功率因數(shù)（PowerFactor）的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ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cosΦ=P/S.1.多數(shù)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)為0.8，個(gè)別的功率因數(shù)可達(dá)0.85或0.9。一般情況下，功率因數(shù)由額定值到1.0的范圍內(nèi)變化時(shí)，發(fā)電機(jī)的出力可以保持不變，但為保持系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定，要求功率因數(shù)不能超過(guò)0.95，也就是無(wú)功負(fù)荷不得小于有功負(fù)荷的1/3。當(dāng)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)低于額定值時(shí)，由于轉(zhuǎn)子電流增大，會(huì)使轉(zhuǎn)子溫度升高，此時(shí)，應(yīng)調(diào)整負(fù)荷，降低發(fā)電機(jī)的出力。否則，轉(zhuǎn)子溫度可能超出極限值。所以，運(yùn)行時(shí)值班人員必須注意調(diào)整負(fù)荷，使轉(zhuǎn)于電流不超過(guò)在該冷卻空氣進(jìn)口溫度下的允許值。一般地，功率因數(shù)都是0.8-0.9左右吧！這個(gè)要根據(jù)這臺(tái)機(jī)組所規(guī)定的功率因數(shù)參數(shù)和電網(wǎng)的要求。2. 由Q=UIsinΦ和P=UIcosΦ知，若機(jī)組發(fā)出的無(wú)功越多，功率因數(shù)就是減小，在發(fā)電機(jī)輸出功率不變的情況下，機(jī)端的電壓會(huì)升高。無(wú)功越多，勵(lì)磁電流就會(huì)增大，機(jī)組的定、轉(zhuǎn)子溫度會(huì)有所升高，過(guò)高的話，兩者的絕緣可能也會(huì)受到威脅呢.反之，如果功率因數(shù)過(guò)高，，機(jī)組所發(fā)的無(wú)功功率就是很少啦！機(jī)端電壓也會(huì)降低，就會(huì)降低運(yùn)行的穩(wěn)定性很容易失步或有可能會(huì)造成機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行呢？ 所以機(jī)組運(yùn)行時(shí)，注意機(jī)端電壓在規(guī)定值和保證機(jī)組不進(jìn)相運(yùn)行就可以了。3.為了保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)一般不應(yīng)超過(guò)遲相0.95運(yùn)行，或無(wú)功負(fù)荷應(yīng)不小于有功負(fù)荷的1/3。在發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置投入運(yùn)行的情況下，必要時(shí)發(fā)電機(jī)可以在功率因數(shù)為1.0的情況下短時(shí)運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)引起發(fā)電機(jī)的振蕩和失步。目前大機(jī)組基本上不允許進(jìn)相運(yùn)行，有的大機(jī)組正在進(jìn)行進(jìn)相試驗(yàn)，運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)本機(jī)組的情況及時(shí)調(diào)整。當(dāng)功率因數(shù)低于額定值時(shí)，發(fā)電機(jī)出力應(yīng)降低，因?yàn)楣β室驍?shù)越低，定子電流中的無(wú)功分量越大，轉(zhuǎn)子電流也必然增大，這會(huì)引起轉(zhuǎn)子電流超過(guò)額定值而使其繞組發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象，試驗(yàn)證明，當(dāng)功率因素等于0.7時(shí)，發(fā)電機(jī)的出力將減少8%。因此發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，若其功率因數(shù)低于額定值時(shí)，值班人員必須及時(shí)調(diào)整，使出力盡量帶到允許值，而轉(zhuǎn)子電流不得超過(guò)額定值。4.功率因數(shù)過(guò)高或過(guò)低對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行有影響，主要是指在滿負(fù)荷的情況下。當(dāng)有功負(fù)荷滿發(fā)時(shí)，cosφ過(guò)高即無(wú)功過(guò)低，減少系統(tǒng)的無(wú)功裕量，會(huì)影響發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性。雖然提高了經(jīng)濟(jì)性，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這是以增加事故的概率換來(lái)的，一旦有突發(fā)事故發(fā)生，發(fā)電機(jī)可能經(jīng)受不起小的擾動(dòng)或震蕩，有可能失步。此外，無(wú)功過(guò)低將引起發(fā)電機(jī)端電壓下降，使廠用電動(dòng)機(jī)受影響。電動(dòng)機(jī)吸取的電流上升，而使電壓更低，形成惡性循環(huán)，可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定運(yùn)行而崩潰。cosφ過(guò)高還會(huì)增加發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的機(jī)會(huì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)端部容易發(fā)熱。cosφ過(guò)低即無(wú)功過(guò)高，勵(lì)磁電流上升，轉(zhuǎn)子繞組溫度上升，壽命縮短。cosφ過(guò)低使得發(fā)電機(jī)端電壓上升，鐵芯內(nèi)磁通密度增加，損耗也增加，鐵芯溫度上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，cosφ過(guò)低，發(fā)動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流、定子電流增加，將使設(shè)備發(fā)熱，增加了設(shè)備老化、開(kāi)關(guān)跳閘等機(jī)會(huì)。在平時(shí)的運(yùn)行監(jiān)視中，要根據(jù)電壓來(lái)調(diào)整，電壓偏低要多發(fā)無(wú)功，電壓偏高要少發(fā)無(wú)功，通過(guò)調(diào)整有功和無(wú)功的比例，控制電壓和運(yùn)行電流，確保發(fā)電機(jī)在安全、經(jīng)濟(jì)的條件下運(yùn)行。勵(lì)磁電流越大，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)越強(qiáng)，同樣轉(zhuǎn)速下定子線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越高；在空載時(shí)，極端電壓取決于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的大小；帶上負(fù)荷后，由于定子線圈中的負(fù)荷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)（電樞反應(yīng)磁場(chǎng)）和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)共同形成了合成磁場(chǎng)，這時(shí)機(jī)端電壓則取決于合成磁場(chǎng)的大??；由于負(fù)荷電流的大小和性質(zhì)的不同，電樞反應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)有增強(qiáng)（進(jìn)相時(shí)）或削弱（遲相時(shí)）的作用，定子電流中產(chǎn)生這個(gè)增強(qiáng)或削弱作用磁場(chǎng)的電流就是無(wú)功電流，這個(gè)電流乘電壓就是無(wú)功功率咯；如果無(wú)功功率平衡，那么機(jī)端電壓維持不變，如果負(fù)荷變動(dòng)，電樞反應(yīng)磁場(chǎng)變化引起合成磁場(chǎng)的變化，機(jī)端電壓就會(huì)波動(dòng)，那么就需要我們調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的大小使合成磁場(chǎng)保持不變，以維持機(jī)端電壓不變。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)可以看成為一個(gè)以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。無(wú)功負(fù)荷電流是造成發(fā)電機(jī)端電壓下降的主要原因，當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無(wú)功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機(jī)的端電壓應(yīng)基本保持不變，實(shí)現(xiàn)這一要求的辦法是隨無(wú)功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。 2、無(wú)功功率的調(diào)節(jié)：
發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為是與無(wú)限大容量電源的母線運(yùn)行，要改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，感應(yīng)電勢(shì)和定子電流也跟著變化，此時(shí)發(fā)電機(jī)的無(wú)功電流也跟著變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)與無(wú)限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為了改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率，必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。此時(shí)改變的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流并不是通常所說(shuō)的“調(diào)壓”，而是只是改變了送入系統(tǒng)的無(wú)功功率。 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)根據(jù)各自的額定容量，按比例進(jìn)行無(wú)功電流的分配。大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無(wú)功負(fù)荷，而容量較小的則負(fù)提供較少的無(wú)功負(fù)荷。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功負(fù)荷能自動(dòng)分配，可以通過(guò)自動(dòng)高壓調(diào)節(jié)的勵(lì)磁裝置，改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流維持其端電壓不變，還可對(duì)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷的合理分配。在改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流中，一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路中進(jìn)行，因?yàn)樵摶芈分须娏骱艽?，不便于進(jìn)行直接調(diào)節(jié)，通常采用的方法是改變勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。常用的方法有改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路的電阻，改變勵(lì)磁機(jī)的附加勵(lì)磁電流，改變可控硅的導(dǎo)通角等。這里主要講改變可控硅導(dǎo)通角的方法，它是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流或功率因數(shù)的變化，相應(yīng)地改變可控硅整流器的導(dǎo)通角，于是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管，可控硅電子元件構(gòu)成，具有靈敏、快速、無(wú)失靈區(qū)、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機(jī)的過(guò)電壓和實(shí)現(xiàn)快速滅磁。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置通常由測(cè)量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔助單元構(gòu)成。被測(cè)量信號(hào)（如電壓、電流等），經(jīng)測(cè)量單元變換后與給定值相比較，然后將比較結(jié)果（偏差）經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大，并用于控制可控硅的導(dǎo)通角，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵(lì)磁電源同步，以保證控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無(wú)功負(fù)荷。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的單元。勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元用于改善勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的。必須指出并不是每一種自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置都具有上述各種單元，一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān)。
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