發(fā)電機(jī)組不能使用電容補(bǔ)償系統(tǒng)的原因分析
為了保護(hù)發(fā)電機(jī)組，我司要求在使用發(fā)電機(jī)組供電時(shí)，不能使用電容補(bǔ)償系統(tǒng)。因?yàn)樵诟鞣N無功功率補(bǔ)償方法中，并聯(lián)電容器由于其簡單的結(jié)構(gòu)，方便、靈活的安裝方法，較低的運(yùn)行費(fèi)用和低廉的產(chǎn)品價(jià)格等方面的特點(diǎn)，已使其成為當(dāng)今無功功率補(bǔ)償技術(shù)中使用的主導(dǎo)產(chǎn)品。
尤其是隨著電容器制造技術(shù)的日益成熟，其質(zhì)量水平、壽命等級、安全運(yùn)行可靠性等指標(biāo)得以大大提高；品種、規(guī)格也越來越齊全，為補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)和制作帶來了極大的便利。故由其為主體制作的各種電容器補(bǔ)償和濾波成套裝置的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。已逐步取代了傳統(tǒng)的同步調(diào)相機(jī)。
但是并聯(lián)電容器也有其不足之處：例如，只能分級補(bǔ)償固定的無功功率(其補(bǔ)償精度決定于電容器組中單臺電容器的電容量),，而不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)、線性的補(bǔ)償。另外， 在系統(tǒng)中存在諧波時(shí)， 還可能與系統(tǒng)中的固有電抗產(chǎn)生并聯(lián)諧振，使諧波電流放大(可達(dá)額定電流的幾倍甚至幾十倍)，導(dǎo)致電容器及相關(guān)元器件和線路嚴(yán)重過載而燒毀。
發(fā)電機(jī)組依靠電壓調(diào)節(jié)器控制輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器檢測三相輸出電壓，以其平均值與要求的電壓值相比較。調(diào)節(jié)器從發(fā)電機(jī)內(nèi)部的輔助電源取得能量，通常是與主發(fā)電機(jī)同軸的小發(fā)電機(jī)，傳送DC電源給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場激勵(lì)線圈。線圈電流上升或下降，控制發(fā)電機(jī)定子線圈的旋轉(zhuǎn)磁場或稱為電動(dòng)勢EMF的大小。定子線圈的磁通量決定發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
發(fā)電機(jī)組定子線圈的內(nèi)阻以Z表示，包括感性和阻性部分；由轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈控制的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢用交流電壓源以E表示。假設(shè)負(fù)載是純感性的，在向量圖中電流I滯后電壓U正好90°電相位角。如果負(fù)載是純阻性的，U和I的矢量將重合或同相。實(shí)際上多數(shù)負(fù)載介于純阻性和純感性之間。電流通過定子線圈引起的電壓降用電壓矢量I×Z表示。它實(shí)際上是兩個(gè)較小的電壓矢量之和，與I同相的電阻壓降和超前90°的電感壓降。在本例中，它恰好與U同相。因?yàn)殡妱?dòng)勢必須等于發(fā)電機(jī)內(nèi)阻的電壓降和輸出電壓之和，即矢量E=U和I×Z的矢量和。電壓調(diào)節(jié)器改變E可以有效地控制電壓U。
現(xiàn)在考慮用純?nèi)菪载?fù)載代替純感性負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)的內(nèi)部情況會(huì)發(fā)生什么變化。這時(shí)的電流和感性負(fù)載時(shí)正好相反。電流I現(xiàn)在超前電壓矢量U，內(nèi)阻電壓降矢量I×Z，也正好反相。則U和I×Z的矢量和小于U。
由于和感性負(fù)載時(shí)相同的電動(dòng)勢E在容性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生了較高的發(fā)電機(jī)組輸出電壓U，所以電壓調(diào)節(jié)器必須明顯地減小旋轉(zhuǎn)磁場。實(shí)際上，電壓調(diào)節(jié)器可能沒有足夠的范圍來完全調(diào)節(jié)輸出電壓。所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在一個(gè)方向連續(xù)勵(lì)磁含有永久磁場，即使電壓調(diào)節(jié)器全關(guān)，轉(zhuǎn)子仍有足夠的磁場對電容負(fù)載充電并產(chǎn)生電壓，這種現(xiàn)象稱為"自激"。自激的結(jié)果是過壓或者是電壓調(diào)節(jié)器關(guān)機(jī)，發(fā)電機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)則認(rèn)為是電壓調(diào)節(jié)器故障(即"失勵(lì)")。這任一種情況都會(huì)引起發(fā)電機(jī)停機(jī)。發(fā)電機(jī)輸出端所接的負(fù)載，可能是獨(dú)立的，也可能是并聯(lián)的，決定于自動(dòng)切換柜工作的定時(shí)和設(shè)置。在某些應(yīng)用中，停電時(shí)電容補(bǔ)償系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)接入的第一個(gè)負(fù)載。
新聞名稱：發(fā)電機(jī)組不能使用電容補(bǔ)償系統(tǒng)的原因分析
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