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发电机及主保护简介 发电机发电机工作原理：在定子铁芯槽内沿定子铁芯内圆，每相隔120o分别安放着放有A、B、C三相并且线圈匝数相等的线圈转子上有励磁绕组（也称转子绕组）R-L。通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的电引入转子励磁绕组，产生稳恒的磁场。当发电机转子被汽轮机转子带动以n1(3000转每分钟)速旋转时，定子绕组（也称电枢绕组）不断地切割磁力线，在定子线圈中产生感应电动势（感应电压），发电机和外面线路上的负载连接后输出电发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以 5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。 发电机结构原理图 发电机剖视图 三、发电机的型号说明： QFSN-660-2-22B Q－汽轮机拖动 F－发电机 S－定子绕组水冷 N－转子绕组氢内冷 660－额定功率 2－两极 22－定子额定电压22KV。 水氢氢冷却方式：定子线圈（包括定子引线）直接水冷、转子线圈直接氢冷（气隙取气方式），定子铁心氢冷。发电机采用密闭循环通风冷却，机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动。集电环和电刷空气冷却，两集电环间设有离心式风扇。轴承为强迫润滑（由汽机润滑油系统供油）。发电机配有氢油水控制系统，以提供和控制发电机冷却用氢气，密封油和定子线圈冷却用水。 四、发电机的分类： 1、 按冷却方式分为：水冷 空冷(就是自然冷却) 氢冷 复合冷却(水空冷 水氢冷)自励和他励两种。自励他励按同异步分：同步，异步同步发电机是转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机异步采用不接地、经消弧线圈接地、经电阻或直接接地三种方式。接成星形有两点好处。一是可消除高次谐波的存在；二是如果接成三角形的话，当内部故障或绕组接错造成三相不对称，此时就会产生环流，将发电机损坏。高次谐波高次谐波中最主要的成分是三次谐波，它是以为槽与槽之间磁场的间断分布产生的。基波的一个周期相当于三次谐波的三个周期，也就是说，基波的360о相当于三次波的3×360о，这样，由于基波各差120о相位，对于三次波来说是3×120о=360о，角度差360о就相当于没有相位差，它们是同相的，因此，如果发电机接成三角形的话，就会产生环流，而接成星形则相互抵消1）、发电机中性点不接地方式:当发电机单相接地时,接地点仅流过系统另两相与发电机有电气联系的电容电流,当这个电流较小时,故障点的电弧常能自动熄灭,故可大大提高供电的可靠性。主要缺点是内部过电压对相电压倍数较高。 、发电机中性点经消弧线圈接地:当发电机电容电流较大时,一般采用中性点经消弧线圈接地,这主要考虑接地电流大到一定程度时接地点电弧不能自动熄灭。而且接地电流若烧坏定子铁芯时难以修复。中性点接了消弧线圈后,单相接地时可产生电感性电流,补偿接地点的电容电流而使接地点电弧自动熄灭。 、发电机中性点经电阻或直接接地:这种方式虽然单相接地较为简单和内部过电压对相电压的倍数较低,但是单相接地短路电流很大,甚至超过三相短路电流,可能使发电机定子绕组和铁芯损坏,而且在发生故障时会引起短路电流波形畸变,使继电保护复杂化的增大，使发电机的静稳储备系数减小，因此在系统受到扰动或发电机发生失磁故障时，很容易失去静态稳定。由于、、等参数的变大，使发电机平均异步转矩大大降低，约从中小型发电机的2～3倍额定值减小至额定值左右。于是失磁后异步运行时滑差增大，允许异步运行的负载更小、时间更短，另一方面要从系统吸取更多的无功功率，对系统稳定运行不利。 2）时间常数增大。大型发电机组定子回路时间常数和比值显著增大，短路时定子非周期电流的衰减较慢，整个短路电流偏移在时间轴一侧若干工频周期，使电流互感器更容易饱和，影响大机组保护正确工作。 3）惯性时间常数降低。大容量机组的体积并不随容量成比例地增大，有效材料利用率提高，其直接后果是机组的惯性常数H明显降低，600MW发电机的惯性时间常数在1.75左右，在扰动下机组更易于发生振荡。 4）热容量降低。有效材料利用率提高的另一后果是发电机的热容量（WS/℃）与铜损、铁损之比显著下