發(fā)電機運行知識課件

發(fā)電機運行知識課件第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電機的基本知識第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一NS１、發(fā)電機原理原始型,采用永磁磁場,轉(zhuǎn)子線圈上感應(yīng)出電流經(jīng)滑環(huán)碳刷送出第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一NS隨發(fā)電機容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場.第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一后來,為了進一步提高發(fā)電機容量,和為了發(fā)電機負荷和電壓調(diào)整方便,便把轉(zhuǎn)子磁場由永磁改造為電磁場第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一２、發(fā)電機的分類３、銘牌額定電流、額定電壓、額定容量、COSΦ

412410.5KV60MW、75MVA0.8思考題：發(fā)電機為什么采用星形連接而不采用三角形連接？第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一二同步發(fā)電機的運行特性第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一1.同步同步電機和異步電機的區(qū)別?同步發(fā)電機:定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場以同方向、同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。２.空載特性概念：額定轉(zhuǎn)速下，發(fā)電機不帶負荷，即只加勵磁，不并網(wǎng)時的特性?？蛰d特性試驗：定速后，逐漸增加勵磁，到端電壓130%，后逐漸降低勵磁，會得到空載特性曲線。第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一空載特性曲線EoI作用：和繼報保有關(guān)，用來求電壓變化率，不飽和電抗值增加勵磁過程降低勵磁過程,磁滯現(xiàn)象第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一3、發(fā)電機的短路特性定子繞組短路，定子繞組電流與勵磁電流之間的關(guān)系作用：求發(fā)電機的同步電抗、斷路比，判斷轉(zhuǎn)子繞組的匝間短路４、發(fā)電機的外特性指COSΦ、勵磁電流、轉(zhuǎn)速恒定時，發(fā)電機定子電流與端電壓的變化關(guān)系

第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一1.5U1I1.00.5COSΦ=0.8COSΦ=1COS（-Φ）=0.8在滯后的COSΦ下，當(dāng)定子電流增加時，電壓降較大，此時是去磁作用。在超前的COSΦ下，當(dāng)定子電流增加時，電壓反而升高，此時是助磁作用。第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一5、發(fā)電機的調(diào)整特性---指電壓、轉(zhuǎn)速、COSΦ恒定，改變定子電流時的勵磁電流的變化曲線。第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一COSΦ=0COSΦ=0.8COSΦ=1COS(-Φ)=0.801勵磁電流定子電流1發(fā)電機調(diào)整特性曲線第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一

在滯后的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流也必然增加.----此時去磁作用加強,要維持氣隙磁通,必須增加轉(zhuǎn)子磁勢.在超前的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流一般要降低.----這是因為電樞反應(yīng)有助磁作用.第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一三、同步發(fā)電機的能量輸出第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一1.有關(guān)發(fā)電機的損耗摩擦損失+風(fēng)阻

鐵芯磁滯+渦流

定子繞組本身的損失機械損失鐵損銅損（<1%可以忽略）汽輪機輸入的功率減去以上損失,剩下的作為有功功率輸出空載損耗第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一2、同步發(fā)電機有功輸出當(dāng)發(fā)電機帶純阻性負荷時出現(xiàn)定子電流產(chǎn)生定子磁場(電樞反應(yīng)磁場)阻礙轉(zhuǎn)子磁場前進汽機轉(zhuǎn)速降低汽機增加進汽維持額定轉(zhuǎn)速使氣隙磁場發(fā)生歪曲或畸變,即氣隙磁場對于主磁場來說,逆著轉(zhuǎn)向偏了一個δ角第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一NSF0發(fā)電機轉(zhuǎn)向發(fā)電機空載,δ=0第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一NSF0發(fā)電機轉(zhuǎn)向δ角FFR發(fā)電機帶負荷時,δ的大小負荷大小性質(zhì)有關(guān)第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一純感性負荷去磁端電壓純?nèi)菪载摵芍哦穗妷荷蟽煞N負荷只會使磁場削弱或加強,但不會扭曲但是,實際負荷都是感性的,相當(dāng)于純阻性和純感性的疊加,所以它既有使主磁場的扭曲,又有去磁作用.第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一故,在同步發(fā)電機中,氣隙磁場軸線和主磁場軸線之間的夾角與發(fā)電機輸出的有功功率的大小有關(guān).當(dāng)同步發(fā)電機輸出的有功功率增大時,原動機輸入的有功功率增大,δ角也隨著增大.δ角也叫做功率角.一般汽輪發(fā)電機額定負荷運行,δ角約為250---300第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一四、發(fā)電機的功角特性第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一1、發(fā)電機的功角特性發(fā)電機和無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，發(fā)電機的輸出功率為：Pde=(UE0/Xd)sinδ------其中δ—發(fā)電機端電壓與空載電勢的夾角（功率角）U—發(fā)電機端電壓

E0

—發(fā)電機空載電勢

Xd—發(fā)電機同步電抗式中U、E0、

Xd都可以認為是常數(shù)，這樣Pde的大小僅僅與δ有關(guān)，它們之間是正弦函數(shù)關(guān)系，Pde與之間的關(guān)系曲線為功角特性第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一2.功角特性對運行的影響1.）發(fā)電機的功率極限：當(dāng)δ角從0—900時，有功隨δ增大而增大，當(dāng)δ=900時，有功最大。PMAX=UE0/Xd發(fā)電機的功率極限當(dāng)δ=900時，有功隨δ增大而減小當(dāng)δ=1800時，有功為0第24頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)：汽輪機功率不變，轉(zhuǎn)子在外力的作用下，δ角發(fā)生微小變化，如果原來的工作