Векторные диаграммы нерегулируемого и регулируемого генераторов

    До сих пор предполагалось, что ЭДС генераторов при изменении их мощности остается постоянной. При медленном изменении режима таким свойством обладает синхронная ЭДС Е_q нерегулируемого гене­ратора. В действительности же все современные синхронные генераторы оснащены системами автоматического регулирования возбуждения (АРВ). В упрощенных расчетах и для таких генераторов иногда прини­мается неизменные расчетные значения ЭДС, определяемые в соответ­ствии с заданным законом регулирования возбуждения.

    При построении угловых характеристик мощности нерегулируе­мого генератора используется его простейшая математическая модель: Е_q= const, x_d (см. рис. 12.1).

Рис. 12.1. Одномашинная модель энергосистемы.

В этой модели:  где х_d ― синхронное реактивное сопротивление генератора по продольной оси; ― реактивное сопротивление системы.

    Угловая характеристика генератора в этом случае соответствует выражению:

и  представляет собой синусоидальную зависимость (см. рис. 1.4). Изме­нение других параметров режима имеется, но в этой зависимости не от­ражено.

    Для уяснения взаимосвязи между режимными параметрами нере­гулируемого генератора рассмотрим два режима энергосистемы. Со­вмещенная векторная диаграмма этих режимов представлена на рис. 12.2.

    Как видно из векторной диаграммы, изменение тока статора ге­нератора от величины I ₁ до величины I ₂ привело к заметному сниже­нию напряжения U _Ггенератора, что указывает на его значительную за­висимость от мощности нагрузки. Эта зависимость является основным недостатком нерегулируемых

генераторов, для ослабления которого ге­нераторы оснащается автоматическими регуляторами возбуждения АРВ. Взаимосвязи между параметрами режима в этом случае становят­ся сложнее.

Рис. 12.2. Изменение напряжения нерегулируемого генератора при увеличении угла.