第十章同步发电机的运行素材.ppt

第十章 同步发电机的运行 第一节 同步发电机的参数及其额定值 第二节 同步发电机的正常运行 第三节 同步发电机的特殊运行方式 第四节 同步发电机的非正常运行方式 一、同步发电机的主要参数 1、对电力系统运行影响较大的同步发电机主要技术参数 (1)电抗（标幺值）方面： 纵轴同步电抗 ；纵轴暂态电抗 ；纵轴次暂态电抗 ； (2)时间（单位为S )方面： 发电机机械时间常数 ;定子非周期电流衰减时间常数 ； 纵轴暂态电流衰减时间常数 ；纵轴次暂态电流衰减时间常数 ； 2、发电机的额定参数 表征额定工况的额定参数有： 额定电压、额定电流、额定容量、额定功率因数、额定转速、额定励磁电压、额定励磁电流、额定效率、额定冷却温度。 3、发电机的长期允许温度 发电机的额定容量是指在一定的冷却介质温度 （额定值为40℃）下，在定子和转子绕组以及铁心等各部分的长期允许发热温度的范围内，发电机的连续运行允许千伏安数。 绕组和铁心的长期连续允许温度与所使用的绝缘材料有关。同一种绝缘材料的转子允许温度比定子绕组的高。 其主要原因： ①转子绕组电压较低； ②转子绕组温度分布较均匀； ③测温方法不同，定子绕组和铁心用埋入式检温计测量，二转子绕组用电阻法测温。 二、运行参数不同于额定参数时，发电机的运行 1、冷却介质温度不同于额定值时对额定容量的影响 （1）定子绕组电流与冷却介质温度的关系 ----冷却介质温度 ----通风摩擦损耗而引起的温升 ----铁损引起的温升 ----铜损引起的温升 在额定状态下 （2）转子绕组电流与冷却介质温度的关系 式中 ---转子绕组的温度 ---冷却介质的温度 ---转子绕组在额定负荷时的温升 、 ---转子电流和额定转子电流 （3）发电机冷却介质温度与电流允许倍数关系的基本特性 结论：当冷却介质温度高于额定值时，应按定子电流限制来减小发电机出力； 当冷却介质温度低于额定值时，应按转子电流允许增大来提高发电机出力。 （1）发电机电压的正常运行范围 电压出力在 变化，电流在 定子绕组和转子绕组的温度都不会超过允许值。 （2）发电机电压的最低允许值 受发电机稳定性的限制，发电机运行电压的下限不应低于其额定值的 90% 。 （3）发电机电压的最高允许值 受转子绕组电流和铁心损耗和漏磁的限制，发电机运行电压的上限不高于其额定值的110%。 3、运行频率不同于额定值时发电机的运行 （1）发电机频率的正常运行范围 目前，频率允许偏离额定值 Hz，发电机允许保持额定出力不变。 （2）运行频率高于额定值的不利影响 ①转子的某些部件损坏； ②发电机的效率下降。 （3）运行频率低于额定值的不利影响 ①若频率降低，即转速下降，使发电机两端的风扇鼓进的风量减少，发电机的冷却条件变坏，导致各部分的温度升高。 ②为了维持额定电压不变，转速降低时，就需要增加磁通，使铁心过度饱和，漏磁通的大量增加而引起发电机局部过热。 ③频率降低，厂用电动机转速下降，使厂用机械出力下降，危及电厂的安全稳定运行。 ④频率降低较多时，还可能引起汽轮机叶片损坏，导致汽轮机严重故障。 4、功率因数不同于额定值时发电机的运行 （1）高于额定功率因数时，定子电流不应超过允许值； （2）低于额定功率因数时，转子电流不应超过允许值； （3）在进相功率因数运行时，应受到稳定极限的限制。 三、大型同步发电机参数的特点及对电力系统运行的影响 1、大型同步发电机参数的特点 大型同步发电机一般采用直接冷却系统，有效材料利用率大大提高，这样导致了发电机阻抗的增大和机械时间常数的降低。 2、阻抗值增大和机械时间常数减小，对电力系统的影响 （1）阻抗值增大带来的影响 电网阻抗一定且较小时，发电机的同步电抗值越大，静态稳定极限功率越小，导致静态稳定储备降低，在受到干扰的情况下容易失去稳定。 （2）机械时间常数减小带来的影