汽輪機(jī)進(jìn)氣量增加為什么轉(zhuǎn)速不變.doc

汽輪機(jī)進(jìn)氣量增加為什么轉(zhuǎn)速不變，發(fā)電機(jī)負(fù)荷增加？首先必須明白發(fā)電機(jī)的工作原理：我們都知道一個(gè)物理現(xiàn)象：就是一個(gè)線(xiàn)圈在磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)，在電磁作用下，線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通俗點(diǎn)說(shuō)就是產(chǎn)生了電能。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)此原理進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的，不過(guò)比較復(fù)雜而已，但基本原理是相同的。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為磁極，轉(zhuǎn)子內(nèi)部裝有勵(lì)磁繞組，當(dāng)通上直流電后就會(huì)勵(lì)磁，產(chǎn)生磁場(chǎng)，通俗的說(shuō)就變?yōu)殡姶盆F，一般給轉(zhuǎn)子供給直流電的設(shè)備我們叫勵(lì)磁機(jī)，就是接在發(fā)電機(jī)后部的那個(gè)，它的作用就是在運(yùn)行中發(fā)出直流電，供給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線(xiàn)圈使用，以便產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種供給直流電的方式在電氣專(zhuān)業(yè)叫他勵(lì)方式，還有一種自勵(lì)方式，就是不要?jiǎng)?lì)磁機(jī)（所以有的會(huì)員所用的發(fā)電機(jī)后部并沒(méi)有勵(lì)磁機(jī)），而是使用發(fā)電機(jī)所發(fā)的交流電，經(jīng)勵(lì)磁變（硅整流）后改成直流電，供給轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈使用。順便說(shuō)下，我們經(jīng)?？吹降陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的碳刷，就是供給轉(zhuǎn)子直流電的設(shè)備，當(dāng)發(fā)電機(jī)直流電供給過(guò)大時(shí)（也就是電氣專(zhuān)業(yè)所說(shuō)的無(wú)功較高），此時(shí)碳刷就易出現(xiàn)打火現(xiàn)象（這只是打火的原因之一，我只是順便說(shuō)說(shuō)，讓大家了解下）。在發(fā)電機(jī)定子鐵芯上嵌有三相對(duì)稱(chēng)繞組，就是我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的定子線(xiàn)圈，發(fā)電機(jī)工作時(shí)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子（磁極）旋轉(zhuǎn)，使定子線(xiàn)圈繞組不斷切割轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)而感應(yīng)出三相交流電動(dòng)勢(shì)，即發(fā)出電能了。這個(gè)過(guò)程其實(shí)就是磁場(chǎng)在旋轉(zhuǎn)而線(xiàn)圈是固定的，但其產(chǎn)生電能的作用和我前面所說(shuō)的原理是一樣的。我們國(guó)家的交流電的頻率為50HZ,根據(jù)這個(gè)公式：f=pn/60（f為頻率，p為磁極對(duì)數(shù)，n為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速）可知，如想得到想要的頻率，只要根據(jù)機(jī)組工作轉(zhuǎn)速設(shè)置合適的磁極對(duì)數(shù)即可。汽輪發(fā)電機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速為3000r/min，有上述公式可知其對(duì)應(yīng)50Hz的頻率，設(shè)置一對(duì)磁極對(duì)數(shù)即可。另根據(jù)上述所說(shuō)的，大家也可算算核電站機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速為：1500r/min，水電站水輪機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速為750r/min，要發(fā)出的50HZ頻率交流電來(lái)，應(yīng)裝多少磁極對(duì)數(shù)？發(fā)電機(jī)當(dāng)其磁極數(shù)固定不變時(shí)，其頻率f和轉(zhuǎn)速n成正比關(guān)系，這是同步發(fā)電機(jī)的最大特點(diǎn)，也是同步發(fā)電機(jī)的調(diào)頻原理。發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速可以改變其頻率，一旦與電網(wǎng)并網(wǎng)后，由于并上電網(wǎng)的機(jī)組頻率都是保持在50Hz運(yùn)行，所以發(fā)電機(jī)也就保持其額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并且機(jī)組的轉(zhuǎn)速根據(jù)電網(wǎng)頻率的波動(dòng)而變化。因此作為發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)，進(jìn)汽量的改變，只是將能量用在克服發(fā)電機(jī)的電磁力矩，故只會(huì)改變發(fā)電機(jī)輸出功率，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，而不會(huì)提高轉(zhuǎn)速。這里再說(shuō)下，當(dāng)增加汽輪機(jī)的進(jìn)汽后，發(fā)電負(fù)荷增加，電氣專(zhuān)業(yè)也會(huì)相應(yīng)的增加勵(lì)磁電流，用他們的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫加無(wú)功，而汽機(jī)所看到的負(fù)荷在電氣專(zhuān)業(yè)叫有功。這也是我們?cè)?jīng)說(shuō)過(guò)的：當(dāng)汽輪機(jī)遇到緊急情況需迅速停下來(lái)時(shí)，除了破壞真空外，也可要電氣增加勵(lì)磁，其實(shí)就是增大機(jī)組的旋轉(zhuǎn)阻力，使之能夠迅速停下來(lái)而已。機(jī)組在運(yùn)行中，開(kāi)大調(diào)門(mén)增大進(jìn)汽，對(duì)于電氣專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)就是增大有功功率，也就是我們通常說(shuō)得電負(fù)荷增加了。與此同時(shí)，電氣專(zhuān)業(yè)也會(huì)相應(yīng)增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，這個(gè)電氣專(zhuān)業(yè)叫增大無(wú)功，從而達(dá)到你說(shuō)的維持新的電磁力矩平衡，在電氣專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)也就是保證發(fā)電機(jī)在規(guī)定的功率因數(shù)下工作。如果你們的機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，那么就算是不增加無(wú)功，也可以從電網(wǎng)上吸收無(wú)功的，就是說(shuō)可以維持你說(shuō)的這個(gè)平衡。不過(guò)要是孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，在增加有功后必然要根據(jù)當(dāng)時(shí)的周波、電壓調(diào)整無(wú)功，因?yàn)檫@時(shí)不能從網(wǎng)上吸無(wú)功了，如果不加，電壓、周波會(huì)降低的。而且如果一直加有功（就是你說(shuō)的加進(jìn)汽），而不加無(wú)功，那么就算是在并網(wǎng)運(yùn)行工況下，當(dāng)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)達(dá)到1后，就會(huì)進(jìn)入進(jìn)相運(yùn)行，有可能會(huì)使你說(shuō)的那個(gè)平衡打破，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩，對(duì)于這種異常的處理，就是增加無(wú)功、減少有功（就是減負(fù)荷），使發(fā)電機(jī)內(nèi)的電磁力矩重新恢復(fù)新的平衡。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子必須要產(chǎn)生磁場(chǎng)才能使線(xiàn)圈中產(chǎn)生電能，所以必須要有供給直流電的裝置，接有勵(lì)磁機(jī)的方式在電氣來(lái)說(shuō)屬他勵(lì)方式，還有一種方式由發(fā)電機(jī)自身發(fā)出的交流電經(jīng)硅整流后可以變成直流電供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈使用，此種方式為自勵(lì)方式，采用這種勵(lì)磁的方式和他勵(lì)最主要的區(qū)