1、精選優質文檔-傾情為你奉上發電機正常運行時,向系統提供有功的同時還提供無功,定子電流滯后于端電壓一個角度,此種狀態即遲相運行.當逐漸減少勵磁電流使發電機從向系統提供無功而變為從系統吸收無功,定子電流從滯后而變為超前發電機端電壓一個角度,此種狀態即進相運行. 同步發電機進相運行時較遲相運行狀態勵磁電流大幅度減少,發電機電勢Eq亦相應降低.從P-功角關系看,在有功不變的情況下,功角必將相應增大,比值整步功亦相應降低,發電機靜態穩定性下降.其穩定極限與發電機短路比,外接電抗,自動勵磁調節器性能及其是否投運等有關. 進相運行時發電機定子端部漏磁較遲相運行時增大.特別是大型發電機線負荷高,正常運行時端部

2、漏磁比較大,端部鐵芯壓指連接片溫升高,進相運行時因為漏磁增大,溫升加劇.進相運行時發電機端部電壓降低,廠用電電壓也相應降低,如果超出10%,將影響廠用電運行. 因此,同步發電機進相運行要通過試驗確定進相運行深度.即在供給一定有功狀態下,吸收多少無功才能保持系統靜態穩定和暫態穩定,各部件溫升不超限,并能滿足電壓的要求. 發電機進相運行受哪些因素限制. 當系統供給的感性無功功率多于需要時,將引起系統電壓升高,要求發電機少發無功甚至吸收無功,此時發電機可以由遲相運行轉變為進相運行. 制約發電機進相運行的主要因素有: (1) 系統穩定的限制 (2) 發電機定子端部件溫度的限制 (3) 定子電流的限制

3、(4) 廠用電電壓的限制 為什么汽輪發電機進相運行時,定子端部鐵芯嚴重發熱? 汽輪發電機運行時,定子繞組端部的漏磁場也是以同步轉速對定子旋轉的,其漏磁場的一部分是經過定子繞組端部空間,轉子護環,氣陷及定子端部鐵芯構成磁路的,因此使定子端部鐵芯平面上產生渦流而發熱.此外,勵磁繞組緊靠護環,因此它的漏磁場主要經護環閉合,當進相運行時,由于勵磁電流減小勵磁繞組端部漏磁場減弱,于是護環的飽和程度下降,減小了定子端部漏磁場所經過磁路的磁組,從而使定子端部漏磁場增大,鐵筍加大,致使定子端部鐵芯嚴重受熱.電路中負載可分為電阻式，電容式和電感式。其中電容電感合稱電抗，與電阻加一起就是阻抗。這個阻抗值是個復數，

4、因為電感性部分和電容性部分的阻抗值為虛數。這一部分所消耗的功率為無功功率。而發電機必然有線圈吧，那就是感性部分。所以必然有做虛功。功率因數就不是1了。 發電機如果是自勵發電機，那么它所發出的電能就有部分作為自己勵磁而消耗，它自己也是負載啊。所以有功率因數也不奇怪無功功率:也就是沒有做功就損耗掉的功率(不管以什么方式,簡單的說,你可以理解為不能轉化為機械能的功,如電感里震蕩消耗的功). 交流電在通過純電阻的時候,電能都轉成了熱能,而在通過純容性或者純感性負載的時候,并不做功.也就是說沒有消耗電能,即為無功功率.當然實際負載,不可能為純容性負載或者純感性負載,一般都是混合性負載,這樣電流在通過它們

5、的時候,就有部分電能不做功,就是無功功率,此時的功率因數小于1,為了提高電能的利用率,就要提高功率因數,容性負載就要用感性負載補償,反之亦然 在電網的總負載中，即要求供給有功功率，又要求供給無功功率。困為電網的主要動力負載是功率因數比較低的三相異步電動機，如果發電機發出的無功功率不能滿足電網對無功功率的要求，就會引起整個電網的電壓下降，這對負載是不利的。 調節發電機的勵磁電流就可以調節發電機的無功功率。當調節發電機的勵磁電流時，輸出的有功功率不能改變。而無功功率則可以調節。在過勵狀態下，勵磁電流愈大，發電機輸出的感性無功功率愈大。在欠勵狀態下，勵磁電流愈小，發電機輸出的容性無功功率就愈大。 最

6、后關于因素的算法： 電機消耗兩種功率，有功功率P，無功功率Q，兩者的平方和等于視在功率S的平方。 功率因數是P與S的比值 發電機額定功率因數實際上是指當發電機同時在額定有功功率和額定視在功率運行工況（一般在滯相方式）下運行時的功率因數值，同樣的額定有功功率機組，如果其額定功率因數越低，則說明其運行時帶無功的能力相對較強，機組額定電流也增加，從而使造價增加。我廠發電機額定功率因數均為0.9，但在實際正常運行中卻基本上高于此數值。發電機運行中，從理論上講，在同樣的機端電壓下，如果在同樣的有功出力下，功率因數越高，那么所發的無功越少，發電機電勢就越低，發電機的靜態運行穩定水平下降。但在目前系統網絡的

7、正常接線方式和發電機勵磁系統正常運行情況下，功率因數允許高于額定值，直至在一定范圍內的進相運行。但當系統在某些檢修方式下，出現穩定約束時，調度將會對發電機出力和功率因高限值作某些限制。發電機運行中，如果要降低功率因數至額定值以下，則必須降低其有功出力，以使定子和轉子電流不超限。這種運行方式往往在當系統發生事故，無功缺額較為嚴重，要求我廠發電機減發有功增發無功時出現調相是發電機只發出無功功率，吸收電網有功功率。 進相是發電機發出有功功率，吸收電網無功功率。 發電是發電機即發出有功功率，也發出無功功率。 在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（）角的余弦稱為功率因數，用COS表示

8、，在數值上等于有功功率和視在功率之比。 對于發電機功率因數是發電機的有功功率與視在功率的比值。發電機正常運行的有關規定發電機正常運行的有關規定 1.1.3.1發電機的額定運行方式。發電機按照制造廠銘牌及技術規范規定參數下運行，此方式稱為額定運行方式，發電機可以在這種方式長期連續運行。發電機在額定參數下運行，最高允許監視溫度應根據溫升試驗結果確定，現場沒有做溫升試驗前，最高允許監視溫度應低于制造廠的規定允許值。 1.1.3.2 發電機并網后，有、無功負荷接帶的多少及增減幅度的調整必須按值長的命令進行。 1.1.3.3 發電機并網后，定子電流可帶額定電流的50%，即5094.5A。在增加至額定電流

9、時的速度應均勻，且時間不小于1小時，定子和轉子電流增加速度不應超過在正常運行方式下有功負荷的增長速度。當機組或系統發生故障時，定、轉子電流的增加速度不受限制。發電機并網后，有功負荷增加的速度決定于汽輪機。在增加負荷的過程中，應加強對發電機、定子鐵芯等部件及發電機進、出口風溫，進、出水溫和滑環碳刷的監視和維護。 1.1.3.4發電機定子電壓最高不高于額定值的10%(即22KV), 最低不低于額定值的10%(即18KV)。 1.1.3.5發電機正常運行頻率在50±0.2HZ范圍內波動。 1.1.3.6發電機正常運行時的額定功率因數為遲相的0.85，一般不應超過遲相的0.95。發電機能在額

10、定功率因數至功率因數0.95（遲相）時可以長期連續運行。 1.1.3.7發電機在正常運行時，定子三相電流應相等，不平衡電流不允許超過額定值的10%，且最大一相電流不大于額定值，此情況下允許長時間運行。 1.1.3.8發電機額定負荷下運行，其電壓變動范圍在額定電壓的±5%內（即1921KV），頻率變動在-5%+3%范圍內（即47.551.5Hz），電壓的波動主要由無功負荷引起的，當無功出現缺額時，即感性負載過剩時，其對發電機產生去磁電樞反應，使氣隙的磁場被削弱，端電壓便降低。這時需增加轉子電流，即增加無功，以補償去磁電樞反應部分。反之，當無功過剩，端電壓便升高，此時需減少轉子電流，即減

11、無功。. 結構及工作原理發電機通常由、端蓋及等部件構成。 定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。 轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。 由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。 汽輪發電機與汽輪機配套的發電機。為了得到較高的效率，汽輪機一般做成高速的，通常為3000轉分（頻率為50赫）或3600轉分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機轉速較低,但也在1500轉/分以上。高速汽輪發電機為了減少因而產生的機械應力以及降低風摩耗

12、，轉子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細長的轉子。特別是在3000轉分以上的大容量高速機組，由于材料強度的關系，轉子直徑受到嚴格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時,轉子的第二臨界速度將接近于電機的運轉速度，運行中可能發生較大的振動。所以大型高速汽輪發電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機其轉子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來實現。為此必須加強電機的冷卻。所以 510萬千瓦以上的汽輪發電機都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術。70年代以來，汽輪發電機的最大容量已達到130

13、150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導電材料研究方面取得了重大突破。超導技術可望在汽輪發電機中得到應用，這將在汽輪發電機發展史上產生一個新的飛躍。 水輪發電機由水輪機驅動的發電機。 由于水電站自然條件的不同，水輪發電機組的容量和轉速的變化范圍很大。通常小型水輪發電機和沖擊式水輪機驅動的高速水輪發電機多采用臥式結構，而大、中型代速發電機多采用立式結構(見圖)。由于水電站多數處在遠離城市的地方，通常需要經過較長輸電線路向負載供電，因此，電力系統對水輪發電機的運行穩定性提出了較高的要求：電機參數需要仔細選擇；對轉子的轉動慣量要求較大。所以，水輪發電機的外型與汽輪發電機不同，它的轉子直徑大而

14、長度短。水輪發電機組起動、并網所需時間較短,運行調度靈活,它除了一般發電以外，特別適宜于作為和事故備用機組。水輪發電機組的最大容量已達70萬千瓦。 柴油發電機 由內燃機驅動的發電機。它起動迅速，操作方便。但內燃機發電成本較高，所以柴油發電機組主要用作應急備用電源，或在流動電站和一些大電網還沒有到達的地區使用。柴油發電機轉速通常在1000轉/分以下,容量在幾千瓦到幾千千瓦之間，尤以200千瓦以下的機組應用較多。它制造比較簡單。柴油機軸上輸出的轉矩呈周期性，所以發電機是在劇烈振動的條件下工作。因此,柴油發電機的結構部件,特別是轉軸要有足夠的強度和剛度，以防止這些部件因振動而斷裂。此外，為防止因轉矩

15、脈動而引起發電機旋轉角速度不均勻，造成電壓波動,引起燈光閃爍,柴油發電機的轉子也要求有較大的轉動慣量，而且應使軸系的固有扭振頻率與柴油機的轉矩脈動中任一交變分量的頻率相差20以上，以免發生共振，造成斷軸事故。柴油發電機組主要由柴油機、發電機和控制系統組成，柴油機和發電機有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強度螺栓將發電機鋼性連接片和柴油機飛輪盤連接而成，目前使用剛性連接比較多一些，柴油機和發電機連接好后安裝在公共底架上，然后配上各種傳感器，如水溫傳感器，通過這些傳感器，把柴油機的運行狀態顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設定一個上限，當達到或超過這

16、個限定值時控制系統會預先報警，這個時候如果操作員沒有采取措施，控制系統會自動將機組停掉，柴油發電機組就是采取這種方式起自我保護作用的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數據和執行保護功能的是機組本身的控制系統。 風力發電機是將風能轉換為機械功的動力機械，又稱風車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發動機。風力發電利用的是自然能源。相對柴油發電要好的多。但是若應急來用的話，還是不如柴油發電機。風力發電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。水利發電機是將水的動能和重力勢能轉換為機械功的動力機械。我國的三峽就是很好的例子。在發電這一塊最好要數核能發電了，不過相對核

17、能污染較大。所以我國現在廣泛還是用煤炭發電。目前我國煤炭資源吃緊，煤炭價格一直在漲，這也是為什么現在會有電荒的出現的主要原因。柴油發電機原理柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能。在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為作功。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用電磁感應原理，發電

18、機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。這里只描述發電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。 柴油發電機組是一種小型發電設備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發電機發電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。 柴油發電機組屬非連續運行發電設備，若連續運行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 盡管柴油發電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所

19、以廣泛應用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業、醫院等部門，作為備用電源或臨時電源。2. 結構及工作原理 發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。 定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。 轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。 由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。 電動機 伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交

20、流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降，伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數）。直流發電機擁有一個電樞換向器或勵磁繞組換向器 其換向器的原理，如同電動機上的類似，只不過多了一個滑環使其能夠連續的換向.這種換向器我們可以在一些教學用的模型手搖發電機中看到. 直流發電機直流發電機之所以能直接發出直流電(注意，這里討論的是直接發出直流電的直流發電機，而非在交流發電

21、機基礎上整流獲得直流電的，這種直流發電機現實中是很少應用的，因為他效率不高),是因為: 當轉子作為電樞(發電繞組)的時候,由于磁場方向不變，轉子轉動,因此電流方向不斷改變，但當安裝了換向器之后，可以在轉子轉到臨界位置的時候，瞬間的完成接線的顛倒，即當電流由零不斷增到最大再到零點的時候，進行換向,保證電流不會是一個反方向的負值,既然電流沒有負值,那么輸出的將不會只交流電,只能是脈沖直流,當這個轉速增到無限大的時候，脈沖直流就可以視為純直流了。 當然這個換向器不一定要用電樞繞組換向,電樞可以安裝在定子上，而轉子是勵磁繞組，勵磁繞組由換向器不斷換向提供一個一直相對電樞為固定的磁場,就可以使電樞輸出直

22、流. 而交流發電機事實上就是不換向,直接用集電滑環將電能引出或者引入勵磁繞組等,直接輸出. 因為磁場或者電樞的不斷旋轉,使得輸出的電流呈現周期性的變化，而且通常都是正弦波的. 而現在大多數的發出直流電的發電機,比如汽車上的發電機，其原理是在交流發電機的基礎之上，安裝半導體硅整流橋,以及其他的輔助穩壓和保護電路,濾波電路組成,從而輸出穩定的直流電.電動機的作用是將電能轉換為機械能。電動機分為交流電動機和直流電動機兩大類。 (一) 交流電動機及其控制 交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。異步電動機按照定子相數的不同分為單項異步電動機、兩相異步電動機和三相異步電動機。三相異步電動機結構簡單，運

23、行可靠，成本低廉等優點，廣泛應用于工農業生產中。 1. 三相異步電動機的基本結構 三相異步電動機的構造也分為兩部分：定子與轉子。 （1）定子： 定子是電動機固定部分，作用是用來產生旋轉磁場。它主要由定子鐵心、定子繞組和機座組成。 （2）轉子： 轉子是重點掌握的部分，轉子有兩種，鼠籠式與繞線式。掌握他們各自的特點與區別。鼠籠式用于中小功率（100k以下）的電動機，他的結構簡單，工作可靠，使用維護方便。繞線式可以改善啟動性能和調節轉速，定子與轉子之間的 氣隙大小，會影響電動機的性能，一般氣隙厚度為0.2-1.5mm之間。 掌握定子繞組的接線方法。 2. 三相異步電動機的工作原理 掌握公式n1=60

24、f/P、S=(n1-n)/n1、n=(1-S)60f/P，同時明白它們的意義（很重要），要能夠靈活運用這些公式，進行計算。同時記住：通常電動機在額定負載下的轉差率SN約為0.01-0.06。書上的例題要重點掌握。 3. 三相異步電動機銘牌上的數據 （1）型號：掌握書上的例子。 （2）額定值：一般了解，掌握額定頻率和額定轉速，我國的頻率為50赫茲。 （3）連接方法：有Y型和角型。 （4）絕緣等級和溫升：掌握允許溫升的定義。 （5）工作方式：一般了解。 4. 三相異步電動機的機械特性 掌握額定轉矩、最大轉矩與啟動轉矩的關系。書上的公式要掌握并能靈活運用進行計算。同時記住以下內容： （1）在等速轉動

25、時，電動機的轉矩必須和阻轉矩相平衡。 （2）當負載轉矩增大時，最初瞬間電動機的轉矩T（3）一般三相異步電動機的過載系數是1.8-2.2 . （4）電動機剛啟動時n=0,s=1. 5. 三相異步電動機的起動 （1）直接起動 啟動時轉差率為1，轉子中感應電動勢很大，轉子電流也很大。當電動機在額定電壓下啟動時，稱為直接啟動，直接啟動的電流約為額定電流的5-7倍。一般來說，額定功率為7.5kw以下的小容量異步電動機可直接起動。 直接起動控制線路所用電器包括組合開關、按鈕、交流接觸器中間繼電器、熱繼電器及熔斷器。掌握它們各自的特點，同時掌握熔斷器熔絲額定電流的計算。 直接起動控制電路：掌握其控制原理。

26、（2）鼠籠式異步電動機的降壓起動。 掌握星型-角型起動和自耦變壓器降壓起動的工作原理 （3）繞線式三相異步電動機的起動 一般了解。 6. 三相異步電動機的正反轉控制 一般了解 7. 三相異步電動機的調速 該部分較重要，要對公式理解。改變電動機的轉速有三種可能，即改變頻率、改變繞組的磁極對數或改變轉差率。 8. 同步電動機 （1）同步電動機的構造 要與異步電動機進行對比區分。（客觀題） （2）同步電動機的工作原理 了解同步電動機的轉速是恒定的，不隨負載而變化。同步電動機的轉速是不能調節的。 1、直流電動機的工作原理 一般了解 2、直流電動機的構造 分為兩部分：定子與轉子。記住定子與轉子都是由那幾部分構