发电电动机是既可以作发电机使用.pdfVIP

发电电动机与常规水轮发电机的区别

抽水蓄能机组起动快速,适用调节负荷范围广,不但能很好地完成调峰任务,改善电网运

行,而且在提高水电效益,能源利用上都有明显功效,因而在世界各国,特别是在工业化国家发

展迅速。与常规水轮发电机组相比,抽水蓄能机组在电力系统中主要起填谷调峰的作用,每天

至少起停2次,有的蓄能电站则要求更为频繁,同时还需经常作调频、调相运行,工况的调整也

很频繁,因而起动问题在蓄能机组的日常运行中占据非常重要的地位。

抽水蓄能电站用的一种三相凸极同步电机，又称发电电动机。在电力系统中可用于调

节系统负荷。当系统中电力有多余时，抽水蓄能电机作为电动机运行，带动水泵（水轮机）

把下游的水抽入水库，将电能转换成水的位能储存起来。当系统出现高峰负荷时，则水库放

水，由水轮机带动抽水蓄能电机作发电机运行，把水库中水的位能转化成电能供给电网。而

发电电动机是既可以作发电机使用，又可作为电动机使用的电机设备。主要用于抽水蓄电能

电站.按主轴位置分为卧式和立式两种。立式电机按推力轴承的位置可分为悬式和伞式两大

类。推力轴承装在转子上方的称为悬式；装在转子下方的称为伞式。

一特点

1.双向旋转发电电动机主要用于抽水蓄能电站。由于可逆式水泵水轮机作水轮机和水泵

运行时旋转方向是相反的，因此电动机也需相应地双向运转。为了实现同步电机双向运转，

在电气上要求电源相序能够转换，这在电气主接线和开关设备的选择上可以实现；电机本身

如何作双向旋转则要求通风冷却和轴承都能适应双向工作。

2.频繁起停抽水蓄能电站在电力系统中起填谷调峰的作用，要求起停较为频繁，同时还

需经常作调频、调相运行，工况的调整也很频繁。发电电动机处于这样频繁变化的运行条件

下，其内部温度变化自然十分剧烈，电机绕组将产生更大的温度应力和变形，也可能由于温

度差在电机内部结露面影响绝缘。

3.需有专门起动措施由于转向相反，发电电动机运行时不能像作发电机那样利用水泵水

轮机起动，必须采用专门的起动方法。目前绝大部分抽水蓄能电站采用SFC起动，

back-to-back作为备用起动方式。

4.过渡过程复杂抽水蓄能机组在工况转换中要经历各种复杂水力、机械和电气瞬态过

程。在这些过程中将发生比常规水轮发电机组大得多的受力和振动，对于整个电机设计提出

更严格的要求。

二抽水蓄能电站发电电动机调速方式

主要有变极调速变频调速交流励磁电机双转子双速电机变极与定子侧变频联合方式其

中交流励磁调速交流励磁电机有他控式和自控式两种控制方式。

三磁极结构

(1)矩形磁极。极靴与极身的夹角为直角，极身两侧平行，线圈平行放置。磁极线圈在机组

运行时对于离心力的作用会产生较大的侧向力。该类机组磁极线圈制造相对简单。

(2)弧形磁极。极靴和极身的夹角小于90。。相对于矩形磁极，弧形磁极对线圈的支撑要牢

固些，但在机组运行时由于离心力的作用还是会产生一个相对较小的侧向力。

(3)塔形磁极。极靴与极身的夹角为直角，线圈的离心力方向垂直于极靴底面，平行于极身

侧面，理论上讲在机组正常运行时不产生侧向力，铜排、绝缘、托板之间也无侧向滑动，不

会对线圈产生损坏。塔形磁极的发电电动机，磁极线圈制造上较复杂，磁极线圈理论上不存

在侧向分力，只是由于线圈制造或磁极安装偏差，在实际运行时线圈微弱受侧向分力。

四制动方式

发电电动机采用机械制动和电气制动两套制动系统。正常制动停机时，两套装置联合使用，

并允许单独使用电制动或机械制动。正常制动时，当转速降至５０％额定转速，投入电制动

装置（如有需要，也允许在额定转速及以下的任何转速时投入），当转速降至５％额定转速

时，投入机械制动装置，直至机组完全停机。在发电电动机发生电气故障时，或在电气制动

装置发生故障时，应在２０％额定转速时投入机械制动装置。电制动装置包括电制动断路器

以及逻辑控制装置、制动励磁装置等。电制动停机时首先跳开发电机出口断路器及励磁开关，

然后合上电制动断路器。当机组转速降至５０％额定转速以下时，重新投入励磁，在定子绕

组中感应出不大于１．１倍额定电流的感应电流，产生反向的制动力矩使机组转速下降。国

内常见的机组机械制动装置～般采用在转子下部设制动环的结构，而ＡＳＬＴＯＭ采用的是

类似于汽车刹车的盘式制动装置。在转轴的上部设有一个制动盘，采用螺栓固定在发电机上

端轴上，通过两个制动钳作用在制动盘的两侧以产生制动力矩。机械制动系统包括一个交流

油泵、～个蓄能器、过滤器、相关阀门、自动化元件、控制系统、制动盘及两个制动钳等。

正常情况下，机械制动系统处于自动控