在并聯供電系統中,無功均衡環節一般與調壓器組合在一起,組成閉環控制系統進行自動調節。因此,并聯發電機的調壓器就不僅敏感調節點的電壓信號,還需疊加一個無功電流分配偏差信號。

由前述內容可知,當增加一臺發電機的勵磁電流時,就可以增大其無功輸出;同理,減小發電機的勵磁電流,即可減小其無功輸出。因此,無功均衡環節首先應取出無功偏差信號,該信號要具有不同的極性。對分擔無功負載多的發電機,其極性應為正,與調壓器檢測到的電壓信號疊加,使調壓器產生減小勵磁電流的作用;反之,對分擔無功負載少的發電機,其極性應為負,與電壓檢測信號相減,使調壓器產生增大勵磁電流的作用,這樣就能使各臺發電機所承擔的無功負載趨于均衡。

由上可見,無功自動均衡線路要解決的主要問題是將無功電流偏差轉換為某種適當形式的信號,以便與調壓器檢測點電壓信號疊加。實際電路中一般有兩種疊加方法,一種是將無功電流偏差信號轉換為交流電壓信號,與調壓器檢測點信號在交流側疊加;另一種是將無功電流偏差信號轉換為直流電壓信號,與調壓器檢測點信號在直流側疊加。

無功電流自動均衡線路的具體形式可有多種,但其組成必須滿足以下要求:

正確取出信號,即能判斷出各并聯電源無功電流分配是否均衡,不均衡才起調節作用;取出的信號大小要與無功電流差成正比,而與有功電流的分配情況無關。

正確調整勵磁,無功電流偏差信號的極性要與調壓器檢測線路正確配合,使分擔無功電流多的發電機勵磁減弱,分擔無功電流少的發電機勵磁增強。

正確動作,即該線路在發電機未投入并聯時不應工作,只有在發電機投人并聯后,線路才起作用。

典型線路分析,圖6-11所示為兩臺發電機并聯時的一種無功均衡線路,屬于交流側疊加的類型。下面

分析其均衡原理。

圖中的電流互感器CT1、CT2差動連接,使均衡互感器ET1、ET2的原邊電流為電流互感器副邊電流之差。均衡互感器ET1、ET2副邊產生與無功電流差成比例且有一定相位關系的電壓h1、h2,并分別作用于兩個調壓器檢測電路的整流橋前,從而使整流橋檢測到的電壓大小能反映無功電流差的大小及極性,使調壓器能正確調整各發電機的勵磁電流。電流互感器副邊的K為并聯斷路器BTB的常閉輔助觸點,以保證該線路只在發電機投人并聯后才起作用。

(r1-r2)=(r:1-r:2)

情況的負載阻抗很大,大小和相位均決定,按照圖6-12相位超前于原邊電負載電流很小,可以于原邊電流。

所示的同名端和正方流90°,可表示為:

ru=jk

均衡互感器是一種特殊的變壓器,其磁化電抗r=f-u            (6-15)

即均衡互感器原邊的電流r`l、r`2與兩套電源的負載電流差成正比。因為,正常情況下飛機交流電源運行于三相基本對稱狀態,所以,可以用一相電流的偏差信號代表總的負載情X″,很小,因此,可將其看作空其勵磁電流很大,副邊忽略,所以載變壓器則副邊電壓的方向,均衡互感器副邊電壓的大小正比于原邊電流,而

VU=jX-rJ1=j2KI              (6-16)

1J2-jX7r-J2=j;(ik-(r:2-r:1)

式中:Xu一均衡互感器的勵磁電抗。

從上式可以看出,均衡互感器副邊電壓的大小與相位均由負載電流差(r:1-r:2)決定,且有u1=-u2,當r:1=I:2時,有LJJ1=-u2=0。

無功均衡環節的輸出信號叱小U2與調壓器的檢測信號在整流之前的交流側疊加,可以使無功電流差產生的電壓信號發生調節作用,而有功電流偏差不起作用。這一結論可以通過相量圖來分析。下面分幾種情況討論。

設發電機只帶純無功負載,且I:1:2,設變壓器原邊B相電壓U:為參考相量,則副邊電壓LI1、u2與U原邊電壓同相位。r:1、r:2均滯后于90°(設負載為純感性)。無功電流差(I:1-I:2)及(r:2-r:1)的相同.

圖6-13 純無功負載時U1、u2與UD1、u72的相位關系

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