发电机特性介绍.ppt

一、发电机如何发出电的？ １、发电机原理 3、在正常励磁基础上减小发电机励磁电流，此时E3E1,称为欠励，定子电流I超前于端电压U，发电机除了向电网发出有功功率外，还向电网发出容性无功功率，也可以说从电网吸收感性无功功率。发电机进相运行,是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态 4、如果进一步减少励磁电流，电动势E将更小，并且功率角δ和超前的功率因数φ也将继续增大使定子电流更大，并且当δ=90℃时，发电机已达稳定运行极限。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 电气课件 发电机特性介绍 N 额定数据 额定出力 330 MW 额定电压 20 kV 功率因数 0.85 额定转速 3000 r/min 额定频率 50 Hz 相 数 3 短 路 比（保证值） ≥ 0.55 效 率（保证值） 98.85 %（试验可达99%） 冷却方式 水氢氢 定子线圈 水内冷 转子线圈 氢内冷 定子铁心 氢 冷 一、发电机过励、欠励 研究发电机的无功功率调节时，可认为电网容量足够大，即可认为电网电压不会改变、电网频率也不会改变。在保持发电机有功功率不变的情况下，即 当调节励磁电流时，是E发生变化，发电机的定子电流和功率因数也随之发生变化。 1、定子电流保持最小，此时cosφ=1，这种情况下称为发电机正常励磁，发电机只发出有功功率。 2、在正常励磁基础上增加发电机励磁电流，此时E2E1,称为过励，定子电流I落后于端电压U，发电机除了向电网发出有功功率外，还向电网发出感性无功功率。 二、发电机的进相运行 1、发电机进相运行的概念 发电机迟相运行时，供给系统有功功率和感性无功功率，其有功功率表和无功功率表均为正值；进相运行时，供给系统有功功率和容性无功功率，其有功功率表指示为正值，无功功率表指示为负值，发电机进相运行时，发电机各电磁参数仍然是对称的，并且发电机仍然保持同步转速，因而是属于发电机正常运行状态中功率因数变动时的一种运行工况，只是拓宽了发电机通常运行范围。 2、发电机进相运行时的限制 1）发电机的静态稳定性 2）定子端部铁芯的发热 3）厂用电压的降低 3、发电机的静态稳定 在电网或原动机偶然发生一些微小的扰动时，当扰动的原因消失后，发电机能否回到原先的状态继续稳定运行，这个问题称为发电机的静态稳定。 1）假设发电机原先运行在a点，对应的功率角为δa，若忽略空载转矩，则Ta=Tm，并已同步转速稳定运行。如果由于某种扰动使Ta增加，转子转速增加，功率角将增加到δ+Δδ，电磁转矩也将增加为Tm+ΔT，此时仍能保持平衡.此时，一旦干扰消失，由于Tm+ΔTTa，即电磁制动转矩大于原动机拖动转矩Ta，所以转子将减速，功率角将减少，便恢复到原来的工作状态a。 反之，如果出现的扰动使转子转速减小，功率角将增加到δ-Δδ，电磁转矩也将增加为Tm-ΔT，此时仍能保持平衡.此时，一旦干扰消失，由于Tm-ΔTTa，即电磁制动转矩小于原动机拖动转矩Ta，所以转子将加速，功率角将增大，便恢复到原来的工作状态a。 3）假设发电机原先运行在b点，对应的功率角为δb，若忽略空载转矩，则Tb=Tm，并已同步转速稳定运行。如果由于某种扰动使Tb增加，转子转速增加，功率角将增加到δ+Δδ，电磁转矩也将增加为Tm-ΔT，此时，即使干扰消失，由于Tm-ΔTTb，即电磁制动转矩小于原动机拖动转矩Tb，所以转子将继续加速，功率角将继续增大，输入转矩和电磁制动转矩之间的差额将愈来愈大，转子就失去了同步，转子就有可能超速。 反之，如果出现的扰动使转子转速减小，功率角将增加到δ-Δδ，电磁转矩也将增加为Tm+ΔT，此时，一旦干扰消失，由于Tm+ΔTTb，即电磁制动转矩大于原动机拖动转矩Tb，所以它将使δ一直减小，一直减小到δ=δa时，发电机才能稳定运行。 对于隐极同步发电机，运行在0δ90范围内，发电机是静态稳定的，运行在90δ180时，发电机是静态不稳定的。 4、发电机的定子端部铁芯发热 发电机端部漏磁引起定子端部温度升高,发电机端部漏磁通为定子绕组端部漏磁通和转子端部磁通的合成。它的大小除与发电机的结构、型号、材料短路比等因素有关系外，还与定子电