同步調(diào)相機(jī)的工作原理
電力系統(tǒng)中的主要負(fù)載是異步電動機(jī)和變壓器。這些設(shè)備均從電網(wǎng)汲取大量的無功功率以供其勵磁之用。所以,電網(wǎng)擔(dān)負(fù)著很大一部分電感性的無功電流,導(dǎo)致電網(wǎng)的功率因數(shù)降低,以致發(fā)電機(jī)和輸配電設(shè)備的作用不能充分發(fā)揮,線路損耗和電壓損失增大,輸電質(zhì)量變壞,甚至影響輸電的穩(wěn)定性。
由于同步電機(jī)處在過勵狀態(tài)時,可以從電網(wǎng)汲取相位超前于電壓的電流,從而改善電網(wǎng)的功率因數(shù),功率因數(shù)的提高,因此在過去的生產(chǎn)實際中,除選用一部分同步電動機(jī)外,還在電網(wǎng)的受電端裝設(shè)一些同步調(diào)相機(jī),用于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。根據(jù)電網(wǎng)負(fù)載情況的不同,適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)相機(jī)的勵磁電流,可改變調(diào)相機(jī)汲取的無功功率,使電網(wǎng)的功率因數(shù)接近于1。
此外,在長距離輸電線路中,線路電壓降隨負(fù)載情況的不同而發(fā)生變化,如果在輸電線的受電端裝一同步調(diào)相機(jī),在電網(wǎng)負(fù)載重時,讓其過勵運(yùn)行,增加輸電線中滯后的無功電流分量,從而可減少線路壓降;在輸電線輕載的情況下,讓其欠勵運(yùn)行,吸收滯后的無功電流,可防止電網(wǎng)電壓上升,從而維持電網(wǎng)的電壓在一定的水平上。同步調(diào)相機(jī)還有提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。
同步調(diào)相機(jī)的特點
(1)同步調(diào)相機(jī)的額定容量是指它在過勵時的視在功率,這時的勵磁電流稱為額定勵磁電流。
根據(jù)實際運(yùn)行需要和穩(wěn)定性,它在欠勵運(yùn)行時的容量只有過勵時的0.5~0.65倍;
(2)由于調(diào)相機(jī)不拖動機(jī)械負(fù)載,其轉(zhuǎn)軸可以細(xì)些,靜態(tài)過載倍數(shù)可以小些,相應(yīng)地可以減小氣隙和勵磁繞組的用鋼量,因此它的直鈾同步電抗Xd較大;
(3)為了提高材料利用率,大型調(diào)相機(jī)多采用氫冷或雙水內(nèi)冷方式。
同步調(diào)相機(jī)的優(yōu)點
同步調(diào)相機(jī)作為一種最早采用的無功補(bǔ)償設(shè)備,一種專門的無功功率發(fā)電機(jī),具有跟蹤速度快(能抑制閃變或沖擊)、補(bǔ)償范圍廣(容性、感性均可)、故障率低等優(yōu)點。另外,它還具有調(diào)整電壓平滑。單機(jī)容量大(達(dá)數(shù)十萬Var)等優(yōu)點,可以有效支撐電網(wǎng)電壓和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。因此,同步調(diào)相機(jī)是大型電網(wǎng)首選的無功補(bǔ)償設(shè)備。但是,調(diào)相機(jī)也存在運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜、有功功率損耗較大、運(yùn)行噪聲較高、小容量調(diào)相機(jī)單位容量投入費用較高等缺點。因此,同步調(diào)相機(jī)宜作為大容量集中補(bǔ)償裝置,通常容量大于10MVA,多裝設(shè)在樞紐變電站、換流站以及受端變電站或換流站。
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