的电感元件和电容元件之间、交流电源和负载之间以及发电机和电力系统之间互相交换的电磁功率在一个交流电周期内，无功功率的平均功率为零，亦就是说无论是电源或负荷在输出或吸收无功功率时，都不消耗电能由于电力系统中许多负荷如变压器、感应电动机及日光灯的镇流器等，都需要吸收无功功率来建立自己的交变磁场，因此同步发电机不仅要向电力系统输送有功功率，而且要输送无功功率二、水轮发电机的调相运行首先说明什么是调相机？同步调相机是不带机械负载（或带很少机械负荷）的同步电动机，一般把它装在枢纽变电站即负荷中心；用来吸收电容性电流（像一个并联电容器） ，有时也用来向电网吸收电感性电流（像一个并联电抗器） ，以达到稳定电网电压、保证电能质量等目的水轮发电机调相就是因某些水电厂在电力系统中的特殊作用要把厂内的水轮发电机当成调相机来运行即把发电机变成电动机，向电力系统吸收有功功率，把电能变成机械能推动机组旋转；同时增加励磁电流向系统输送无功功率运行着的同步发电机变成同步电动机在原理上说是比较简单的发电机变成电动机，旋转方向和转速仍然不变，如果电力系统的频率是额定值，电动机的转速仍然和发电机一样是同步转速；电动机吸收电网的有功功率，电流是流进原同步电机定子绕组的；转子磁场和定予磁场之间的功率角改变了。

当按发电机运行时，转子磁场领先定子磁场角，即转子拉着定子跑，当按电动机运行时，定子磁场领先转子磁场口角，即定子拉着转子跑为了减少电动机吸收的有功功率，降低水轮机转轮和水发生摩擦的有功损耗；对于轴流转桨式水轮机，便让水轮机转轮上的转桨关闭：对于混流式水轮机，一般采用压缩空气将转轮周围的水压至尾水管，这时电动机吸收的有功功率减少，功率角自动变小，但仍然是落后的状态当发电机变成电动机，而机组有功损耗变得最小时，即可按电力系统需要，调节同步电机的励磁电流，向系统输送无功功率以上便是水轮发电机组由发电状态转变成调相状态的全部过程三、水电厂进行调相运行的条件从理论上讲，所有同步发电机组都可以调相运行，但是从电力系统实际运行上看，很多水电厂是不可能或者不需要进行调相运行的；要选择某一水电厂作调相运行是有条件的第一、水电厂作调相运行时，它的年利用小时数一定是比较低的，因为调相的运行方式一般都安排在水电厂不带尖峰或腰荷的时刻年利用小时效较高的水电厂，除掉机组检修外，很少有停机不发电的情况，因此这种水电厂就没有调相运行方式第二、水电厂作调相运行，如果对稳定电力系统的运行电压，保证供电质量有好处；而且不会因它输送无功功率而消耗过多的有功功率和电能，也不会在输电线上造成过大的电压损耗为理解这一概念，这时电力系统调度所才安排该电厂作调相运行。

根据这样的原理，远距离输送电能的水电厂就没有调相运行方式；年利用小时低而电厂近区有工业负荷需要无功功率的水电厂一般都有调相运行方式在两个电力系统中间有大型水电厂起连系作用时，为了两个系统连成整体面不易发生电力系统稳定受破坏等事故，也使该电厂作调相运行以便尽量使该水电厂母线上的运行电压稳定在某一数值上。