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發電機案例
發電機學習資料

發電機學習資料

  1.什么是“同步”發電機?同步轉速是如何確定的?
  答:發電機是發電廠的心臟設備,發電機按其驅動的動力大致可分為水輪發電機(水力)和汽輪發電機(蒸汽)。本書所涉及的內容均是指同步發電機(限于立式水輪發電機)。
  發電機在正常運行時,在發電機定轉子氣隙間有一個旋轉的合成磁場,這個磁場由兩個磁場合成:轉子磁場和定子磁場。所謂“同步”發電機,就是指發電機轉子磁場的轉速(原動機產生)與定子磁場的轉速(電力系統頻率決定)相等。
  轉子磁場由旋轉的通有直流電的轉子繞組(磁極)產生,轉子磁場的轉速也就是轉子的轉速,也即整個機組的轉速。轉子由原動機驅動,轉速由機組調速器進行調節,這個轉速在發電機的銘牌上都有明確標示。定子旋轉磁場由通過三相對稱電流的定子三相繞組(按120°對稱布置)產生,其轉速由式 確定(式中:p為轉子磁極對數;f為電力系統頻率;n為機組轉速)。從式中可見,對某一具體的發電機,其磁極對數是固定不變的,而我國電力系統的頻率也是固定的,即50Hz(也稱工頻),可見每一具體的發電機的定子旋轉磁場的轉速在發電機制造完成后就是“定值”。當然,電力系統的頻率并不能真正穩定在50Hz的理
  論值,而是允許在這個值的上下有微小的波動,也即定子磁場在運行中實際是在額定轉速值的周圍動態變化的。轉子磁場為了與定子磁場同步也要適應這個變化,也即機組的轉速作動態的調整。如果轉速不能與定子磁場保持一致,則我們說該發電機“失步”了。
  2.什么是發電機的飛輪力矩 。?它在電氣上有什么意義?
  答:發電機飛輪力矩 ,是發電機轉動部分的重量與其慣性直徑平方的乘積。看起來它是一個與電氣參數無關的量,其實不然,它對電力系統的暫態過程和動態穩定影響很大。它直接影響到在各種工況下突然甩負荷時機組的速率上升及輸水系統的壓力上升,它首先應滿足輸水系統調節保證計算的要求。當電力系統發生故障,機組負荷突變時,因調速機構的時滯,使機組轉速升高,為限制轉速,機組需一定量的 , 越大,機組轉速變化率越小,電力系統的穩定性就越好。
  與機組造價密切相關, 越大,機組重量越大、制造成本越大。
  3.什么是發電機的短路比Kc?Kc與發電機結構有什么關系?
  答:短路比Kc,是表征發電機靜態穩定度的一個重要參數。Kc原來的意義是對應于空載額定電壓的勵磁電流下三相穩態短路時的短路電流與額定電流之比,即Kc=Iko/IN。由于短路特性是一條直線,故Kc可表達為發電機空載額定電壓時的勵磁電流Ifo與三相穩態短路電流為額定值時的勵磁電流Ifk之比,表達式為:Kc=Ifo/Ifk≈1/Xd。Xd是發電機運行中三相突然短路穩定時所表現出的電抗,即發電機直軸同步電抗(不飽和值)。
  如忽略磁飽和的影響,則短路比與直軸同步電抗Xd互為倒數。短路比小,說明同步電抗大,相應短路時短路電流小,但是運行中負載變化時發電機的電壓變化較大且并聯運行時發電機的穩定度較差,即發電機的過載能力小、電壓變化率大,影響電力系統的靜態穩定和充電容量。短路比大,則發電機過載能力大,負載電流引起的端電壓變化較小,可提高發電機在系統運行中的靜態穩定性。但Kc大使發電機勵磁電流增大,轉子用銅量增大,使制造成本增加。

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