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從圖9.18可以看出無功電流分配具有以下特點。
i.改變某臺發(fā)電機的空載電壓,將使該發(fā)電機的調壓特性向上或向下平移,相應地,整個電站的調壓特性也會平移。如圖9.18中,把第二臺發(fā)電機的空載電壓由U02提高到U′02,則其調壓特性將上移到b′的位置,整個電站的調壓特性也由c上移到c′的位置。
ii.利用平移發(fā)電機調壓特性的方法,可以在任意負載下改變發(fā)電機電壓,同時也可以任意改變發(fā)電機無功電流的分配關系。比如,在總無功負載IΣ不變的情況下,把第二臺發(fā)電機的調壓特性上移到 b′的位置(虛線),電站的電壓將升高,同時第二臺發(fā)電機的無功電流將增加到I′2,而第一臺發(fā)電機的無功電流將減小到I′1。如果此時向下平移特性a,則可在進一步減小第一臺發(fā)電機無功電流的情況下,使電站的電壓保持不變。
ⅲ.當電站的無功負載變化△I∑時,發(fā)電機電壓按電站的調壓特性變化△U,而兩臺發(fā)電機無功電流的變化,分別與它們的調差率成反比,即
以上情況表明,當具有不同調差率的發(fā)電機并聯(lián)時(假設它們的額定功率相同),借助于改變發(fā)電機空載電壓,只能得到某一工況下(某一固定無功負載下)無功電流的均勻分配,而當電站無功電流變化的時候,如果調壓特性不能自動地跟著平移,這種已有的無功電流均勻分配就遭到破壞,而且機組間調差率的差別越大,負載的不均衡程度就越大。
也可以把以上分析用公式加以定量地表達,為此,假定兩并聯(lián)發(fā)電機具有如圖9.19所示的特性1和特性2,它們的調差率分別為δl=tanα1和Δ2=tanα2,空載電壓分別為U1和U2。假定在某一負載I∑下,發(fā)電機的實際電壓為U0。顯然,電站的無功負載I∑與電壓U的關系可表示為
式(9-28)、式(9-29)可以全部概括前面對調壓特性與負載分配關系的分析。事實上,式(9-28)表示了整個電站的調壓特性。令IΣ=0代入,即得到發(fā)電機并聯(lián)后的電站空載電壓;若各發(fā)電機的調差度和空載電壓已知,給出I∑,即可求出電站電壓,繪出整個電站的調壓特性,顯然,電站的調差率。式(9-29)則給出了發(fā)電機的無功電流偏差和各機組調壓特性及電站無功負載的關系。比如,令IΣ=0代入式(9-29),就得到發(fā)電機空載并聯(lián)后的無功環(huán)流;給出I∑后,令△I=O,則可求出此I∑工況下,為了滿足無功負載均衡分配所需要的空載電壓(若為已知)。當然,也可在其他條件已知的情況下,求出所需要的調差度。
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