柴油發(fā)電機(jī)的工作原理

1、.柴油發(fā)電機(jī)的工作原理是利用電磁感應(yīng)原理柴油機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)便帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電， 發(fā)電機(jī)有直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。 直流發(fā)電機(jī)主要由發(fā)電機(jī)殼、 磁極鐵芯、磁場(chǎng)線圈、電樞和炭刷等組成。交流發(fā)電機(jī)主要由磁性材料制造多個(gè)南北極交替排列的永磁鐵（稱為轉(zhuǎn)子）和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯(lián)線圈的電樞線圈（稱為定子） 組成。直流發(fā)電機(jī)與交流發(fā)電機(jī)在工作原理上有所不同， 但是最終達(dá)到了發(fā)電的目標(biāo)。柴油發(fā)電機(jī)組是一種小型發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料， 以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦

2、可裝在拖車上，供移動(dòng)使用。柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 若使用者需要長時(shí)間不間斷使用，則需要配置常用型發(fā)電機(jī)組，也就是應(yīng)機(jī)組應(yīng)該要考慮到長時(shí)間工作機(jī)組功率下降這一點(diǎn)了。常用功率和備用功率的關(guān)系是：比如用戶需要 100KW柴油發(fā)電機(jī)組，常用 100KW 的柴油發(fā)電機(jī)組備用功率為100KW*110%=110KW。也就是備用100KW 的柴油發(fā)電機(jī)組的常用功率為90KW 。盡管柴油發(fā)電機(jī)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(hù)，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門，作為備用

3、電源或臨時(shí)電源。柴油發(fā)電機(jī)組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型，是一種小型獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備，以內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力， 驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電。將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用 電磁感應(yīng) 原理，發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。柴油發(fā)電機(jī)組是由內(nèi)燃機(jī)和同步發(fā)電機(jī)組合而成的，內(nèi)燃機(jī)的最大功率受零部件的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的限制， 稱為額定功率， 交流同步發(fā)電機(jī)的額定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下，長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 輸出的額定功率， 通常把柴油機(jī)輸出額定功率與同步交流發(fā)電機(jī)輸出的額定功率之間，稱為匹配比。發(fā)電機(jī)電球的工作原理調(diào)控及維護(hù)同步發(fā)電機(jī)，俗

4、稱“電球”柴油發(fā)電機(jī)組 是常用的備用電源 , 由于它以 柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 燃燒柴油為動(dòng)力 ,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出與市電 同樣性質(zhì)的電力 , 所以用在市電斷電后需要后備電源供電幾小時(shí)以上的場(chǎng)合。 從性能價(jià)格比、 對(duì)工作環(huán)境的要求、 帶非線性負(fù)載能力,.方面考慮 , 采用柴油發(fā)電機(jī)組比使用很多大容量蓄電池的長延時(shí)UPS往往具有一定的優(yōu)勢(shì)。但是柴油發(fā)電機(jī)組在市電斷電后需要十秒鐘左右才能發(fā)出穩(wěn)定的電力,這就大不如UPS可不間斷供電的特點(diǎn)。因此 , 柴油發(fā)電機(jī)組和 UPS通常是取其各自的優(yōu)勢(shì)構(gòu)成一個(gè)完善的、可靠的電源系統(tǒng), 以確保重要設(shè)備的不間斷供電。柴油發(fā)電機(jī)組一般是采用同步發(fā)電機(jī) ( 也俗稱 電球 ) 將柴油發(fā)

5、動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能。各種用電設(shè)備要依靠它發(fā)出的電力工作, 因此對(duì)同步發(fā)電機(jī)的工作性能要求是很高的。同步發(fā)電機(jī)的工作原理同步發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造的。主要組成部分如圖1?，F(xiàn)代交流發(fā)電機(jī)通常由兩部分線圈構(gòu)成; 為了提高磁場(chǎng)的強(qiáng)度 , 一部分線圈繞在一個(gè)導(dǎo)磁性能良好的金屬片疊成的圓筒內(nèi)壁的凹槽內(nèi), 這個(gè)圓筒固定在機(jī)座上稱為定子。定子內(nèi)的線圈可輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流, 所以又稱其為電樞。發(fā)電機(jī)的另一部分線圈則繞在定子圓筒內(nèi)的一導(dǎo)磁率強(qiáng)的金屬片疊成的圓柱體的凹槽內(nèi),稱為轉(zhuǎn)子。一根軸穿過轉(zhuǎn)子中心并將其緊固在一起, 軸兩端與機(jī)座構(gòu)成軸承支撐。轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。這

6、叫做旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)式結(jié)構(gòu)的無刷同步發(fā)電機(jī)。工作時(shí) , 轉(zhuǎn)子線圈通以直流電形成直流恒定磁場(chǎng), 在柴油機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)子快速旋轉(zhuǎn) , 恒定磁場(chǎng)也隨之旋轉(zhuǎn) , 定子的線圈被磁場(chǎng)磁力線切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) , 發(fā)電機(jī)就發(fā)出電來。,.圖 1 雙軸承發(fā)電機(jī)剖視圖轉(zhuǎn)子及其恒定磁場(chǎng)被柴油機(jī)帶動(dòng)快速旋轉(zhuǎn)時(shí) , 在轉(zhuǎn)子與定子之間小而均勻的間隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng), 稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)或主磁場(chǎng)。平常工作時(shí)發(fā)電機(jī)的定子線圈即電樞都接有負(fù)載, 定子線圈被磁場(chǎng)磁力線切割后產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過負(fù)載形成感應(yīng)電流 , 此電流流過定子線圈也會(huì)在間隙中產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng), 稱為定子磁場(chǎng)或電樞磁場(chǎng)。 這樣在轉(zhuǎn)子、定子之間小而均勻的間隙中出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子

7、磁場(chǎng) , 這兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用構(gòu)成一個(gè)合成磁場(chǎng)。發(fā)電機(jī)就是由合成磁場(chǎng)的磁,.力線切割定子線圈而發(fā)電的。由于定子磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)引起的, 且它們之間總是保持著一先一后并且同速的同步關(guān)系, 所以稱這種發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)和電器性能上都具有許多優(yōu)點(diǎn)。同步發(fā)電機(jī)的調(diào)控同步發(fā)電機(jī)在其額定負(fù)載范圍內(nèi)允許帶各種用電負(fù)荷。這些負(fù)荷的輸入特性會(huì)直接影響發(fā)電機(jī)的輸出電壓; 當(dāng)負(fù)載為純電阻性時(shí) , 因?yàn)橥桨l(fā)電機(jī)的定子端電壓電樞端電壓與負(fù)載電流是同相的, 所以使得轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的前一半被定子磁場(chǎng)削弱 , 而后一半又被定子磁場(chǎng)加強(qiáng), 一周內(nèi)合成磁場(chǎng)平均值不變, 發(fā)電機(jī)輸出電壓不變。 負(fù)載呈現(xiàn)為純電感性時(shí)

8、, 則因負(fù)載電流滯后電樞端電壓90°而使得定子磁場(chǎng)削弱了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng), 合成磁場(chǎng)降低 , 造成發(fā)電機(jī)輸出電壓下降。 若負(fù)載是純電容性的 , 負(fù)載電流就會(huì)超前電樞端電壓90°, 從而使定子磁場(chǎng)加強(qiáng)了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),合成磁場(chǎng)增大 , 發(fā)電機(jī)輸出電壓上升。 可見 ; 合成磁場(chǎng)是使發(fā)電機(jī)性能變化的一個(gè)重要因素。而合成磁場(chǎng)中起主要作用的是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)即主磁場(chǎng), 因此 , 調(diào)控轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就可以調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓改善其帶負(fù)載能力, 從而達(dá)到在額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)住發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁所謂勵(lì)磁即是向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供直流電使其產(chǎn)生直流電磁場(chǎng)的過程。同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子凹槽內(nèi)的線圈就是由稱

9、做勵(lì)磁機(jī)的一個(gè)專門的設(shè)備為其供以直流電形成直流磁場(chǎng)的。 早期的發(fā)電機(jī)是采用單獨(dú)的勵(lì)磁機(jī)給轉(zhuǎn)子線圈提供直流電的 , 系統(tǒng)龐大而復(fù)雜。隨著技術(shù)的進(jìn)步 , 現(xiàn)代同步發(fā)電機(jī)都是將發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)組裝在一起構(gòu)成一個(gè)完整的發(fā)電機(jī)。,.勵(lì)磁機(jī)其實(shí)就是個(gè)小發(fā)電機(jī), 它的工作原理與同步發(fā)電機(jī)一樣。所不同的是它的定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈所起的作用與同步發(fā)電機(jī)主發(fā)電機(jī)正好相反;固定在主發(fā)電機(jī)定子旁的勵(lì)磁機(jī)的定子線圈通以直流電形成直流磁場(chǎng), 而安裝在主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈成為輸出電動(dòng)勢(shì)的電樞。勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間也是保持著小而均勻的間隙。這也稱為旋轉(zhuǎn)電樞式結(jié)構(gòu)的無刷同步發(fā)電機(jī)。安裝在主發(fā)電機(jī)定子旁的勵(lì)磁機(jī)定

10、子線圈的直流電, 是由主發(fā)電機(jī)定子線圈即電樞的部分輸出電壓經(jīng)整流后而得到的。與主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝的勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子線圈在其定子線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)、切割磁力線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)同軸安裝在它旁邊的整流器也就是旋轉(zhuǎn)整流器變成直流電流, 輸?shù)街靼l(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈使其產(chǎn)生直流轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。從而達(dá)到了對(duì)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁的要求。同步發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)控調(diào)控的目的就是實(shí)現(xiàn)在同步發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)住輸出電壓。調(diào)控技術(shù)的理念是實(shí)時(shí)地從主發(fā)電機(jī)電樞取得電壓和電流, 經(jīng)整流和負(fù)反饋調(diào)理后供給勵(lì)磁機(jī)的定子線圈 , 使其產(chǎn)生變化規(guī)律與主發(fā)電機(jī)輸出電壓變化規(guī)律相反的直流電磁場(chǎng) , 這個(gè)磁場(chǎng)也必然使勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞的輸出電

11、壓及旋轉(zhuǎn)整流器供給主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈的直流電流按同樣的規(guī)律而變化。從而起到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)大小 , 使主發(fā)電機(jī)在額定負(fù)荷范圍內(nèi)保持良好輸出特性的作用。對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)節(jié)過程, 可以用以下的流程表示 ;由于負(fù)荷增加使主發(fā)電機(jī)電樞電壓( 降) 經(jīng)負(fù)反饋調(diào)理后勵(lì)磁機(jī)定子電流及磁場(chǎng)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞輸出電壓旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)使主發(fā)電機(jī)電樞電壓若主發(fā)電機(jī)電壓升高 , 則其反饋調(diào)控使以上各環(huán)節(jié)作用降低, 導(dǎo)致電壓,.回到額定值。可見通過勵(lì)磁機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)控主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的大小, 就可以穩(wěn)住輸出電壓。這其中起重要作用的是負(fù)反饋調(diào)節(jié)單元, 通常稱其為恒壓勵(lì)磁裝置和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)

12、器現(xiàn)代交流同步發(fā)電機(jī)常用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR這種電子部件調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。 雖然 AVR的種類很多 , 但性能大同小異 ; 都是實(shí)時(shí)采樣主發(fā)電機(jī)的輸出電壓值與預(yù)先設(shè)定的值相比較, 用比較的結(jié)果去調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制器PWM;輸出電壓值高則調(diào)制器輸出脈沖寬度窄, 反之則寬。然后再用這些脈沖去調(diào)控大功率開關(guān)器件即三極管或場(chǎng)效應(yīng)管控制送入勵(lì)磁機(jī)定子線圈的電流的時(shí)間。從而使它的磁場(chǎng)強(qiáng)弱隨著主發(fā)電機(jī)輸出電壓的變化而相反變化; 即輸出電壓升高則勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)減小 , 輸出電壓降低勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)增強(qiáng)。從而達(dá)到負(fù)反饋調(diào)控的目的。圖 2 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器電路原理方框圖圖 2 是常用的一種 AVR類型。取樣自主

13、發(fā)電機(jī)輸出電壓的信號(hào)從8、 9兩端輸入到電壓測(cè)量比較單元, 與內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的電壓值( 例如 380V)相比較。比,.較結(jié)果以輸出電壓UA送入脈沖寬度調(diào)制單元PWM,輸出電壓 UC送入低頻保護(hù)單元。電壓測(cè)量比較單元的L、S、H 是連接主發(fā)電機(jī)輸出電壓幅值調(diào)節(jié)電位器的三個(gè)端子。脈沖寬度調(diào)制器由穩(wěn)壓器輸出的直流電壓UCC作為工作電源 , 以確保其性能穩(wěn)定。它的輸出電壓UB控制調(diào)制管 VT3。若由電壓測(cè)量比較單元送來的UA大 , 表明主發(fā)電機(jī)輸出電壓升高, 則大的 UA就會(huì)使脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖UB的寬度變窄。窄的脈沖就會(huì)使 VT3 導(dǎo)通時(shí)間短 , 通過的電流少。 反之 , 主發(fā)電機(jī)電壓降低 UA

14、變小 , 脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖UB的寬度隨之變寬 , 從而使 VT3導(dǎo)通時(shí)間變長 , 通過的電流增多。勵(lì)磁機(jī)定子線圈一端接在端子X1 上, 另一端接在 XX1端子上。由主發(fā)電機(jī)電樞送來的 EA、EB、Ec 三相電壓 , 經(jīng)過三個(gè)二極管VD10、VD11、VD12整流后 ,電流從 X1 端流入勵(lì)磁機(jī)的定子線圈, 由 XX1流出 , 再經(jīng)過調(diào)制管 VT3和 XN端子流回主發(fā)電機(jī)電樞 , 形成勵(lì)磁機(jī)定子線圈的勵(lì)磁電流通路。VT3是這個(gè)通路上的開關(guān) , 它導(dǎo)通時(shí)間長 , 則定子線圈流過電流時(shí)間長 , 定子磁場(chǎng)強(qiáng)度大； VT3導(dǎo)通時(shí)間短 , 定子線圈電流少 , 定子磁場(chǎng)強(qiáng)度小。AVR就是這樣調(diào)控主發(fā)

15、電機(jī)的電壓的 ; 主發(fā)電機(jī)由于負(fù)荷原因輸出電壓升高 , 電壓測(cè)量比較單元輸出的 UA隨著升高 , 受 UA控制的脈寬調(diào)制器輸出脈沖UB寬度變窄 , 開關(guān)管 VT3導(dǎo)通時(shí)間短 , 勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)減弱 , 轉(zhuǎn)子電樞電壓及旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流隨之減小, 導(dǎo)致供給主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流變小, 則主發(fā)電機(jī)因其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的減小而使輸出電壓降低。反之,AVR的負(fù)反饋調(diào)控功能就會(huì)使主發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。在主發(fā)電機(jī)因負(fù)荷超出額定值而輸出極大電流時(shí), 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也需隨之,.輸出巨大的動(dòng)力以致導(dǎo)致其轉(zhuǎn)速低于額定值。低頻保護(hù)單元的作用就是在這種情況下限制勵(lì)磁機(jī)定子線圈里電流的超額增大。它以電阻和電容構(gòu)成的充放電支路預(yù)先

16、設(shè)定一個(gè)低頻保護(hù)點(diǎn), 當(dāng)主發(fā)電機(jī)負(fù)荷正常時(shí), 從電壓測(cè)量單元來的UC小于低頻保護(hù)點(diǎn) , 則低頻保護(hù)單元輸出的電壓Ud高 , 二極管 VD8被截止 ,Ud 到不了脈寬調(diào)制器 , 起不了作用。若主發(fā)電機(jī)超載則Ud 變低 ,VD8 導(dǎo)通 ,Ud 和 UA就可同時(shí)作用于脈寬調(diào)制器 , 使其輸出的脈沖 UB隨 Ud的下降而變窄 , 調(diào)制管 VT3導(dǎo)通時(shí)間隨之變短 , 勵(lì)磁電流減小勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)變?nèi)? 從而導(dǎo)致主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)減小。發(fā)電機(jī)輸出電壓下降、 電流減小。低頻保護(hù)單元起到了保護(hù)勵(lì)磁機(jī)和主發(fā)電機(jī)的作用。同步發(fā)電機(jī)的維護(hù)同步發(fā)電機(jī)是柴油發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)電機(jī)組建立一個(gè)合適的工作環(huán)境 , 做好

17、日常維護(hù)是十分必要的。發(fā)電機(jī)房內(nèi)的高溫、潮濕和空氣污染物是引起發(fā)電機(jī)故障的最常見因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會(huì)引起絕緣層的性能變壞, 不僅易形成對(duì)地的導(dǎo)電通路 , 還會(huì)使轉(zhuǎn)子軸承部分的摩擦力增大而發(fā)熱。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發(fā)電機(jī)內(nèi)形成對(duì)地的漏電通路, 引起發(fā)電機(jī)故障。機(jī)房內(nèi)溫度過高會(huì)使發(fā)電機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量難以散出, 造成其輸出功率下降、 機(jī)組過熱。所以機(jī)房的防塵、防潮濕、通風(fēng)降溫就必須引起足夠的重視。無論是單軸承發(fā)電機(jī)還是雙軸承發(fā)電機(jī), 它們的轉(zhuǎn)子軸與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主軸之間連接的同軸度要求很高。長時(shí)期運(yùn)行后的機(jī)組有時(shí)同軸度可能降低, 導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燥聲增大 , 溫度過高。應(yīng)定

18、期檢查、維護(hù)以保持同軸度良好。,.負(fù)荷超出發(fā)電機(jī)的額定負(fù)載范圍, 或三相負(fù)荷很不平衡 , 也會(huì)造成發(fā)電機(jī)效率降低和過熱。柴油發(fā)電機(jī)十萬個(gè)為什么（110）本文的內(nèi)容有：1. 什么是 " 同步 " 發(fā)電機(jī)？同步轉(zhuǎn)速是如何確定？2. 什么是發(fā)電機(jī)的飛輪力矩？它在電氣上有什么意義？3. 什么是發(fā)電機(jī)的短路比 Kc？ Kc 與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？4. 什么是發(fā)電機(jī)的直軸瞬變電抗 Xd？與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？5. 什么是發(fā)電機(jī)的直軸超瞬變電抗 Xd？與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系Xd的大小對(duì)系統(tǒng)有什么影響？6. 阻尼繞組的作用是什么？7.3Y 接線是什么含義？發(fā)電機(jī)為何多采用星形接線？8.

19、 什么是勵(lì)磁繞組？什么是電樞繞組？9. 什么是疊繞組？有何特點(diǎn)？什么是波繞組？有何特點(diǎn)？10. 什么是每極每相槽數(shù) g？什么是整數(shù)槽繞組？什么是分槽繞組？1. 什么是 " 同步 " 發(fā)電機(jī)？同步轉(zhuǎn)速是如何確定？答 : 發(fā)電機(jī) 是發(fā)電廠的心臟設(shè)備，發(fā)電機(jī)按其驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力大致可分為水輪發(fā)電機(jī) ( 水力 ) 和汽輪發(fā)電機(jī) ( 蒸汽 ) 。本文所涉及的內(nèi)容均是指 同步發(fā)電機(jī) ( 限于立式水輪發(fā)電機(jī) ) 。,.發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，在發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)由兩個(gè)磁場(chǎng)合成: 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子磁場(chǎng)。所謂" 同步 " 發(fā)電機(jī)，就是指發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)

20、速 ( 原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生 ) 與定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 ( 電力系統(tǒng)頻率決定 ) 相等。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)由旋轉(zhuǎn)的通有直流電的轉(zhuǎn)子繞組( 磁極 ) 產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速也就是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速， 也即整個(gè)機(jī)組的轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 轉(zhuǎn)速由機(jī)組調(diào)速器進(jìn)行調(diào)節(jié)，這個(gè)轉(zhuǎn)速在發(fā)電機(jī)的銘牌上都有明確標(biāo)示。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由通過三相對(duì)稱電流的定子三相繞組( 按 120°對(duì)稱布置 ) 產(chǎn)生，其轉(zhuǎn)速由式確定( 式中 :p為轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù) ;f 為電力系統(tǒng)頻率 ;n 為機(jī)組轉(zhuǎn)速 ) 。從式中可見， 對(duì)某一具體的發(fā)電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù)是固定不變的，而我國電力系統(tǒng)的頻率也是固定的，即50Hz(也稱工頻 ) ，可見每一具體的發(fā)電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁

21、場(chǎng)的轉(zhuǎn)速在發(fā)電機(jī)制造完成后就是 " 定值 " 。當(dāng)然，電力系統(tǒng)的頻率并不能真正穩(wěn)定在50Hz 的理論值，而是允許在這個(gè)值的上下有微小的波動(dòng)，也即定子磁場(chǎng)在運(yùn)行中實(shí)際是在額定轉(zhuǎn)速值的周圍動(dòng)態(tài)變化的。 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為了與定子磁場(chǎng)同步也要適應(yīng)這個(gè)變化，也即機(jī)組的轉(zhuǎn)速作動(dòng)態(tài)的調(diào)整。 如果轉(zhuǎn)速不能與定子磁場(chǎng)保持一致，則我們說該發(fā)電機(jī)" 失步"了。2. 什么是發(fā)電機(jī)的飛輪力矩？它在電氣上有什么意義？答 : 發(fā)電機(jī)飛輪力矩，是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量與其慣性直徑平方的乘積?？雌饋硭且粋€(gè)與電氣參數(shù)無關(guān)的量， 其實(shí)不然，它對(duì)電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定影響很大。它直接影響到在各

22、種工況下突然甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率上升及輸水系統(tǒng)的壓力上升， 它首先應(yīng)滿足輸水系統(tǒng)調(diào)節(jié)保證計(jì)算的要求。 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故,.障，機(jī)組負(fù)荷突變時(shí)，因調(diào)速機(jī)構(gòu)的時(shí)滯，使機(jī)組轉(zhuǎn)速升高，為限制轉(zhuǎn)速，機(jī)組需一定量的飛輪力矩，越大，機(jī)組轉(zhuǎn)速變化率越小，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越好。與機(jī)組造價(jià)密切相關(guān)，飛輪力矩越大，機(jī)組重量越大，制造成本越大。3. 什么是發(fā)電機(jī)的短路比 Kc？Kc 與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？答 : 短路比 Kc，是表征發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定度的一個(gè)重要參數(shù)。 Kc 原來的意義是對(duì)應(yīng)于空載額定電壓的勵(lì)磁電流下三相穩(wěn)態(tài)短路時(shí)的短路電流與額定電流之比，即Kc=Iko/IN 。由于短路特性是一條直線， 故 Kc 可表

23、達(dá)為發(fā)電機(jī)空載額定電壓時(shí)的勵(lì)磁電流 Ifo與三相穩(wěn)態(tài)短路電流為額定值時(shí)的勵(lì)磁電流Ifk之比，表達(dá)式為:Kc=Ifo/Ifk 1/Xd。 Xd 是發(fā)電機(jī)運(yùn)行中三相突然短路穩(wěn)定時(shí)所表現(xiàn)出的電抗，即發(fā)電機(jī)直軸同步電抗 ( 不飽和值 ) 。如忽略磁飽和的影響，則短路比與直軸同步電抗 Xd 互為倒數(shù)。短路比小，說明同步電抗大， 相應(yīng)短路時(shí)短路電流小， 但是運(yùn)行中負(fù)載變化時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓變化較大且并聯(lián)運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定度較差， 即發(fā)電機(jī)的過載能力小， 電壓變化率大，影響電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和充電容量。 短路比大，則發(fā)電機(jī)過載能力大，負(fù)載電流引起的端電壓變化較小， 可提高發(fā)電機(jī)在系統(tǒng)運(yùn)行中的靜態(tài)穩(wěn)定性。但 Kc

24、 大使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流增大，轉(zhuǎn)子用銅量增大，使制造成本增加。短路比主要根據(jù)電廠輸電距離， 負(fù)荷變化情況等因數(shù)提出， 一般水輪發(fā)電機(jī)的 K，取 0。91。3。 結(jié)構(gòu)上，短路比近似的等于可見，要使 Kc 增大，須減小 A，即增大機(jī)組尺寸 ; 或加大氣隙，須增加轉(zhuǎn)子繞組安匝數(shù)。,.4. 什么是發(fā)電機(jī)的直軸瞬變電抗 Xd？與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？答:Xd是代表發(fā)電機(jī)運(yùn)行中三相突然短路初始時(shí)間 ( 阻尼繞組的電流衰減后 ) 的過渡電抗。直軸瞬變電抗是發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)， 定子繞組直軸總磁鏈產(chǎn)生的電壓中的交流基波分量在突變時(shí)的初始值與同時(shí)變化的直軸交流基波電流之比。它也是發(fā)電機(jī)和整個(gè)電力系統(tǒng)的重要參數(shù)，

25、對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定極限及突然加負(fù)荷時(shí)的瞬態(tài)電壓變化率有很大影響。 Xd越小， 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定極限越大， 瞬態(tài)電壓變化率越小 ; 但 Xd越小，定子鐵芯要增大，從而使發(fā)電機(jī)體積增大，成本增加。Xd的值主要由定子繞組和勵(lì)磁繞組的漏抗值決定。結(jié)構(gòu)上， Xd與電負(fù)荷 A，極距 有如下關(guān)系 :k 為比例系數(shù)。可見，要降低Xd，必須減小 A 或加大 ，都將使發(fā)電機(jī)尺寸增大。5. 什么是發(fā)電機(jī)的直軸超瞬變電抗 Xd？與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系 Xd 的大小對(duì)系統(tǒng)有什么影響？答 :Xd 是代表發(fā)電機(jī)運(yùn)行中三相突然短路最初一瞬問的過渡電抗。發(fā)電機(jī)突然短路時(shí)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組和阻尼繞組為保持磁鏈不變， 感應(yīng)出對(duì)電樞反應(yīng)磁通起去

26、磁作用的電流， 將電樞反應(yīng)磁通擠到勵(lì)磁繞組和阻尼繞組的漏磁通的路徑上，這個(gè)路徑的磁阻很大即磁導(dǎo)很小，故其相對(duì)應(yīng)的直軸電抗也很小，這個(gè)等效電抗稱為直軸超瞬變電抗Xd，也即有阻尼繞組的發(fā)電機(jī)突然短路時(shí)，定子電流的周期分量由 Xd來限制。結(jié)構(gòu)上， Xd主要由發(fā)電機(jī)定子繞組和阻尼繞組的漏抗值決定。,.對(duì)于無阻尼繞組的發(fā)電機(jī)，則Xd= Xd。由于 Xd的大小影響電力系統(tǒng)突然短路時(shí)短路電流的大小，故Xd值的大小也影響到系統(tǒng)中高壓輸變電設(shè)備特別是高壓斷路器的選擇，如動(dòng)穩(wěn)定電流等參數(shù)。從電氣設(shè)備選擇來說，希望Xd大些，這樣短路電流小一些。6. 阻尼繞組的作用是什么？答 : 水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)有交，直軸阻尼繞組

27、。阻尼繞組在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組外疊加的一個(gè)短路鼠籠環(huán)，其作用也相當(dāng)于一個(gè)隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)的" 鼠籠異步電機(jī) " ，對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定起調(diào)節(jié)作用。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是同步旋轉(zhuǎn)的， 因此阻尼繞組沒有切割磁通因而也沒有感應(yīng)電流。 當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)擾動(dòng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)， 阻尼繞組切割定子磁通產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在阻尼繞組上產(chǎn)生的力矩使轉(zhuǎn)子加速， 二者轉(zhuǎn)速差距越大， 則此力矩越大，加速效應(yīng)越強(qiáng)。反之，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速時(shí)，此力矩方向相反，是使轉(zhuǎn)子減速的。 因此，阻尼繞組對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定有良好的調(diào)節(jié)作用。7.3Y 接線是什么含義？發(fā)電機(jī)為何

28、多采用星形接線？答 : 在發(fā)電機(jī)銘牌或圖紙中，我們常見到發(fā)電機(jī)定子繞組的接線方式表示為Y，3Y，5Y 等。這表示發(fā)電機(jī)是按星形方式接線。Y3 表示發(fā)電機(jī)定子繞組是3 路星形并聯(lián)，也可以理解為 3 個(gè)星形接線的發(fā)電機(jī)并聯(lián)在一起。由于發(fā)電機(jī)的磁通內(nèi)有較強(qiáng)的 3 次諧波，如果發(fā)電機(jī)接成線， 則 3 次諧波會(huì)在內(nèi)形成回路，造成,.附加的損耗和發(fā)熱。 此，發(fā)電機(jī)定子繞組一般接成Y 形，使 3 次諧波不能形成回路。8. 什么是勵(lì)磁繞組？什么是電樞繞組？答 : 在電機(jī)的定，轉(zhuǎn)子繞組中，將空載時(shí)產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)的繞稱為勵(lì)磁繞組 ( 或激磁繞組 ); 將另一產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)換 ( 吸收或出有功功率 ) 的繞組稱為電樞繞組

29、。 可見，水輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁組就是轉(zhuǎn)子繞組， 而定子繞組則是電樞繞組。 異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)繞組是定子繞組，而基本處于短路狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子繞組則是電樞組。9. 什么是疊繞組？有何特點(diǎn)？什么是波繞組？有何特點(diǎn)？答 : 疊繞組是任何兩個(gè)相鄰的線圈都是后一個(gè)線圈疊在前一線圈的上面。在制造上，這種繞組的一個(gè)線圈多為一次制造成， 這種形式的線圈也稱為框式繞組。 這種繞組的優(yōu)點(diǎn)是短矩時(shí)節(jié)省端部用銅， 也便于得到較多的并聯(lián)支路。 其缺點(diǎn)是端部的接線較長， 在多極的大電機(jī)中這些連接線較多， 不便布置且用量也很大， 故多用于中小型電機(jī)。 波繞組是任何兩個(gè)串聯(lián)線圈沿繞制方向象波浪似的前進(jìn)。 在造上，這種繞組的一個(gè)線圈多由兩根

30、條式線棒組合而成， 故也為棒形繞組。 其優(yōu)點(diǎn)是線圈組之間的連接線少， 故多用于大型輪發(fā)電機(jī)。 在現(xiàn)場(chǎng)，波繞組的元件直接稱呼為 " 線棒 " 。本文述中，多以 " 線棒 " 代替 " 線圈 " 。10. 什么是每極每相槽數(shù) g？什么是整數(shù)槽繞組？什么是分槽繞組？,.答 : 對(duì)某一具體的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)定子的槽數(shù)和轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)都已確定。其中有一個(gè)重要的概念是每極每相槽數(shù) q。發(fā)電繞組由 A，B， C三相組成，則每一相在定子中所占的槽數(shù)是 等的，各 1/3; 對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極，各相在每個(gè)磁極下對(duì)應(yīng)所占的定子槽數(shù)也是相等的。每極每相槽數(shù) q

31、，即在每個(gè)磁極下，每一相應(yīng)該占有的槽數(shù)。式中 Z定子總槽數(shù) ;2p磁極個(gè)數(shù) ;m相數(shù)。由公式可見，q 值很容易求得。當(dāng) q 為整數(shù)時(shí)，則稱繞組為整數(shù)槽繞組 ;q為分?jǐn)?shù)時(shí)，則稱繞組為分?jǐn)?shù)槽繞組。如q=3，則表示一個(gè)磁極下， A，B，C 三相在定子槽中各占有三槽。 如表示一個(gè)磁極下， A，B，c 三相在定子槽中各占有槽，也即分?jǐn)?shù)槽?？墒牵粋€(gè)定子槽是不可能劈開為分?jǐn)?shù)的。也即11/4 ，這就表示，每 4 個(gè)磁極下， A，B，c 三相在定子槽中各占有 1l 槽，各相磁極下對(duì)應(yīng)的總的槽數(shù)還是相等。11。什么是分?jǐn)?shù)槽繞組的循環(huán)數(shù)( 或輪換數(shù) ) ？它是如何組成和確定的？答 : 在 發(fā)電機(jī) 定子繞組圖紙的參

32、數(shù)中，我們可以看到繞組循環(huán)數(shù)或輪換數(shù)，如某發(fā)電機(jī)定子為 792 槽，每極每相槽數(shù)其繞組循環(huán)數(shù)為 3233，這個(gè)數(shù)就是分?jǐn)?shù)槽繞組的輪換數(shù)， 它與每極每相槽數(shù)是密切相關(guān)的， 它表示定子三相繞組的排列中各相對(duì)應(yīng)布置的定子槽數(shù)。上述的 3233，其 4 位數(shù)字相加 :3+2+3+3=11;ll為定子槽數(shù)， " 位數(shù) "4,.表示 4 個(gè)磁極，顯然兩數(shù)分別為每極每相槽數(shù)q=11/4 的分子和分母。它表示定子的所有槽數(shù)排列順序?yàn)? 按 A 相 3 槽，B相 2 槽，C相 3 槽， A相 3 槽( 注意已排了一輪 ) ，B相 3 槽， C相 2 槽， A相 3 槽，B 相 3 槽( 注意

33、已排了兩輪 ) ，如此一直將所有的定子槽數(shù)排完。即按3233 的順序?qū)⒍ㄗ拥娜坎蹟?shù)均分為三等分，如該發(fā)電機(jī)共有792 槽，則以 3233 這個(gè)順序數(shù)排 72 輪(72 ×1l=792) ，就將全部定子槽數(shù)排完了， 每相占有 264 槽。同為 11/4 ，循環(huán)數(shù)當(dāng)然也可排為2333或 3332。之所以選 3233，是根據(jù)各種排列在方塊圖上排列顯示后，以其連線最省的原則確定的。 也即繞組線棒之間的連接方式， 以選用端部接頭最少的波繞方式為佳，繞組端部接線的設(shè)計(jì)應(yīng)使極問連接線的數(shù)量最少。 為節(jié)省篇幅， 本文只標(biāo)出一個(gè)支路的連接，中間部分槽省略。12。什么是波繞組的合成節(jié)矩？合成節(jié)矩中的數(shù)

34、值各代表什么意義？答 : 合成節(jié)矩是用來表征波繞組連接規(guī)律的參數(shù)。它表明波繞組將各個(gè)線圈串接成完整繞組沿繞制方向前進(jìn)的槽數(shù)， 為相鄰兩線圈的對(duì)應(yīng)邊相隔的槽數(shù)。 如在發(fā)電機(jī)定子繞組圖紙上， 我們看到繞組參數(shù)欄內(nèi)標(biāo)有類似 1-7 14 這樣的參數(shù)，這個(gè)參數(shù)就是繞組的合成節(jié)矩。合成節(jié)矩 Y=y1+y2;其中節(jié)矩 y1，表明一個(gè)定子線圈的一根線棒在 N極下而另一根線棒處在 s 極下，兩端相隔的定子槽數(shù)， 1-7 表示這個(gè)線圈一端在第1 槽而另一端在第7 槽， y1=6: 節(jié)矩 y2，表示該線圈從第7 槽出來后下一個(gè)相連的線圈槽號(hào)是第14 槽， y2=7，則合成節(jié)矩 Y=13。13。分?jǐn)?shù)槽繞組有何優(yōu)缺點(diǎn)

35、？,.答 : 大型水輪發(fā)電機(jī)多采用分?jǐn)?shù)槽繞組，其優(yōu)點(diǎn)有:能削弱磁極磁場(chǎng)非正弦分布所產(chǎn)生的高次諧波電勢(shì);能有效地削弱齒諧波電勢(shì)的幅值，改善電動(dòng)勢(shì)的波形;減小了因氣隙磁導(dǎo)變化引起的每極磁通的脈振幅值，減少了磁極表面的脈振損耗。其缺點(diǎn)是分?jǐn)?shù)槽繞組的磁動(dòng)勢(shì)存在奇數(shù)次和偶數(shù)次諧波，在某些情況下它們和主極磁場(chǎng)相互作用可能產(chǎn)生一些干擾力，當(dāng)某些干擾力的頻率和定子機(jī)座固有振動(dòng)頻率重合時(shí)，將引起共振，導(dǎo)致定子鐵芯振動(dòng)。因此，分?jǐn)?shù)槽q 值選擇不當(dāng)也可能帶來很多隱患，這在實(shí)際發(fā)電機(jī)的運(yùn)行中是有例子的。14。什么是齒諧波電勢(shì)？削弱齒諧波電勢(shì)有哪些方法？答 : 在發(fā)電機(jī)繞組電勢(shì)的分析中，首先是假定定子繞組的鐵芯表面是平

36、滑的，但實(shí)際上由于鐵芯槽的存在， 鐵芯內(nèi)圓表面是起伏的， 對(duì)磁極來說， 氣隙的磁阻實(shí)際上是變化的。 磁極對(duì)著齒部分， 則磁阻小，對(duì)著鐵芯線槽口部分的氣隙磁阻就大，隨著磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)， 就會(huì)由于氣隙磁阻的變化在定子繞組中感應(yīng)電勢(shì)。 這種由于齒槽效應(yīng)在繞組中感生的電勢(shì)就稱為齒諧波電勢(shì)。 削弱齒諧波電勢(shì)的方法有 :(1) 采用斜槽，即定子或轉(zhuǎn)子槽與軸線不平行。把定子槽做成不垂直的斜槽或?qū)⒋艠O做成斜極， 當(dāng)然這在大型發(fā)電機(jī)中是無法做到的。 在小型電機(jī)如異步鼠籠電動(dòng)機(jī)中， 轉(zhuǎn)子繞組采用的就是斜槽。 在一些中小型發(fā)電機(jī)中也采用了定子斜槽的方式，一般斜度等于一個(gè)定子槽距。,.(2) 采用磁性槽楔，即改善磁阻的大

37、小。但目前沒有成熟技術(shù)，也只限于中，小型電動(dòng)機(jī)上應(yīng)用。(3) 加大定，轉(zhuǎn)子氣隙也能有效地削弱齒諧波，但會(huì)使功率因數(shù)變壞，故一般也不采用。(4) 采用分?jǐn)?shù)槽繞組。這是目前大型水輪發(fā)電機(jī)廣泛采用的方法。15。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的損耗主要有哪些？答 : 發(fā)電機(jī)的損耗大致可分為五大類，即定子銅損 ，鐵損，勵(lì)磁損耗 ，電氣附加損耗，機(jī)械損耗 。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，所有的損耗幾乎都以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來。(1) 定子銅損即定子電流流過定子繞組所產(chǎn)生的所有損耗。(2) 鐵損即發(fā)電機(jī)磁通在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的損耗，主要是主磁通在定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁滯損耗和渦流損耗，還包括附加損耗。(3) 勵(lì)磁損耗即轉(zhuǎn)子回路所產(chǎn)生的損耗，主要是勵(lì)磁電

38、流在勵(lì)磁回路中產(chǎn)生的銅損。(4) 電氣附加損耗則比較復(fù)雜，主要有端部漏磁通在其附近鐵質(zhì)構(gòu)件中產(chǎn)生的損耗，各種諧波磁通產(chǎn)生的損耗， 齒諧波和高次諧波在轉(zhuǎn)子表層產(chǎn)生的鐵損等。(5) 機(jī)械損耗主要包括通風(fēng)損耗，軸承摩擦損耗等。16。發(fā)電機(jī)突然短路有哪些危害？答 :(1) 發(fā)電機(jī)突然短路時(shí)， 發(fā)電機(jī)繞組端部將受到很大的電動(dòng)力沖擊作用， 可能使線圈端部產(chǎn)生變形甚至損傷絕緣。 (2) 定，轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過電壓， 對(duì)發(fā)電機(jī)絕,.緣產(chǎn)生不利影響。 定子繞組中產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊電流，與過電壓的綜合作用， 可能導(dǎo)致絕緣薄弱環(huán)節(jié)的擊穿。(3) 發(fā)電機(jī)可能產(chǎn)生劇烈振動(dòng)， 對(duì)某些結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生強(qiáng)大的破壞性的機(jī)械應(yīng)力。17。什么

39、是絕緣的局部放電？發(fā)電機(jī)內(nèi)的局放有哪幾種主要形式？答 : 在電場(chǎng)的作用下，絕緣系統(tǒng)中絕緣體局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)，在部分區(qū)域發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱為局部放電(Partial Discharge)。局部放電只發(fā)生在絕緣局部，而沒有貫穿整個(gè)絕緣。發(fā)電機(jī)中的局部放電主要有繞組主絕緣內(nèi)部放電，端部電暈放電及槽放電 ( 含槽部電暈 ) 三種。此外，發(fā)電機(jī)中還有一種危害性放電， 是由定子線圈股線或接頭斷裂引起的電弧放電，這種放電的機(jī)理與局部放電不同。18。發(fā)電機(jī)主絕緣內(nèi)的局部放電產(chǎn)生的原因是什么？有什么危害？答 : 大型發(fā)電機(jī)定子線棒在生產(chǎn)過程中，由于工藝上的原因，在絕緣層問或絕緣層與股線之間可能存

40、在氣隙或雜質(zhì) ; 運(yùn)行過程中在電，熱和機(jī)械力的聯(lián)合作用下，也會(huì)直接或間接地導(dǎo)致絕緣劣化，使得絕緣層間等產(chǎn)生新的氣隙。由于氣隙和固體絕緣的介電系數(shù)不同， 這種由氣隙 ( 雜質(zhì) ) 和絕緣組成的夾層介質(zhì)的電場(chǎng)分布是不均勻的。 在電場(chǎng)的作用下， 當(dāng)工作電壓達(dá)到氣隙的起始放電電壓時(shí)，便產(chǎn)生局部放電。 局部放電起始電壓與絕緣材料的介電常數(shù)和氣隙的厚度密切相關(guān)。,.氣隙內(nèi)氣體的局部放電屬于流注狀高氣壓輝光放電，大量的高能帶電粒子 ( 電子和離子 ) 高速碰撞主絕緣， 從而破壞絕緣的分子結(jié)構(gòu)。 在主絕緣發(fā)生局部放電的氣隙內(nèi)，局部溫度可達(dá)到 1000，使絕緣內(nèi)的膠粘劑和股線絕緣劣化，造成股線松散，股問短路，使

41、主絕緣局部過熱而熱裂解，最終損傷主絕緣。局部放電的進(jìn)一步發(fā)展是使絕緣內(nèi)部產(chǎn)生樹枝狀放電， 引起主絕緣進(jìn)一步劣化， 最終形成放電通道而使絕緣破壞。19。什么是電暈？電暈對(duì)發(fā)電機(jī)有什么危害？答 : 發(fā)電機(jī)內(nèi)的電暈 (Corona) ，是發(fā)電機(jī)定子高壓繞組絕緣表面某些部位由于電場(chǎng)分布不均勻，局部場(chǎng)強(qiáng)過強(qiáng)，導(dǎo)致附近空氣電離，而引起的輝光放電。可見，電暈是發(fā)電機(jī)局部放電的一種。 它產(chǎn)生在絕緣的表面， 它與我們所熟悉的一般戶外高壓電場(chǎng)下的導(dǎo)體附近的電暈是有所不同的。與其他形式的局部放電相比， 電暈本身的放電強(qiáng)度并不是很高， 但電暈的存在大大的降低了絕緣材料的性能。 表面電暈使絕緣表面局部溫度升高， 電暈的

42、熱效應(yīng)及其產(chǎn)生的 03 和 N2的化合物 (03 極易分解與空氣中的氮 N2及水分化合生成酸 ) 也會(huì)損壞局部絕緣，對(duì)黃絕緣來說是將絕緣層變成白色粉末，其程度的深淺與電暈作用時(shí)間有關(guān)， 材料表面損壞后， 放電集中于凹坑并向絕緣材料內(nèi)部發(fā)展，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為樹枝放電直到擊穿。 此外，電暈還使其周圍產(chǎn)生帶電離子，各種不利因數(shù)的疊加， 一旦定子繞組出現(xiàn)過電壓， 則就有造成線棒短路或擊穿的可能。黃絕緣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)隨溫度的升高而略有下降，當(dāng)溫度超過 180時(shí)，其擊穿場(chǎng)強(qiáng)將急劇下降。20。如何處理線棒出槽口處的磨卡現(xiàn)象,.答: 這種故障多發(fā)生在鐵芯線槽上下端出現(xiàn)局部松動(dòng)或整個(gè)線槽出現(xiàn)振動(dòng)。如在原來發(fā)電機(jī)工藝中，

43、大型發(fā)電機(jī)均是在工廠內(nèi)分別疊裝，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后組裝，因此合縫槽易出現(xiàn)振動(dòng)， 槽楔松動(dòng)等現(xiàn)象。此外鐵芯壓指松動(dòng)也會(huì)造成這種故障。處理的原則是根據(jù)故障的程度和發(fā)電機(jī)線棒的參考電位綜合考慮。 若線棒運(yùn)行電位高且磨卡已傷及主絕緣，則應(yīng)考慮更換線棒。如線棒運(yùn)行電位不高，磨卡部位只是損傷了防暈層或主絕緣損傷很輕， 則不須換線棒，可在不拔出線棒的情況下進(jìn)行處理。 如果是鐵芯松動(dòng)引起， 則應(yīng)首先處理好鐵芯。 視情況可退出部分槽楔，將磨卡部位清潔干凈后，噴人低阻半導(dǎo)體漆。然后，沿線槽邊打人厚度合適的低阻半導(dǎo)體板，將線棒與線槽擠緊，然后恢復(fù)槽楔等。柴油發(fā)電機(jī)組單相運(yùn)行的原因及預(yù)防在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部

44、分的應(yīng)用非常廣泛，但是在生產(chǎn)當(dāng)中 柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力 部分因缺相運(yùn)行而造成燒毀的事故在生產(chǎn)中占有很大的比例，怎樣減少這些問題的出現(xiàn)， 全面提高柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分的使用效率，是一個(gè)值得認(rèn)真思考的問題， 本文是根據(jù) 東莞康達(dá)公司 多年的工作實(shí)際和有關(guān)資料，提出預(yù)防柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分單相運(yùn)行的措施，僅供參考，不足之處，請(qǐng)?zhí)岢鰧氋F意見。一、柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分單相運(yùn)行產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施、熔斷器熔斷故障熔斷 ：主要是由于電機(jī)主回路單相接地或相間短路而造成熔斷器熔斷。預(yù)防措施 ：選擇適應(yīng)周圍環(huán)境條件的柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分和正確安裝的低壓電器及線路， 并要定期加以檢查， 加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作， 及時(shí)排除

45、各種隱患。,. 非故障性熔斷 ：主要是熔體容量選擇不當(dāng)， 容量偏小， 在啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分時(shí)，受啟動(dòng)電流的沖擊，熔斷器發(fā)生熔斷。熔斷器非故障性熔斷是可以避免的， 不要片面認(rèn)為在能躲過電機(jī)的啟動(dòng)電流的情況下， 熔體的容量盡量選擇小一些的，這樣才能夠保護(hù)電機(jī)。 我們要明確一點(diǎn)那就是熔斷器只能保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分的單相接地和相間短路事故，它絕不能作為柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分的過負(fù)荷保護(hù)。、正確選擇熔體的容量一般熔體額定電流選擇的公式為： 額定電流×柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分的額定電流耐熱容量較大的熔斷器（有填料式的）?值可選擇 1.5 2.5 。耐熱容量較小的熔斷器值可選擇。對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)

46、組動(dòng)力部分所帶的負(fù)荷不同，?值也相應(yīng)不同，如柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分直接帶動(dòng)風(fēng)機(jī)，?那么值可選擇大一些，如柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分的負(fù)荷不大，值可選擇小一些，具體情況視電機(jī)所帶的負(fù)荷來決定。此外，熔斷器的熔體和熔座之間必需接觸良好，否則會(huì)引起接觸處發(fā)熱，使熔體受外熱而造成非故障性熔斷。在安裝柴油發(fā)電機(jī)組動(dòng)力部分的過程中，應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)慕泳€方式和正確的維護(hù)方法。對(duì)于銅、鋁連接盡可能使用銅鋁過渡接頭，如沒有銅鋁接頭， 可在銅接頭出掛錫進(jìn)行連接。對(duì)于容量較大的插入式熔斷器，?在接線處可加墊薄銅片（ 0.2mm），這樣的效果會(huì)更好一些。檢查、調(diào)整熔體和熔座間的接觸壓力。,.接線時(shí)避免損傷熔絲，緊固要適中，接線處

47、要加墊彈簧墊圈。、主回路方面易出現(xiàn)的故障接觸器的動(dòng)靜觸頭接觸不良。其主要原因是：接觸器選擇不當(dāng)，觸頭的滅弧能力小，?使動(dòng)靜觸頭粘在一起，三相觸頭動(dòng)作不同步，造成缺相運(yùn)行。預(yù)防措施：選擇比較適合的接觸器。使用環(huán)境惡劣如潮濕、 振動(dòng)、有腐蝕性氣體和散熱條件差等，造成觸頭損壞或接線氧化，接觸不良而造成缺相運(yùn)行。預(yù)防措施：選擇滿足環(huán)境要求的電氣元件，防護(hù)措施要得當(dāng)， 強(qiáng)制改善周圍環(huán)境，定期更換元器件。不定期檢查， 接觸器觸頭磨損嚴(yán)重， 表面凸凹不平， 使接觸壓力不足而造成缺相運(yùn)行。預(yù)防措施：根據(jù)實(shí)際情況， 確定合理的檢查維護(hù)周期，進(jìn)行嚴(yán)細(xì)認(rèn)真的維護(hù)工作。熱繼電器選擇不當(dāng)，使熱繼電器的雙金屬片燒斷，造成缺相運(yùn)行。預(yù)防措施：選擇合適的熱繼電器，盡量避免過負(fù)荷現(xiàn)象。安裝不當(dāng)，造成導(dǎo)線斷線或?qū)Ь€受外力損傷而斷相。預(yù)防措施：在導(dǎo)線和電纜的施工過程中， 要嚴(yán)格執(zhí)行“規(guī)范”嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，文明施工。電器元件質(zhì)量不合格， 容量達(dá)不到標(biāo)稱的容量， 造成觸點(diǎn)損壞、 粘死等不正