Работа синхронных генераторов. Особенности.    Значительно большее влияние, чем параметры нормального режима на полную и активную мощность генератора оказывает изменение коэффициента мощности – рис.4.1. При коэффициенте мощности cos < cosн рабочая точка должна переместиться из точки А на прямую ОР, в точку Р с номинальным током возбуждения. При этом режим ОV, с повышенным током возбуждения в точке V, запрещен из-за сильного размагничивающего действия реакции статора. 
    Таким образом, на участке АРD в режимах с пониженными коэффициентами мощности машина с нагрузкой, ограниченной током ротора, может выдавать лишь пониженную, по сравнению с номинальной, полную мощность при уменьшенном токе статора.

    При работе генератора с повышенными коэффициентами мощности от номинального в точке В до значения cos = 1, что соответствует прямой ОВ, полная мощность ограничена турбиной, как уже было описано при рассмотрении рис.4.1. Конец вектора ОА перемещается при увеличении соs по прямой АВ или А'В'. Тем не менее, после достижения точки А' следует перейти в точку В' по условиям недостаточной устойчивости при cos = 1. 
    Особенности работы синхронных генераторов с потреблением реактивной мощности.
    При работе в емкостном квадранте в режимах с недовозбуждением (влево от прямой ОЕ) активная мощность генератора ограничивается устойчивостью его работы. 
    Работа в режиме недовозбуждения всё чаще практикуется в современных энергосистемах в часы минимума нагрузки из-за избытков реактивной мощности, генерируемых воздушными линиями высокого напряжения с расщепленными проводами, и невозможности кратковременных остановок крупных генераторов. При работе с опережающим током статора такой режим осуществим только при автоматическом регулировании возбуждения. Но и при выполнении этих условий требуется уменьшение активной нагрузки генератора для обеспечения устойчивости в области низких cos – участок диаграммы мощности NK. 
    В современных крупных турбогенераторах режимы с недовозбуждением ограничиваются дополнительно нагревом крайних пакетов активной стали и конструктивных элементов торцевых зон статора. Этот дополнительный нагрев обусловлен повышенной результирующей индукцией в торцевых зонах, что объясняется слабой магнитной связью обмоток статора и ротора в этих зонах и недостаточной компенсацией потока рассеяния статора потоком ротора – участок диаграммы мощности МК. Магнитная связь обеих обмоток слабее здесь потому, что поля, образуемые лобовыми частями обмоток статора и ротора, вынуждены замыкаться большей частью по воздуху. Поэтому область 5 обозначается как область опасной работы турбогенератора (отрезки KNBO или KNB'O). 
    В практике эксплуатации для определения допустимых нагрузок в режимах перевозбуждения пользуются, как правило, не диаграммой мощности, а так называемой картой допустимых нагрузок. Эти карты позволяют одновременно оценить влияние на нагрузку температуры охлаждающей среды, напряжения и cos. Карты составляются для каждой машины на основании эксплуатационных испытаний на нагрев [6]. 
    В машинах со смешанным водородно-водяным охлаждением статора повышение нагрузки при уменьшении температуры охлаждающей среды не допускается, так как температуры газа и воды могут изменяться независимо друг от друга и затруднить контроль нагрузок настолько, что нагрузка генератора из-за неправильной оценки условий охлаждения может быть увеличена до недопустимых значений. 
    На величину допустимых аварийных перегрузок оказывают влияние постоянные времени нагрева обмоток ротора и статора синхронных машин, особенно с системами непосредственного охлаждения. Эти постоянные малы и составляют для обмоток ротора с непосредственным охлаждением водородом Тср = 1,9 – 2,5 мин, а для обмотокстатора с непосредственным охлаждением водой Тср = 0,5 – 1,0 мин.