保持原動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩不變,1）當(dāng)正常勵(lì)磁時(shí)，功率因數(shù)角？=0度，發(fā)電機(jī)只輸出有功功率，不輸出無功功率；2）當(dāng)過勵(lì)磁時(shí)，勵(lì)磁電動(dòng)勢增大，輸出的有功功率不變，而功率角0減小，增強(qiáng)了靜態(tài)穩(wěn)定能力，同時(shí)發(fā)電機(jī)輸出感性無功功率，無功為正值，電樞電流增加了純感性無功電流而變大，功率因數(shù)角？為正值，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為“遲相”運(yùn)行；3）當(dāng)欠勵(lì)磁時(shí)，勵(lì)磁電動(dòng)勢減小，輸出的有功功率不變，功率角0向90度方向增大，發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性下降，同時(shí)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸出容性無功功率，無功為負(fù)值，電樞電流加入了純?nèi)菪詿o功電流而變大，功率因數(shù)角？為負(fù)值，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為“進(jìn)相”運(yùn)行。調(diào)節(jié)并網(wǎng)的同步發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸送無功功率大小和性質(zhì)的運(yùn)行方式稱為調(diào)相運(yùn)行?？蛰d不輸出有功功率，專門來調(diào)節(jié)向電網(wǎng)輸送無功功率的同步電機(jī)，稱為調(diào)相機(jī)。功率因數(shù)角（p，指發(fā)電機(jī)端電壓與電樞電流的相位差角。功率因數(shù)角p取決于負(fù)載的性質(zhì)，當(dāng)電流比電壓滯后時(shí)，功率因數(shù)角p為正，當(dāng)電流比電壓超前時(shí)，功率因數(shù)角p為負(fù)。電樞反應(yīng)作用的性質(zhì)取決于勵(lì)磁電動(dòng)勢和電樞電流之間的相位差角甲，甲稱為內(nèi)功率因數(shù)角。功率角0是勵(lì)磁電動(dòng)勢（即內(nèi)電動(dòng)勢，是嗎？）超前于發(fā)電機(jī)端電壓的（時(shí)間）相位差。內(nèi)電動(dòng)勢超前于端電壓時(shí)，0為正值。其大小表示發(fā)電機(jī)輸出功率的大??；有關(guān)系甲=9+0。內(nèi)電動(dòng)勢，是由勵(lì)磁磁動(dòng)勢和感應(yīng)出的電樞磁動(dòng)勢共同作用產(chǎn)生的電動(dòng)勢。提高發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)對發(fā)電機(jī)的運(yùn)行有什么影響？發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)提高后，【cosp提高后，無功功率減小，有功功率增大，使得功率角5向90度增大，降低了靜態(tài)穩(wěn)定性】根據(jù)功角特性，發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)將提高，發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定儲備減少，發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性降低。因此，在運(yùn)行中不要使發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)過高。如下圖所示，功率角5=0，當(dāng)00<0<900時(shí)，發(fā)電機(jī)是靜態(tài)穩(wěn)定的；當(dāng)900<0<1800時(shí)，發(fā)電機(jī)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。0=900時(shí)為靜態(tài)穩(wěn)定極。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行受哪些因素限制.當(dāng)系統(tǒng)供給的感性無功功率多于需要時(shí),將引起系統(tǒng)電壓升高，要求發(fā)電機(jī)少發(fā)無功甚至吸收無功，此時(shí)發(fā)電機(jī)可以由遲相運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)相運(yùn)行.制約發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的主要因素有：系統(tǒng)穩(wěn)定的限制發(fā)電機(jī)定子端部件溫度的限制⑶定子電流的限制⑷廠用電電壓的限制為什么汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，定子端部鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱？汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，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(hù)環(huán),氣陷及定子端部鐵芯構(gòu)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(lì)磁繞組緊靠護(hù)環(huán)，因此它的漏磁場主要經(jīng)護(hù)環(huán)閉合，當(dāng)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，由于勵(lì)磁電流減小勵(lì)磁繞組端部漏磁場減弱，于是護(hù)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，鐵筍加大，致使定子端部鐵芯嚴(yán)重受熱.什么叫發(fā)電機(jī)的無功？交流電在通過純電阻的時(shí)候，電能都轉(zhuǎn)成了熱能，而在通過純?nèi)菪曰蛘呒兏行载?fù)載的時(shí)候，并不做功.也就是說沒有消耗電能,即為無功功率.當(dāng)然實(shí)際負(fù)載，不可能為純?nèi)菪载?fù)載或者純感性負(fù)載，一般都是混合性負(fù)載，這樣電流在通過它們的時(shí)候,就有部分電能不做功，就是無功功率,此時(shí)的功率因數(shù)小于1,為了提高電能的利用率,就要提高功率因數(shù),容性負(fù)載就要用感性負(fù)載補(bǔ)償，反之亦然在電網(wǎng)的總負(fù)載中，即要求供給有功功率，又要求供給無功功率。困為電網(wǎng)的主要?jiǎng)恿ω?fù)載是功率因數(shù)比較低的三相異步電動(dòng)機(jī)，如果發(fā)電機(jī)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(gè)電網(wǎng)的電壓下降，這對負(fù)載是不利的。調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流就可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功功率。當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流時(shí)，輸出的有功功率不能改變。而無功功率則可以調(diào)節(jié)。在過勵(lì)狀態(tài)下，勵(lì)磁電流愈大，發(fā)電機(jī)輸出的感性無功功率愈大。在欠勵(lì)狀態(tài)下，勵(lì)磁電流愈小，發(fā)電機(jī)輸出的容性無功功率就愈大。什么叫滯相？電流滯后于電壓什么叫負(fù)序電流？正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象時(shí)，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負(fù)序）及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng)，就能分解出上述三個(gè)分量（有點(diǎn)象力的合成與分解，但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零）。對于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對稱，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零（這就是我們常說正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對稱了，這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了功率因數(shù)［編輯本段］概述對于功率因數(shù)改善電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路輸送的無功功率。由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補(bǔ)償?shù)男б?。無功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來的電是以KVA或者M(jìn)VA來計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以KW，也就是實(shí)際所做的有用功來收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無效功率的差值，一般而言就是以KVAR為單位的無功功率。大部分的無效功都是電感性，也就是一般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈???…，幾乎所有的無效功都是電感性，電容性的非常少見。也就是因?yàn)檫@個(gè)電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個(gè)KVAR值，三者之間是一個(gè)三角函數(shù)的關(guān)系：〖K_va〗A2=〖K_w〗A2+〖K_var〗A2簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會與KW相等，那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶如果沒有達(dá)到理想的功率因數(shù)，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9?1之間，低于0.9時(shí)需要接受處罰。供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對我們用戶端有什么好處呢？通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量?？梢栽黾酉到y(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時(shí)：補(bǔ)償前：1000x0.8=800KW補(bǔ)償后：1000x0.98=980KW同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)180KW的負(fù)載。減少了用戶的電費(fèi)支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開關(guān)電源等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波源，運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過載過熱以及諧波過電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。并聯(lián)到線路上進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗χC波會有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動(dòng)、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí)，可能會引起繼電保護(hù)的過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)的誤動(dòng)作。因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時(shí)，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧(detuned)電抗外，并需針對負(fù)載特性專案研討加裝諧波改善裝置。[編輯本段]改善電能質(zhì)量的理由為什么說提高用戶的功率因數(shù)可以改善電壓質(zhì)量？電力系統(tǒng)向用戶供電的電壓，是隨著線路所輸送的有功功率和無功功率變化而變化的。當(dāng)線路輸送一定數(shù)量的有功功率是，如輸送的無功功率越多，線路的電壓損失越大。即送至用戶端的電壓就越低。如果110KV以下的線路，其電壓損失可近似為：△U=(PR+QX)/Ue其中：AU一線路的電壓損失，KVUe——線路的額定電壓，KVP——線路輸送的有功功率，KWQ——線路輸送的無功功率，KVARR一線路電阻，歐姆X線路電抗，歐姆由上式可見，當(dāng)用戶功率因數(shù)提高以后，它向電力系統(tǒng)吸取的無功功率就要減少，因此電壓損失也要減少，從而改善了用戶的電壓質(zhì)量。在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率(即有功功率)將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS①表示，其實(shí)最簡單的測量方式就是測量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的”無功”并不是”無用”的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數(shù)cosp，其計(jì)算公式為：cosp=P/S=P/[(P2+Q2)A(1/2)]P為有功功率，Q為無功功率。在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。1影響功率因數(shù)的主要因素大量的電感性設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)，在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中，異步電動(dòng)機(jī)的無功消耗占了60%?70%；而在異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)所消耗的無功又占到電動(dòng)機(jī)總無功消耗的60%?70%。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%?15%，它的空載無功功率約為滿載時(shí)的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響。當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110%時(shí)，一般無功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。無功補(bǔ)償通常采用的方法主要有3種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡單介紹這3種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)。低壓個(gè)別補(bǔ)償：低壓個(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器。通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連續(xù)運(yùn)行(如大中型異步電動(dòng)機(jī))的無功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無功為主。低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。低壓集中補(bǔ)償：低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線簡單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一。高壓集中補(bǔ)償：高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6?10kV高壓母線上的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用；補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加。同時(shí)便于運(yùn)行維護(hù)，補(bǔ)償效益高。提高自然功率因數(shù)是不需要任何補(bǔ)償設(shè)備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設(shè)備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。合理使用電動(dòng)機(jī)；提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；采用同步電動(dòng)機(jī)：同步電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率取決于電動(dòng)機(jī)上所帶機(jī)械負(fù)荷的大小，而無功功率取決于轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流大小，在欠勵(lì)狀態(tài)時(shí)，定子繞組向電網(wǎng)吸取”無功，在過勵(lì)狀態(tài)時(shí)，定子繞組向電網(wǎng)”送出”無功。因此，對于恒速長期運(yùn)行的大型機(jī)構(gòu)設(shè)備可以采用同步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行就是將異步電動(dòng)機(jī)三相轉(zhuǎn)子繞組適當(dāng)連接并通入直流勵(lì)磁電流，使其呈同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，這就是”異步電動(dòng)機(jī)同步化”。合理選擇配變?nèi)萘?，改善配變的運(yùn)行方式：對負(fù)載率比較低的配變，一般采取，撤、換、并、停”等方法，使其負(fù)載率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。電力系統(tǒng)的無功電源除了同步電機(jī)外，還有靜電電容器、靜止無功補(bǔ)償器以及靜止無功發(fā)生器，這4種裝置又稱為無功補(bǔ)償裝置。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。(1)同步電機(jī)：同步電機(jī)中有發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)及調(diào)相機(jī)3種。同步發(fā)電機(jī)：同步發(fā)電機(jī)是唯一的有功電源，同時(shí)又是最基本的無功電源，當(dāng)其在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可以發(fā)出無功功率：Q=Sxsinp=Pxtgp其中:Q、S、P、p是相對應(yīng)的無功功率、視在功率、有功功率和功率因數(shù)角。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，以滯后功率因數(shù)運(yùn)行為主，向系統(tǒng)提供無功，但必要時(shí)，也可以減小勵(lì)磁電流，使功率因數(shù)超前，即所謂的”進(jìn)相運(yùn)行”，以吸收系統(tǒng)多余的無功。同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)是空載運(yùn)行的同步電機(jī)，它能在欠勵(lì)或過勵(lì)的情況下向系統(tǒng)吸收或供出無功，裝有自勵(lì)裝置的同步電機(jī)能根據(jù)電壓平滑地調(diào)節(jié)輸入或輸出的無功功率，這是其優(yōu)點(diǎn)。但它的有功損耗大、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、響應(yīng)速度慢，近來已逐漸退出電網(wǎng)運(yùn)行。并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器補(bǔ)償是目前使用最廣泛的一種無功電源，由于通過電容器的交變電流在相位上正好超前于電容器極板上的電壓，相反于電感中的滯后，由此可視為向電網(wǎng)”發(fā)?quot;無功功率：Q=U2/Xc其中：Q、U、Xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。并聯(lián)電容器本身功耗很小，裝設(shè)靈活，節(jié)省投資；由它向系統(tǒng)提供無功可以改善功率因數(shù)，減少由發(fā)電機(jī)提供的無功功率。靜止無功補(bǔ)償器：靜止無功補(bǔ)償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時(shí)靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)還能做到分相補(bǔ)償；對于三相不平衡負(fù)荷及沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。靜止無功發(fā)生器：它的主體是一個(gè)電壓源型逆變器，由可關(guān)斷晶閘管適當(dāng)?shù)耐〝?，將電容上的直流電壓轉(zhuǎn)換成為與電力系統(tǒng)電壓同步的三相交流電壓，再通過電抗器和變壓器并聯(lián)接入電網(wǎng)。適當(dāng)控制逆變器的輸出電壓，就可以靈活地改變其運(yùn)行工況，使其處于容性、感性或零負(fù)荷狀態(tài)。與靜止無功補(bǔ)償器相比，靜止無功發(fā)生器響應(yīng)速度更快，諧波電流更少，而且在系統(tǒng)電壓較低時(shí)仍能向系統(tǒng)注入較大的無功。［編輯本段］功率因數(shù)補(bǔ)償概述在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（少）的余弦叫做功率因數(shù)，用符號cos①表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosO=P/S。電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路輸送的無功功率。減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無功功率造成的電能損耗，這種措施稱作功率因數(shù)補(bǔ)償。［編輯本段］功率因數(shù)補(bǔ)償方法無功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來的電是以KVA或者M(jìn)VA來計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以KW，也就是實(shí)際所做的有用功來收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無效功率的差值，一般而言就是以KVAR為單位的無功功率。大部分的無效功都是電感性，也就是一般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈......，幾乎所有的無效功都是電感性，電容性的非常少見。也就是因?yàn)檫@個(gè)電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個(gè)KVAR值，三者之間是一個(gè)三角函數(shù)的關(guān)系KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會與KW相等，那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶如果沒有達(dá)到理想的功率因數(shù)，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9?1之間，低于0.9，或高于1.0都需要接受處罰。這就是為什么我們必須要把功率因數(shù)控制在一個(gè)非常精密的范圍，過多過少都不行。供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對我們用戶端有什么好處呢？通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量?？梢栽黾酉到y(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時(shí)：補(bǔ)償前：1000x0.8=800KW本文章來自：博研聯(lián)盟論壇補(bǔ)償后：1000x0.98=980KW本文章來自：博研聯(lián)盟論壇同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)180KW的負(fù)載。減少了用戶的電費(fèi)支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開關(guān)電源等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波源，運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過載過熱以及諧波過電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。本文章來自：博研聯(lián)盟論壇并聯(lián)到線路上進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗χC波會有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動(dòng)、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí)，可能會引起繼電保護(hù)的過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)的誤動(dòng)作。因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時(shí)，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧（detuned）電抗外，并需針對負(fù)載特性專案研討加裝諧波改善裝置。［編輯本段］功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)囊饬x功率因數(shù)是交流電路的重要技術(shù)數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低，對于電氣設(shè)備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。所謂功率因數(shù)，是指任意二端網(wǎng)絡(luò)（與外界有二個(gè)接點(diǎn)的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的位相差的余弦。在二端網(wǎng)絡(luò)中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等于由此可以看出，電路中消耗的功率P，不僅取決于電壓V與電流I的大小，還與功率因數(shù)有關(guān)。而功率因數(shù)的大小，取決于電路中負(fù)載的性質(zhì)。對于電阻性負(fù)載，其電壓與電流的位相差為0，因此，電路的功率因數(shù)最大（）；而純電感電路，電壓與電流的位相差為n/2,并且是電壓超前電流；在純電容電路中，電壓與電流的位相差則為一（n/2），即電流超前電壓。在后兩種電路中，功率因數(shù)都為0。對于一般性負(fù)載的電路，功率因數(shù)就介于0與1之間。一般來說，在二端網(wǎng)絡(luò)中，提高用電器的功率因數(shù)有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器等）的潛力。因?yàn)橛秒娖骺偸窃谝欢妷篣和一定有功功率P的條件下工作，由公式可知，功率因數(shù)過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時(shí)輸電線路上輸電電流增大，從而導(dǎo)致線路上焦耳熱損耗增大。另外，在輸電線路的電阻上及電源的內(nèi)組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流必然增大在輸電線路和電源內(nèi)部的電壓損失。因此，提高用電器的功率因數(shù)，可以減小輸電電流，進(jìn)而減小了輸電線路上的功率損失。提高功率因數(shù)，可以充分發(fā)揮電力設(shè)備的潛力，這也不難理解。因?yàn)槿魏坞娏υO(shè)備，工作時(shí)總是在一定的額定電壓和額定電流限度內(nèi)。工作電壓超過額定值，會威脅設(shè)備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使設(shè)備內(nèi)部溫度升得過高，從而降低了設(shè)備的使用壽命。對于電力設(shè)備，電壓與電流額定值的乘積，稱為這臺設(shè)備的額定視在功率S額即S額=U額I額也稱它為設(shè)備的容量，對于發(fā)電機(jī)來說，這個(gè)容量就是發(fā)電機(jī)可能輸出的最大功率，它標(biāo)志著發(fā)電機(jī)的發(fā)電潛力，至于發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出多大功率，就跟用電器的功率因數(shù)有關(guān)，用電器消耗的功率為功率因數(shù)高，表示有功功率占額定視在功率的比例大，發(fā)電機(jī)輸出的電能被充分地利用了。例如，發(fā)電機(jī)的容量若為15000千伏安，當(dāng)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由0.6提高到0.8時(shí)，就可以使發(fā)電機(jī)實(shí)際發(fā)電能力提高3000千瓦，這不正是發(fā)揮了發(fā)電機(jī)的潛力嗎？設(shè)備的利用也更合理。從這個(gè)角度來講，功率因數(shù)可以表示為有功功率與機(jī)在功率的比值，即如何提高功率因數(shù)，是電力工業(yè)中需要認(rèn)真考慮的一個(gè)重要而又實(shí)際的問題。在平常遇到的電感性負(fù)載的電路中，例如日光燈電路，一般采用并聯(lián)合適的電容器來提高整個(gè)電路的功率因數(shù)，功角的概念?y為內(nèi)功率因數(shù)角，d=y-j定義為功角。它表示發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電勢和端電壓之間相角差。功角d對于研究同步電機(jī)的功率變化和運(yùn)行的穩(wěn)定性有重要意義。功角是表征同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和判別電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要參量［1-4］，多年來，功角的測量得到了廣泛的重視和深入的研究。已有的測量方法從原理上主要有兩大類：一類是純電氣測量方法，即采集同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓、電流或/和其他電氣量，進(jìn)而通過理論分析和計(jì)算來獲得功角。該類方法最簡化的情況就是基于穩(wěn)態(tài)公式或相量圖的解析計(jì)算法，它在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行且發(fā)電機(jī)的參數(shù)比較精確時(shí)，能比較準(zhǔn)確地計(jì)算出功角，而在系統(tǒng)暫態(tài)過程中，由于參數(shù)時(shí)變性、機(jī)組鐵心飽和等的影響，方法所依賴的解析公式不能成立，導(dǎo)致較大的計(jì)算誤差。另一類方法需要借助非電量傳感器（包含光電或磁電變換）來實(shí)現(xiàn)測量。常見的作法是［1-4］，在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置機(jī)械測點(diǎn)或測速齒輪，在轉(zhuǎn)子周圍安裝光電、電刷或電磁裝置，后者接收由前者產(chǎn)生的脈沖信號或其它與轉(zhuǎn)子位置或速度相關(guān)的量，進(jìn)而通過一定的變換來實(shí)現(xiàn)功角的測量（以下簡稱脈沖法）。脈沖法往往需要對發(fā)電機(jī)本體進(jìn)行不同程度的改造，工藝復(fù)雜，而且由于采用非電量傳感器，需借助于比較復(fù)雜的信號處理和誤差補(bǔ)償技術(shù)，以去除諸如機(jī)械加工誤差、信號傳輸延時(shí)、軸體扭振等導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)性誤差；而且針對個(gè)案提出的方法很難適用于別的發(fā)電機(jī)，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)代價(jià)較大。除了上述兩大類常見方法外，還有學(xué)者研究了一些很別致的測量方法，如文［5］提出的應(yīng)用多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的映射功能，通過仿真數(shù)據(jù)訓(xùn)練并進(jìn)而用來測量發(fā)電機(jī)功角的方法，文［7］提出的通過分析機(jī)組端電壓的零序諧波分量來測量功角的方法，但這些方法的可靠性有待于在實(shí)際電力系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。發(fā)電機(jī)功角是發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢與發(fā)電機(jī)端電壓向量的夾角。當(dāng)發(fā)電機(jī)功角為0時(shí)內(nèi)電勢與發(fā)電機(jī)端電壓重合，應(yīng)該是發(fā)電機(jī)全速未與系統(tǒng)并列。發(fā)電機(jī)功角90度時(shí)發(fā)電機(jī)發(fā)出有功并從系統(tǒng)吸收無功。發(fā)電機(jī)功角特性：Pdc=mEU/XdsingPdc電磁功率M相數(shù)Xd同步電抗g功角E電勢，U機(jī)端電壓當(dāng)原動(dòng)機(jī)增加輸入功率時(shí)，發(fā)電機(jī)的電磁功率也相應(yīng)增加，正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)只增加電磁功率時(shí)，其電勢不變（勵(lì)磁不變）機(jī)端電壓不變（并列于系統(tǒng)），同步電抗不變。由以上公式可以看出，只有功角變大，才滿足這個(gè)特性。在物理上可以這樣理解：增加原動(dòng)力時(shí)，轉(zhuǎn)子加速，但由于同步運(yùn)行的作用，使得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不可能脫開同步轉(zhuǎn)速，而又回到平衡。但此時(shí)和電樞主磁通和轉(zhuǎn)子磁極中心線不再是和剛才一樣的角度，而是加了一個(gè)角度，即商。功角只有在0--90度間才符合這個(gè)特性。也就是SIN0-90度的值是0---1發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，功角一般在30度左右，這是因?yàn)樾枰粋€(gè)靜穩(wěn)定的冗余。因?yàn)镾IN30度=0.5也就是說一般發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定冗余為2?，F(xiàn)代發(fā)電機(jī)因?yàn)橛辛溯^為先進(jìn)的調(diào)節(jié)器，往往功角可以運(yùn)行在較大的角度運(yùn)行，甚至運(yùn)行在功率因數(shù)為進(jìn)相0.9運(yùn)行，而保證不會失去靜態(tài)穩(wěn)定。這時(shí)候的功角大于90度.....根據(jù)以上公式大家可以進(jìn)行分析。功角可以理解為定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場之間的夾角，功角是一個(gè)角度，發(fā)電機(jī)額定正常運(yùn)行功角一般在30度左右，在0?90之間功角越大發(fā)電機(jī)功率越大，但超過90度發(fā)電機(jī)外界受到擾動(dòng)后就處于不穩(wěn)定狀態(tài)了，對于有自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的發(fā)電機(jī)由于受暫態(tài)磁阻的影響發(fā)電機(jī)的功角特性曲線發(fā)生偏移，功角可以大于90度穩(wěn)定運(yùn)行。功角應(yīng)該就是電動(dòng)勢與負(fù)載（系統(tǒng)）電壓的夾角。功角的測量，可以利用裝于轉(zhuǎn)子大軸上的霍爾傳感器來感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁場的角度（與定子電動(dòng)勢一致），以此為參照，再通過機(jī)端PT感應(yīng)出的機(jī)端電壓（系統(tǒng)電壓）與參照值相比較，其相位角度差，就是功角。功角是轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場的夾角，或者是定子電動(dòng)勢與負(fù)載電壓的夾角；功率因數(shù)里面的相角是指電壓與電流的夾角。二者不是一回事。就是說，當(dāng)無功等于零時(shí)，相角肯定是0的，但功角可以在大于負(fù)90度小于正90度之間，小于零度時(shí)是調(diào)相運(yùn)行狀態(tài)；而有功為零時(shí)，功角肯定是0度，而相角仍可以在負(fù)90到正90度之間，大于零度時(shí)是遲相，小于零度時(shí)是進(jìn)相。道理上應(yīng)該是這樣的。

有功負(fù)荷帶得越高，汽機(jī)出力越大，功角拉得越開，越易失步，因?yàn)樵竭^90度，就是滑極了。當(dāng)然，勵(lì)磁電流小了，不足以維持轉(zhuǎn)子磁場，就是進(jìn)相，勵(lì)磁電流再小下去，使轉(zhuǎn)子與定子間的電磁拉力減小，功角必然拉大，一旦越過90度，就會失步。所以，“轉(zhuǎn)子磁場用于約束定子磁場的磁力線就不足.出力越大就越容易失步”是對的。功率平衡?同步發(fā)電機(jī)的功率流程如圖17.6所示。召為自原動(dòng)機(jī)向發(fā)電機(jī)的輸入的機(jī)械功率，其中一部分提供軸與軸承間的摩擦、轉(zhuǎn)動(dòng)部分與空氣的摩擦及通風(fēng)設(shè)備的損耗，總計(jì)為機(jī)械損耗，另一部分供給定子鐵心中的渦流和磁滯損耗，總計(jì)為鐵心損耗尸占，&為通過電磁感應(yīng)作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄗ永@組上的電功率，稱為電磁功率。如果是負(fù)載運(yùn)行，定子繞組中還存在定子銅耗『叫，?=珞一曾叫就是發(fā)電機(jī)的輸出功率。同步發(fā)電機(jī)的功率平衡方程式為*=珞+營殆+土(17-1)定子繞組的電阻一般較小，其銅耗可以忽略不計(jì)，則有P}d==mUIcos=mUlcos(^r-3)(17-2)功角的概念?W為內(nèi)功率因數(shù)角，8=W-中定義為功角。它表EU示發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電勢口和端電壓之間相角差。功角8對于研究同步電機(jī)的功率變化和運(yùn)行的穩(wěn)定性有重要意義。?圖17.7畫出了同步電機(jī)的時(shí)空相量圖。圖中忽略了定子繞組的漏磁電勢，認(rèn)為點(diǎn)+，口Ff4Fa對應(yīng)于轉(zhuǎn)子磁勢『，，對應(yīng)于電樞磁勢”，所

以可近似認(rèn)為端電壓由合成磁勢戶='+”所感應(yīng)。尸和'之間的空間相角差即為和'。之間的時(shí)間相角差。?可見功角8在時(shí)間上表示端電壓和勵(lì)磁磁勢之間的相位差，在空間上表現(xiàn)為合成磁場軸線與轉(zhuǎn)U子磁場軸線之間夾角。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為電網(wǎng)電壓，其大小和頻率不變，對應(yīng)的合成磁勢F總是以同步速度旋轉(zhuǎn)，因此功角的大小只能由轉(zhuǎn)子磁勢7的角速度決定。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，「「和聲之間無相對運(yùn)動(dòng)，8具有固定的值。功角特性?功角特性指的是電磁功率&隨功角8變化的關(guān)系曲線&=f(8)的。?凸極電機(jī)APAfTYinir/T\/阿—01SO°%圈17.9同步電機(jī)的功角特性(a)隱極電機(jī)(b)凸極電機(jī)APAfTYinir/T\/阿—01SO°%圈17.9同步電機(jī)的功角特性(a)隱極電機(jī)(b)凸極電機(jī)的功角七一般來說凸極電機(jī)的些=0令站珞二幽"E*sin<5+幽，-可以求出對應(yīng)于最大電磁功率在45?90之間。sin28?功角特性&=f(8)反映了同步發(fā)電機(jī)的電磁功率隨著功角變化的情況。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)的頻率決定，恒等于同步轉(zhuǎn)速，即，發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩孔和電磁功率&之間成正比關(guān)系：整°電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩相平衡7i=7^+7o其中％為空載轉(zhuǎn)矩因摩擦、風(fēng)阻等引起的阻力轉(zhuǎn)矩)。?可見要改變發(fā)電機(jī)輸送給電網(wǎng)的有功功率，就必須改變原動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，這一改變可以通過調(diào)節(jié)水輪機(jī)的進(jìn)水量或汽輪機(jī)的汽門來達(dá)到。?當(dāng)功角處于0到'快范圍內(nèi)時(shí)，隨著8的增大，&亦增大，同步發(fā)電機(jī)在這一區(qū)間能夠穩(wěn)定運(yùn)行。而當(dāng)8〉弘時(shí)，隨著8的增大，&反而減小，電磁功率無法與輸入的機(jī)械功率相平衡，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越來越大，發(fā)電機(jī)將失去同步，故在這一區(qū)間發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行。?同步發(fā)電機(jī)失去同步后，必須立即減小原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率，否則將使轉(zhuǎn)子達(dá)到極高的轉(zhuǎn)速，以致離心力過大而損壞轉(zhuǎn)子。另外，失步后，發(fā)電機(jī)的頻率和電網(wǎng)頻率不一致，定子繞組中將出現(xiàn)一個(gè)很大的電流而燒壞定子繞組。因此，保持同步是十分重要的。?綜上所述：并聯(lián)于電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的有功功率可以通過調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率□號虧來改變的。而且電機(jī)承擔(dān)的有功功率的極限是^o當(dāng)0<8<快時(shí)發(fā)電機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行；8<0發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行。?應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流不變時(shí)，8的變化也將無功功率的變化。無功功率隨著有功功率的增加而減少，甚至可能導(dǎo)致無功功率改變符號，這是應(yīng)當(dāng)避免的。因此如果只要求改變發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的有功功率時(shí)，應(yīng)該在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)有功功率的同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功功率。何謂發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行?發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意什么?為什么?答:所謂發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,是指發(fā)電機(jī)發(fā)出有功而吸收無功的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，主要應(yīng)注意四個(gè)問題：一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低；二是端部漏磁引起定子端部溫度升高；三是廠用電電壓降低；四是由于機(jī)端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機(jī)定子電流增加，易造成過負(fù)荷。⑴進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,內(nèi)部電勢降低，靜態(tài)儲備降低,使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。⑵由于發(fā)電機(jī)的輸出功率P=EdU/Xd?Sin。，在進(jìn)相運(yùn)行時(shí)Ed、U均有所降低，在輸出功率P不變的情況下，功角0增大，同樣降低動(dòng)穩(wěn)定水平。⑶進(jìn)相運(yùn)行時(shí)由于助磁性的電樞反應(yīng)，使發(fā)電機(jī)端部漏磁增加，端部漏磁引起定子端部溫度升高，發(fā)電機(jī)端部漏磁通為定子繞組端部漏磁通和轉(zhuǎn)子端部磁通的合成。進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，由于兩個(gè)磁場的相位關(guān)系使得合成磁通較非進(jìn)相運(yùn)行時(shí)大，導(dǎo)致定子端部溫度升高。⑷廠用電電壓的降低：廠用電一般引自發(fā)電機(jī)出口或發(fā)電機(jī)電壓母線，進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流降低和無功潮流倒送引起機(jī)端電壓降低同時(shí)造成廠用電電壓降低。發(fā)電機(jī)失磁對系統(tǒng)有何影響？答:發(fā)電機(jī)失磁對系統(tǒng)的影響主要有：1、低勵(lì)和失磁的發(fā)電機(jī)，從系統(tǒng)中吸收無功功率，引起電力系統(tǒng)的電壓降低，如果電力系統(tǒng)中無功功率儲備不足,將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點(diǎn)的電壓低于允許值，破壞了負(fù)荷與各電源間的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至使電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。2、當(dāng)一臺發(fā)電機(jī)發(fā)生失磁后,由于電壓下降，電力系統(tǒng)中的其它發(fā)電機(jī)，在自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置的作用下,將增加其無功輸出,從而使某些發(fā)電機(jī)、變壓器或線路過電流，其后備保護(hù)可能因過流而誤動(dòng)，使事故波及范圍擴(kuò)大。3、一臺發(fā)電機(jī)失磁后，由于該發(fā)電機(jī)有功功率的搖擺,以及系統(tǒng)電壓的下降，將可能導(dǎo)致相鄰的正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間,或電力系統(tǒng)各部分之間失步，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。4、發(fā)電機(jī)的額定容量越大，在低勵(lì)磁和失磁時(shí)，引起無功功率缺額越大，電力系統(tǒng)的容量越小,則補(bǔ)償這一無功功率缺額的能力越小。因此，發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘恐仍酱髸r(shí),對電力系統(tǒng)的不利影響就越嚴(yán)重。25、發(fā)電機(jī)失磁對發(fā)電機(jī)本身有何影響？答:發(fā)電機(jī)失磁對發(fā)電機(jī)本身的影響主要有：1、由于發(fā)動(dòng)機(jī)失磁后出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流，差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過熱。特別是直接冷卻的高力率大型機(jī)組，其熱容量裕度相對降低，轉(zhuǎn)子更容易過熱。而轉(zhuǎn)子表層的差頻電流，還可能使轉(zhuǎn)子本體槽楔、護(hù)環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過熱甚至灼傷，2、失磁發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行之后，發(fā)電機(jī)的等效電抗降低，從電力系統(tǒng)中吸收無功功率,失磁前帶的有功功率越大，轉(zhuǎn)差就越大，等效電抗就越小，所吸收的無功功率就越大。在重負(fù)荷下失磁后，由于過電流，將使發(fā)電機(jī)定子過熱。3、對于直接冷卻高力率的大型汽輪發(fā)電機(jī)，其平均異步轉(zhuǎn)矩的最大值較小，慣性常數(shù)也相對降低，轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面，也呈較明顯的不對稱。由于這些原因，在重負(fù)荷下失磁后，這種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動(dòng)。對于水輪發(fā)電機(jī),由于平均異步轉(zhuǎn)矩最大值小，以及轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面不對稱,在重負(fù)荷下失磁運(yùn)行時(shí)，也將出現(xiàn)類似情況。這種情況下，將有很大甚至超過額定值的電機(jī)轉(zhuǎn)矩周期性地作用到發(fā)電機(jī)的軸系上,并通過定子傳遞到機(jī)座上。此時(shí)，轉(zhuǎn)差也作周期性變化，其最大值可能達(dá)到4%?5%，發(fā)電機(jī)周期性地嚴(yán)重超速。這些情況,都直接威脅著機(jī)組的安全。4、失磁運(yùn)行時(shí),定子端部漏磁增強(qiáng),將使端部的部件和邊段鐵芯過熱。試述發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)？答:發(fā)電機(jī)的異步運(yùn)行指發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的異步運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)失磁時(shí)，勵(lì)磁電流逐漸衰減為零,發(fā)電機(jī)電勢相應(yīng)減小，輸出有功功率隨之下降源動(dòng)機(jī)輸入的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于發(fā)電機(jī)輸出的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加,功角逐步增大，這時(shí)定子的同步旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)滑差。定子電流與轉(zhuǎn)子電流相互作用,產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。與此對應(yīng)，定、轉(zhuǎn)子之間由電磁感應(yīng)傳送的功率稱為異步功率，隨功角的增大而增大;同時(shí)原動(dòng)機(jī)輸入功率隨功角增大而減小,當(dāng)兩者相等時(shí)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定異步運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行主要有兩個(gè)問題，其一，對發(fā)電機(jī)本身有使轉(zhuǎn)子發(fā)生過熱損壞的危險(xiǎn);其二，對系統(tǒng)而言，此時(shí)發(fā)電機(jī)不僅不向系統(tǒng)提供無功反而要向系統(tǒng)吸收無功，勢必引起系統(tǒng)電壓的顯著下降，造成系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平大大降低。發(fā)電機(jī)定子繞組中的負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)有什么危害?答:發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度，與三相正序?qū)ΨQ電流所形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速一致，即轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)與正序旋轉(zhuǎn)磁場之間無相對運(yùn)動(dòng)，此即”同步”的概念。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負(fù)荷三相不對稱（接有電力機(jī)車、電弧爐等單相負(fù)荷）時(shí),在發(fā)電機(jī)定子繞組中就流有負(fù)序電流。該負(fù)序電流在發(fā)電機(jī)氣隙中產(chǎn)生反向（與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場相反）旋轉(zhuǎn)磁場,它相對于轉(zhuǎn)子來說為2倍的同步轉(zhuǎn)速，因此在轉(zhuǎn)子中就會感應(yīng)出100Hz的電流,即所謂的倍頻電流。該倍頻電流主要部分流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽楔和阻尼條，而在轉(zhuǎn)子端部附近沿周界方向形成閉合回路，這就使得轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面、槽楔和小齒接觸面等部位局部灼傷,嚴(yán)重時(shí)