同步調相機的工作原理

電力系統(tǒng)中的主要負載是異步電動機和變壓器。這些設備均從電網汲取大量的無功功率以供其勵磁之用。所以，電網擔負著很大一部分電感性的無功電流，導致電網的功率因數(shù)降低，以致發(fā)電機和輸配電設備的作用不能充分發(fā)揮，線路損耗和電壓損失增大，輸電質量變壞，甚至影響輸電的穩(wěn)定性。

由于同步電機處在過勵狀態(tài)時，可以從電網汲取相位超前于電壓的電流，從而改善電網的功率因數(shù)，功率因數(shù)的提高，因此在過去的生產實際中，除選用一部分同步電動機外，還在電網的受電端裝設一些同步調相機，用于改善電網的功率因數(shù)。根據(jù)電網負載情況的不同，適當調節(jié)調相機的勵磁電流，可改變調相機汲取的無功功率，使電網的功率因數(shù)接近于1。

此外，在長距離輸電線路中，線路電壓降隨負載情況的不同而發(fā)生變化，如果在輸電線的受電端裝一同步調相機，在電網負載重時，讓其過勵運行，增加輸電線中滯后的無功電流分量，從而可減少線路壓降；在輸電線輕載的情況下，讓其欠勵運行，吸收滯后的無功電流，可防止電網電壓上升，從而維持電網的電壓在一定的水平上。同步調相機還有提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。

同步調相機的特點

（1）同步調相機的額定容量是指它在過勵時的視在功率，這時的勵磁電流稱為額定勵磁電流。

根據(jù)實際運行需要和穩(wěn)定性，它在欠勵運行時的容量只有過勵時的0．5～0．65倍；

（2）由于調相機不拖動機械負載，其轉軸可以細些，靜態(tài)過載倍數(shù)可以小些，相應地可以減小氣隙和勵磁繞組的用鋼量，因此它的直鈾同步電抗Xd較大；

（3）為了提高材料利用率，大型調相機多采用氫冷或雙水內冷方式。

同步調相機的優(yōu)點

同步調相機作為一種最早采用的無功補償設備，一種專門的無功功率發(fā)電機，具有跟蹤速度快（能抑制閃變或沖擊）、補償范圍廣（容性、感性均可）、故障率低等優(yōu)點。另外，它還具有調整電壓平滑。單機容量大（達數(shù)十萬Var）等優(yōu)點，可以有效支撐電網電壓和提高電網的穩(wěn)定性。因此，同步調相機是大型電網首選的無功補償設備。但是，調相機也存在運行維護比較復雜、有功功率損耗較大、運行噪聲較高、小容量調相機單位容量投入費用較高等缺點。因此，同步調相機宜作為大容量集中補償裝置，通常容量大于10MVA，多裝設在樞紐變電站、換流站以及受端變電站或換流站。