發(fā)電機部分發(fā)電機如何發(fā)出電的課件

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2、第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,

3、第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,電氣課件,發(fā)電機部分,一、發(fā)電機如何發(fā)出電的？,、發(fā)電機原理,N,S,、,發(fā)電機原理,原始型,采用永磁磁場,轉(zhuǎn)子線,圈上感應(yīng)出電流經(jīng)

4、滑環(huán)碳刷送出,N,S,隨發(fā)電機容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場,.,為了進一步提高發(fā)電機容量,和,為了發(fā)電機負荷和電壓調(diào)整方便,便,把轉(zhuǎn)子磁場由永磁改造為電磁場,2,、發(fā)電機的類型,1,、按原動機：汽輪、水輪、燃氣、柴油及核能等。,2,、按冷卻介質(zhì)：空冷、氫冷和水冷等。,3,、按安裝方式：臥式、立式等。,4,、按本體結(jié)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)電樞式、旋轉(zhuǎn)磁極式等。,損耗：銅損、鐵損、機械損耗、附加損耗等。,發(fā)熱：發(fā)電機運行中產(chǎn)生能量損耗變成熱能使機器的溫度升高。,三種冷卻方式優(yōu)缺點比較：,空冷：經(jīng)濟、設(shè)備簡單、運行維護方便；,冷卻效果差、損耗大、機件易臟污、機組容量受到限制。,氫冷：通風損耗?。?/p>

5、度是空氣的,6.96,）、散熱快（散熱系數(shù)是空氣的,1.35,倍；導熱系數(shù)是空氣的,6.69,倍）、清潔、不助燃（含氧量,2,）、噪音小、不易氧化和產(chǎn)生電暈。,增加制氫和油密封設(shè)備、維護和操作量大、遇明火易爆炸。,水冷：冷卻能力是空氣的,50,倍、價廉、性能穩(wěn)定不會燃燒、粘度小能通過小而復雜的截面。,可能腐蝕銅線、漏水、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復雜。,銘牌：制造廠向使用單位介紹產(chǎn)品的特點和額定運行數(shù)據(jù)用的。其所標的容量、電壓、電流溫升均為額定值。,額定值：能保證電機正常連續(xù)運行的最大限值，即在此數(shù)據(jù)下運行時，發(fā)電機的壽命可以達到預期的年限。,額定容量：指該臺電機長期安全運行的最大允許輸出的視在功率，用,KV.

6、A,或,MV.A,表示。,額定電壓：指該臺電機長期安全工作的最高線電壓，用,KV,表示。,額定電流：指該臺電機正常連續(xù)運行的最大工作電流，用,A,表示。,型號：,QFS,135,2,Q,：汽輪。,F,：發(fā)電機。,S,：水冷,135,：額定功率。,2,：,2,極。,3,、名詞解釋,同步：定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場以相同的方向、相同的速度旋轉(zhuǎn)。,n=60f/p,力率：就是功率因數(shù)。是有功功率和視在功率的比值。,有功：轉(zhuǎn)換成非電、磁形式（光、熱、機械能）的那部分能量。,無功：用于電路內(nèi)電、磁場交換的那部分能量。,視在功率：電路里電壓有效值 與電流有效值的乘積。,有功功率：轉(zhuǎn)換的平均功率，等于視在功率乘以功率

7、因數(shù)。,無功功率：交換的最大功率，等于視在功率乘以功率因素。,功率三角形關(guān)系：,思考,1,、發(fā)電機為什么采用星形連接而不采用,三角形連接？,2,、什么是力率進相？需注意哪些問題？,3,、大軸上的接地碳刷有啥作用？,答：發(fā)電機的電動勢隨時間變化的波形取決于氣隙中磁通密度沿空間分布的形狀，在實際的電機結(jié)構(gòu)中，不可能使磁通密度沿空間的分布完全做到正弦分布，只能說是接近正弦分布，所以磁通勢中都有高次諧波，電動勢中也有高次諧波。在高次諧波中，三次諧波占主要成分，其特點是,A,、,B,、,C,三相電動勢中三個三次諧波電動勢是同相的。如果將發(fā)電機接成三角形接線的話，那么在三角形接線中的三個三次諧波電動勢疊加

8、，三次諧波的電流可以流通，這個電流就會產(chǎn)生額外的損耗使發(fā)電機繞組發(fā)熱；而在星形接線中，因為三次諧波電動勢都同時指向中性點或背向中性點，三次諧波電流構(gòu)不成回路，不能流通，雖然三次諧波電動勢存在于相電動勢中，但是并不存在于線電動勢中，因此他們互相抵消了，所以發(fā)電機一般都接成星形接線。,答,:,所謂發(fā)電機進相運行,是指發(fā)電機發(fā)出有功而吸收無功的穩(wěn)定運行狀態(tài)。發(fā)電機進相運行時,主要應(yīng)注意四個問題,:,一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低,;,二是端部漏磁引起定子端部溫度升高,;,三是廠用電電壓降低,;,四是由于機端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機定子電流增加,易造成過負荷。,進相運行時,由于發(fā)電機進相運行,內(nèi)部電勢

9、降低,靜態(tài)儲備降低,使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。,由于發(fā)電機的輸出功率,P=EdU/Xd,Sin,在進相運行時,Ed,、,U,均有所降低,在輸出功率,P,不變的情況下,功角,增大,同樣降低動穩(wěn)定水平。,進相運行時由于助磁性的電樞反應(yīng),使發(fā)電機端部漏磁增加,端部漏磁引起定子端部溫度升高,發(fā)電機端部漏磁通為定子繞組端部漏磁通和轉(zhuǎn)子端部磁通的合成。進相運行時,由于兩個磁場的相位關(guān)系使得合成磁通較非進相運行時大,導致定子端部溫度升高。,廠用電電壓的降低,:,廠用電一般引自發(fā)電機出口或發(fā)電機電壓母線,進相運行時,由于發(fā)電機勵磁電流降低和無功潮流倒送引起機端電壓降低同時造成廠用電電壓降低。,發(fā)電機同無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運

10、行時的調(diào)節(jié),無窮大電網(wǎng)，俗稱系統(tǒng)，它的電壓、周波比較穩(wěn)定，單臺機組,發(fā)生運行工況的改變對整個系統(tǒng)運行影響不大。,但對于電網(wǎng)末端，由于輸電線路的壓降較大，無功補償設(shè)備較,少，電壓較低，這就需要發(fā)電機提供較多的無功功率，以維持系統(tǒng)的電壓水平。,對于電網(wǎng)的核心區(qū)域，由于電網(wǎng)的無功補償設(shè)備較多，系統(tǒng)電壓較高，這就需要發(fā)電機少發(fā)無功，不發(fā)無功，甚至是吸收無功。,所以，和系統(tǒng)并聯(lián)運行的機組不僅要根據(jù)調(diào)度命令調(diào)節(jié)有功，還要調(diào)節(jié)無功。,機組有功的調(diào)節(jié)是靠改變機組的進汽量進行的，而無功的調(diào)節(jié)是靠改變機組的勵磁電流來實現(xiàn)的。這就牽涉到機組的勵磁系統(tǒng)。,二、勵磁系統(tǒng),1,、勵磁系統(tǒng)的分類：,1.,）按勵磁方式分：,

11、.,自勵：即從發(fā)電機出口引出一條支路，通過勵磁變壓器降壓以后輸入勵磁調(diào)節(jié)器，勵磁調(diào)節(jié)器的輸出作為勵磁電源為轉(zhuǎn)子磁場提供電流。,特點：系統(tǒng)簡單，發(fā)電機出口電壓較穩(wěn)定，勵磁調(diào)節(jié)器輸出電流穩(wěn)定，但需要起勵電源。,發(fā)電機轉(zhuǎn)子,發(fā)電機轉(zhuǎn)子,調(diào)節(jié)裝置,起勵電源,發(fā)電機定子,碳刷滑環(huán),勵磁變,發(fā)電機出線,自勵系統(tǒng)示意圖,他勵：取消了勵磁變壓器等設(shè)備，系統(tǒng)更簡,化，直接從廠用電接出一路電源作為勵磁電源。,源,特點：不需要另接起勵電源，但廠用電電壓,不穩(wěn)定，容易引起勵磁電流的波動，造成發(fā)電機,出口電壓的波動。,發(fā)電機轉(zhuǎn)子,發(fā)電機轉(zhuǎn)子,調(diào)節(jié)裝置,發(fā)電機定子,碳刷滑環(huán),發(fā)電機出線,他勵系統(tǒng)示意圖,勵磁電源,2.,）

12、,按勵磁的接入方式分,無刷勵磁：在勵磁系統(tǒng)接入方式上不采用碳刷滑環(huán)，,而且將勵磁調(diào)節(jié)裝置的整流部分與連接部分整和為一體。,屬于他勵方式的演化形式。,有刷勵磁,:,即勵磁電源過碳刷滑環(huán)接入轉(zhuǎn)子回路,.,發(fā)電機轉(zhuǎn)子,調(diào)節(jié)裝置,發(fā)電機定子,副勵,主勵,旋轉(zhuǎn)二極管,滅磁開關(guān),帶有副勵磁機的無刷勵磁系統(tǒng)示意圖,發(fā)電機出線,采用定子磁場方式,采用永磁機，轉(zhuǎn)子磁場,組成：,1,、勵磁控制單元，向同步發(fā)電機的勵磁繞組提供勵磁電流。,2,、勵磁調(diào)節(jié)器，根據(jù)發(fā)電機的運行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)勵磁功率單元輸出的勵磁電流的大小，以滿足發(fā)電機運行的需要。,作用：,1,、發(fā)電機端電壓的控制。,2,、無功功率的分配。,3,、提

13、高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。,4,、改善電力系統(tǒng)的運行條件。,1,）、加速協(xié)調(diào)電壓恢復和改善異步電動機的自啟動條件。,2,）、為發(fā)電機異步運行和自同步并列創(chuàng)造條件。,自并勵,“,并”是因為勵磁變并接于發(fā)電機出口或主變高壓側(cè)。,同步發(fā)電機的勵磁電流由接在機端的勵磁變壓器經(jīng)整流器整流后供給的勵磁方式，一般整流器都是可控的，自并勵可控整流勵磁裝置由勵磁變壓器，可控整流裝置，自動電壓調(diào)節(jié)器，起勵裝置及滅磁開關(guān)等組成。在各種運行工況下由自動電壓調(diào)節(jié)器改變可控整流器的導通角以實現(xiàn)勵磁的調(diào)節(jié)。機組起動時，由起勵裝置建立初始電壓當自動電壓調(diào)節(jié)器因故退出運行時，有手調(diào)勵磁裝置以維持機組繼續(xù)運行。,優(yōu)缺點,自并勵可控整

14、流勵磁的結(jié)構(gòu)簡單，造價低，運行維護方便，主機軸系短，正常運行時性能良好。成為當今新建或改造工程的發(fā)展趨勢。但是當電力系統(tǒng)短路時，尤其是機端短路時供電電壓將嚴重下降，使勵磁系統(tǒng)強勵能力受到很大的影響，甚至會造成機組失磁；并且由于短路電流的迅速衰減，可能使帶時限繼電保護拒絕動作，這是自并勵勵磁方式的弱點。目前由于封閉母線的廣泛應(yīng)用，這一弱點已經(jīng)不突出。,三、運行調(diào)整及事故處理,1,、發(fā)電機并、解列前為何必須投入主變中性點接地刀閘？,2,、發(fā)電機啟動升壓過程中，為什么要監(jiān)視轉(zhuǎn)子電流和定子電流？,3,、定子三相不平衡產(chǎn)生的負序電流為什么不得大于,8%,額定電流？,4,、我廠勵磁變低壓側(cè)設(shè)計電流為,16

15、49.6A,而轉(zhuǎn)子勵磁電流設(shè)計為,1807A,？,答：,1,、主變?yōu)榉旨壗^緣，中性點絕緣薄弱,2,、并網(wǎng)時，開關(guān)三相分、合閘的非同期性，主變中性點會有一定的沖擊電壓,3,、所以合上主變中性點接地刀閘，在于保護中性點絕緣。,（,1,）監(jiān)視轉(zhuǎn)子電流和與之對應(yīng)的定子電壓，可以發(fā)現(xiàn)勵磁回路有無短路。,（,2,）額定電壓下的轉(zhuǎn)子電流較額定空載勵磁電流顯著增大時，可以初步判斷有匝間短路或定子鐵芯有局部短路。,（,3,）電壓回路斷線或電壓表卡澀時，防止發(fā)電機電壓升高威脅絕緣。,發(fā)電機啟動升壓過程中，監(jiān)視定子電流是為了判斷發(fā)電機及主變壓器高壓側(cè)有無短路現(xiàn)象。,當負序電流流過發(fā)電機時,將產(chǎn)生負序旋轉(zhuǎn)磁場,這個磁

16、場將對發(fā)電機產(chǎn)生下列影響,:,發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)熱,;,機組振動增大,;,定子繞組由于負荷不平衡出現(xiàn)個別相繞組過熱。,轉(zhuǎn)子電壓與勵磁變低壓側(cè)電壓大小不一，所以電流就不能相互比較了！,全控橋整流勵磁系統(tǒng)輸入交流與輸出直流是,0.816,的倍數(shù)關(guān)系。,1,、何謂發(fā)電機進相運行,?,發(fā)電機進相運行時應(yīng)注意什么,?,為什么,?,2,、發(fā)電機中性點一般有哪幾種接地方式,?,各有什么特點,?,3,、試述發(fā)電機異步運行時的特點,?,4,、低頻率運行會給電力系統(tǒng)帶來哪些危害,?,答,:,所謂發(fā)電機進相運行,是指發(fā)電機發(fā)出有功而吸收無功的穩(wěn)定運行狀態(tài)。發(fā)電機進相運行時,主要應(yīng)注意四個問題,:,一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低,;,二是端部漏磁引起定子端部溫度升高,;,三是廠用電電壓降低,;,四是由于機端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機定子電流增加,易造成過負荷。,進相運行時,由于發(fā)電機進相運行,內(nèi)部電勢降低,靜態(tài)儲備降低,使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。,由于發(fā)電機的輸出功率,P=EdU/Xd,Sin,在進相運行時,Ed,、,U,均有所降低,在輸出功率,P,不變的情況下,功角,增大,同樣降低動穩(wěn)定水平。,進相運行時由于助磁性的電樞反