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功率因數(shù)高低，對發(fā)電機運行有什么影響？
1、滯后運行(常態(tài)運行)----發(fā)電機向電網(wǎng)同時送出有功功率和無功功率(容性)。(功率因數(shù)0.8左右)
2、超前運行(進相運行)----發(fā)電機向電網(wǎng)送出有功功率，吸收電網(wǎng)無功功率。（只發(fā)有功，不發(fā)無功）
3、調(diào)相運行----發(fā)電機吸收電網(wǎng)的有功功率維持同步運轉(zhuǎn)，向電網(wǎng)送出無功功率(容性)。（吸收有功，只發(fā)無功）
4、電動機運行(非正常運行)-----發(fā)電機同時吸收電網(wǎng)的有功功率和無功功率維持同步運行。
前三種運行狀態(tài)都是同步發(fā)電機的正常運行狀態(tài)，第4種運行狀態(tài)應避免。
發(fā)電機正常運行時,向系統(tǒng)提供有功的同時還提供無功,定子電流滯后于端電壓一個角度,此種狀態(tài)即遲相運行.
發(fā)電機的進相運行：
電力系統(tǒng)在運行過程中，如果無功功率過剩，系統(tǒng)的電壓就會升高，影響系統(tǒng)的正常運行，此時需要將發(fā)電機調(diào)整到進相運行狀態(tài)。
當逐漸減少勵磁電流使發(fā)電機從向系統(tǒng)提供無功而變?yōu)閺南到y(tǒng)吸收無功,定子電流從滯后而變?yōu)槌鞍l(fā)電機端電壓一個角度,此種狀態(tài)即進相運行。
同步發(fā)電機進相運行時較遲相運行狀態(tài)勵磁電流大幅度減少,發(fā)電機電勢Eq亦相應降低.從P-功角關系看,在有功不變的情況下,功角必將相應增大,比值整步功亦相應降低,發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性下降.其穩(wěn)定極限與發(fā)電機短路比,外接電抗,自動勵磁調(diào)節(jié)器性能及其是否投運等有關。
進相運行時發(fā)電機定子端部漏磁較遲相運行時增大.特別是大型發(fā)電機線負荷高,正常運行時端部漏磁比較大,端部鐵芯壓指連接片溫升高,進相運行時因為漏磁增大,溫升加劇.進相運行時發(fā)電機端部電壓降低,廠用電電壓也相應降低,如果超出10%,將影響廠用電運行.
因此,同步發(fā)電機進相運行要通過試驗確定進相運行深度.即在供給一定有功狀態(tài)下,吸收多少無功才能保持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定,各部件溫升不超限,并能滿足電壓的要求。
發(fā)電機組在設計時已考慮了不利于正常運行的因素，允許發(fā)電機做短時間的進相運行，但不同結(jié)構的發(fā)電機組在做進相運行時都可能表現(xiàn)出較大的差異。
制約發(fā)電機進相運行的主要因素有:
(1) 系統(tǒng)穩(wěn)定的限制
(2) 發(fā)電機定子端部件溫度的限制
(3) 定子電流的限制
(4) 廠用電電壓的限制
為什么發(fā)電機進相運行時,定子端部鐵芯嚴重發(fā)熱?
發(fā)電機運行時,定子繞組端部的漏磁場也是以同步轉(zhuǎn)速對定子旋轉(zhuǎn)的,其漏磁場的一部分是經(jīng)過定子繞組端部空間,轉(zhuǎn)子護環(huán),氣陷及定子端部鐵芯構成磁路的,因此使定子端部鐵芯平面上產(chǎn)生渦流而發(fā)熱.此外,勵磁繞組緊靠護環(huán),因此它的漏磁場主要經(jīng)護環(huán)閉合,當進相運行時,由于勵磁電流減小勵磁繞組端部漏磁場減弱,于是護環(huán)的飽和程度下降,減小了定子端部漏磁場所經(jīng)過磁路的磁組,從而使定子端部漏磁場增大,鐵損加大,致使定子端部鐵芯嚴重受熱.
功率因數(shù)為1的時候，是發(fā)電機滯后運行和超前運行的分界線，這時發(fā)電機不向電網(wǎng)送無功功率也不吸收電網(wǎng)無功功率。在若干年前，由于電網(wǎng)的容量小，穩(wěn)定性差，加上發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的性能等原因，發(fā)電機在超前運行時很容易引起震蕩失步，所以機組一般不允許超前運行?，F(xiàn)時電網(wǎng)的容量可以說是“無窮大”，其穩(wěn)定性、電能的質(zhì)量不可同日而語。各電站可以根據(jù)調(diào)度令或電站機組自身的實際情況(包括轉(zhuǎn)子溫升和勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性等)選擇不同的正常運行狀態(tài)。在某些局部地區(qū)因附近有大功率用電設備的干擾，如果供電主變壓器又容量不足時，發(fā)電機功率因數(shù)就不宜在接近超前值運行了，否則容易引起震蕩失步跳閘，這個問題是可以解決的，就是使用高品質(zhì)的數(shù)控勵磁系統(tǒng)。
發(fā)電機的調(diào)相運行：
在電網(wǎng)的總負載下，即要求供給有效功率，又要求供給無功功率，而如果發(fā)電機發(fā)出的無功功率不能滿足電網(wǎng)對無功功率的要求，就會引起整個電網(wǎng)的電壓下降，不利于電網(wǎng)對動力的負載。
調(diào)相運行就是指發(fā)電機不發(fā)出有功功率，指向電網(wǎng)輸出感性無功功率的運行狀態(tài)，從而起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率，維持系統(tǒng)電壓水平的作用
