Синхронные генераторы как основные источники реактивной мощности являются также одним из основных средств регулирования напряжения. Возможность генератора как регулирующего устройства определяется его исполнением (гидро- или турбогенератор), тепловым режимом, системой возбуждения и автоматическим регулятором возбуждения. Регулируемым параметром генератора является напряжение на его зажимах, которое для большинства генераторов может изменяться в пределах:

0,95U_ном ≤ U_г ≤ 1,05U_ном.

Заданное напряжение может поддерживаться только в том случае, если выработка генератором реактивной мощности находится в допустимых пределах:

Q_min ≤ Q_г ≤ Q_max.

Для турбогенераторов вследствие их конструктивной особенности регулировочный диапазон по реактивной мощности можно принимать в зависимости от его коэффициента мощности (cosφ), как показано на диаграмме (рис. 4.2). Для гидрогенераторов полная мощность, как правило, не зависит от cosφ. Гидрогенераторы в большинстве случаев проектируются для работы в режиме синхронного компенсатора, т.е. для них Q_г = S_г.ном.

Как видно из рис. 4.2, турбогенератор может не только генерировать, но и потреблять реактивную мощность. Это связано с необходимостью регулирования (поддержания) напряжения на зажимах генератора (на шинах генераторного напряжения).

Способность генератора генерировать и потреблять реактивную мощность иллюстрируется его статической характеристикой U_г = f(Q_э) (рис. 4.3) и обеспечивается его АРВ путем изменения тока возбуждения. С увеличением тока возбуждения реактивная мощность возрастает, изменяясь при этом в допустимых пределах от Q_{г min} до Q_{г max}.

Если при уменьшении Q_э реактивная мощность генератора уменьшается до Q_{г min}, напряжение на его шинах начинает возрастать. И наоборот, если реактивная мощность увеличивается до Q_{г max}, напряжение на его шинах снижается. На участке от Q_{г min} до Q_гmax напряжение благодаря действию АРВ поддерживается с заданным статизмом, определяемым наклоном его статической характеристики. Такое регулирование напряжения возможно, как уже отмечалось, в диапазоне (0,95—1,05)U_ном.