同步调相机过励磁和欠励磁是什么
电力系统中,维持电网的稳定运行至关重要。同步调相机作为一种传统且关键的无功功率调节设备,通过控制其励磁电流,可以动态地发出或吸收无功功率,从而稳定电网电压。其中,“过励磁”和“欠励磁”是同步调相机两种最基本、最重要的运行状态,直接决定了其对电网的作用和影响。
一、 同步调相机的基本原理
同步调相机本质上是一台不带负载(或仅带轻微机械负载)的同步电机。其转子由直流电流励磁产生磁场,定子绕组与交流电网相连。通过调节转子励磁电流的大小,可以改变同步调相机向电网输送的无功功率的性质和大小:
-当增加励磁电流时,调相机处于过励磁状态,向电网发出无功功率。
-当减少励磁电流时,调相机处于欠励磁状态,从电网吸收无功功率。
二、 过励磁运行状态
⑴对电网的作用与影响
-支撑电压:过励磁是同步调相机最常使用的状态。当电网电压因负荷加重而下降时,通过增强励磁使其过励运行,可以向系统注入无功功率,有效抬升和稳定电网电压。
-改善功率因数:为当地的感性负载(如变压器、电动机)提供无功功率,减少了无功功率在电网中的远距离传输,降低了线路损耗。
-提高稳定性:在系统受到扰动后,快速增加励磁进入过励状态,有助于维持系统电压稳定,防止电压崩溃。
三、 欠励磁运行状态
⑴对电网的作用与影响
-吸收过剩无功:当电网轻负荷运行,特别是长线路充电电容效应导致电压偏高时,让调相机欠励运行,可以吸收系统中过剩的无功功率,从而抑制电压过高,防止设备绝缘损坏。
-运行限制:欠励磁运行能力受到严格限制。励磁电流过小会削弱电机内部的磁场,使其同步功率减小,静态稳定性下降,容易失步。同时,定子铁芯端部漏磁增加,可能导致端部过热,危及设备安全。因此,欠励磁运行范围通常由其稳定极限和热稳定极限共同确定。
同步调相机的过励磁和欠励磁是其参与电网无功调节的两种基本模式。过励磁如同“无功发电机”,向系统注入无功,用于升压;欠励磁如同“无功吸收器”,从系统吸收无功,用于降压。