台发电机可以并联,并联后由于整步作用而使发电机工作在公共频率五下。正的大小由电网总有功负载凡决定。并联后的有功负载一般是不均衡的,不均衡的程度取决于调定频率差(f01一f02)的大小及频率―负载特性的斜率。

调定频率偏差越大或频率负载特性斜率越小,则有功负载分配偏差越大。一般飞机交流电源的频率―负载特性曲线较平,所以即使调定频率有一点偏差,也会导致有功负载分配的严重不均衡。若不采取均衡措施,就会造成有的发电机过载、有的发电机欠载的情况,使系统不能正常运行。

电源投入并联时,允许的频差范围视交流电源的具体情况而定,如有的飞机规定△F≤1%￡N时即可投人并联。

变速恒频系统,这种情况与发动机直接刚性传动的发电机类似,其频率一负载特性也是一条水平线,电源的频率只取决于控制信号的基准频率,与发电机负载的变化无关。所以,变速恒频电源的并联也必须保证并联电源的频率严格一致。

综合以上四种情况,飞机交流电源系统并联时对频率的要求可以分为两类:变速变频电源和变速恒频电源并联时要求频率严格相等,而恒速恒频交流电源并联时只要求频率相近,但并联后必须采取措施均衡有功负载。

电压大小相等,飞机上的发电机都带有调压器,可以保证并联发电机的调定电压基本相等,所以,投人并联时,不会产生太大的冲击电流。但并联以后,即使电源间的压差很小,也会产生较大的无功负载分配偏差,从而导致系统不能正常工作。现以两台发电机的并联为例进行分析,为其单相等值电路和电压相量图。

设调压器保持发电机的空载调定电压分别为%1和U02,忽略线路阻抗。由于合闸瞬间发生的暂态过程与发电机突然短路相似,当并联电源的频率和初相位都相同时,流过并联发电机的冲击电流为:

f=u01-u02/j2xd    

式中,X〃J为同步发电机的直轴超瞬变电抗,其值远小于同步电抗风。因此,即使很小的压差,t′02也会造成较大的冲击电流.

同时,由相量图可知,冲击电流主要为无功电流分量,因此,当并联发电机频率相等而电压不等时,并联后会造成无功负载不均衡。调定电压相差越大,无功分配偏差也越大,因此必须采取措施均衡无功负载。

电压相位相同,与频率条件一样,对没有恒装的变速变频电源以及变速恒频电源系统,并联时要求对应相电压的相位完全一致。因为在这种情况下,同步发电机的“自整步作用”对相位差不起作用,不能消除起始的相位差。

对恒速恒频交流电源,投入并联时对电压的相位有一定的要求,以防引起过大的冲击电流。现以两台同型号隐极电机空载时投入并联为例进行分析。

两台发电机在电压相位不相同时投人并联的瞬间,相当于在两个发电机回路里突然串入一个电势,这和突路短路的情形相似,因此会引起较大的冲击电流和冲击功率,直到瞬变过程结束才能转人正常稳定运行。

图6-4所示为两台同步发电机空载并联的电压相量图。L01、L02为两台发电机的调定电压,设它们在数值上相等,即有U01=L02=U0,并设两台发电机的电压频率相同,即频差△∫=0。

设△甲为投人并联瞬间的电压相位差,X1是发电机的超瞬变电抗(包括发电机到并联汇流条的馈线阻抗)。则由电压相位不等时的相量图击功率P″与相△的关系为:

r″=U0s11.1 

关系曲线

可见,瞬时冲击电流r〃、冲击y'及冲击功率P〃是相位差△甲的函数,其如图6-5所示。

不同相位差投人并联时的u″、t′、P″的关系曲线.

DSPIC33EP512MU810-E/PF