汽轮发电机的P-Q曲线.doc

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1、汽轮发电机的P-Q曲线 汽轮发电机在稳定运行条件下，有功功率P和无功功率Q之间的关系曲线称为发电机的安全运行极限图，又称运行容量特性曲线（检称P-Q曲线）。该曲线能够角完整表达发电机在不同运行方式下的容量极限，并且可以清楚反映cosp变化会电机出力的影响和限制。下面讨论汽轮发电机允许运行范围的P-Q曲线的绘制及运行 在不计铁芯的饱和影响时，可按发电机的相量图来绘制P-Q曲线。 汽轮发电机P-Q曲线的组成，如图12-3所示，去OP为有功功率坐标轴，OQ为无功功率坐标轴，根据发电机额定有功及无功功率确定工作点，如图12-3中A点所示，在P-Q坐标平面上，A为额定运行点。OA在P轴及轴上的投影

2、AC、AD，即为发电机的额定有功功率和额定无功功率。 发电机功率因数cosp不等于额定功率因数cospN运行时，以定子电流（即视在功率）不超过额定值作为条件，运行点应限制在以O点为圆心，以OA为半径的圆弧以内；以励磁电流不超过额定值作为条件，则运行点应限制在以B点为圆心，以BA为半径的圆弧AN之内；以不超过额定有功功率PN为条件，运行点应在水平线HCA以下；以不小于最小允许功率Pmin为条件，则运行点应在水平线GFN以上。同时考虑上诉四个条件，并在滞后COSP≤1时，P和Q的允许运行范围FN-NA-AC-CF所包围的面积。 汽轮发电机在功率因数cosp超前而转入进相运行时，定子和励磁绕组

3、的额定电流已不再是限制的因素，除了受额定有功功率和最小允许有功功率限制外，首先受定子端部发热的限制。汽轮发电机进相运行的另一个限制因素时系统运行稳定性。但是稳定性问题不仅与该发电机的运行状态有关，还与整个系统的结构、参数、其他各台发电机运行状态以及发电机自动电压调节器性能等密切相关，所以发电机进相运行的运行范围不如相位滞后运行那样十分确定。图12-3给出的只是进相运行的大概范围。 按相量图绘制的P-Q曲线，说明了发电机输出功率与有关参量的变化关系，但由于作图设计及饱和的影响，因而所得曲线不能准确反映发电机说我出力限制。考虑饱和和影响的P-Q曲线，可由发电机的调整特性曲线求得。再按额定转速

4、和电压下所带负载的温升试验测得的数据，确定不同冷却介质温度下的定子和转子容许电流，对应不同的cosp算出容许定子电流的有功和无功分量，按一定的比例尺绘制在P-Q坐标图上，将统一冷却介质温度下的各点连成曲线，即为该冷却条件下保持额定频率和额定电压运行的P-Q曲线。发电机的P-Q曲线由制造厂提供，是发电厂运行和调度人员必须掌握的资料。研究发电机的P-Q曲线，对提高发电机的安全运行，保证安全供电和发挥设备潜力均有重要的意义。