發(fā)電廠電氣運行檢修培訓(xùn)-項目2-同步發(fā)電機運行-課件

一、同步發(fā)電機原理及基本結(jié)構(gòu)二、發(fā)電機啟動與正常運行三、發(fā)電機異常運行項目二同步發(fā)電機運行一、同步發(fā)電機原理及基本結(jié)構(gòu)項目二同步發(fā)電機運行一、發(fā)電機工作原理及基本結(jié)構(gòu)1.交流電機的結(jié)構(gòu)2.同步發(fā)電機類型3.同步發(fā)電機原理及結(jié)構(gòu)4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)

一、發(fā)電機工作原理及基本結(jié)構(gòu)1.交流電機的結(jié)構(gòu)1.交流電機的結(jié)構(gòu)異步電動機同步電動機1.交流電機的結(jié)構(gòu)異步電動機同步電動機2.同步發(fā)電機原理主磁場的產(chǎn)生：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場，即產(chǎn)生主磁場。載流導(dǎo)體：三相對稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體。感應(yīng)電動勢：原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，主磁場隨轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)并依次切割定子各相繞組，電樞繞組中將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。2.同步發(fā)電機原理主磁場的產(chǎn)生：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建f

=pn60感應(yīng)電動勢的頻率頻率與轉(zhuǎn)速間有嚴(yán)格不變的關(guān)系n=60fp=60×501=3000(r/min)pn1300021500

31000

……p___極對數(shù)n___同步轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)其中例:n=60fp50601.同步發(fā)電機原理f=pn感應(yīng)電動勢的頻率頻率與轉(zhuǎn)速間有嚴(yán)格不變的關(guān)系n=2.同步電機的類型

按運行方式分發(fā)電機——

將機械能轉(zhuǎn)換成電能輸出汽輪發(fā)電機——原動機為汽輪機水輪發(fā)電機——原動機為水輪機其他發(fā)電機——原子能、風(fēng)力、柴油發(fā)電機等。電動機——

將電能轉(zhuǎn)換成機械能輸出調(diào)相機——

不帶有功負(fù)荷的同步電動機，專門用來發(fā)出無功功率，又稱為補償機。2.同步電機的類型按運行方式分發(fā)電機——將機械能轉(zhuǎn)換成按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分隱極式高速電機，臥式用于汽輪發(fā)電機凸極式低速電機，立式，用于水輪發(fā)電機。隱極機轉(zhuǎn)子凸極機轉(zhuǎn)子2.同步電機的類型按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分隱極式凸極式隱極機轉(zhuǎn)子凸極機轉(zhuǎn)子2.同步電機定子：定子鐵心+定子繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)

定子：定子鐵心+定子繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分：主要包括轉(zhuǎn)子鐵心和勵磁繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分：主要包括轉(zhuǎn)子鐵心和勵磁繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)什么是勵磁？導(dǎo)體切割磁力線感生電動勢e勵磁就是提供一個磁場BE=4.44fNΦ對于發(fā)電機來說，勵磁就是產(chǎn)生磁通Φ4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)12ppt課件什么是勵磁？E=4.44fNΦ對于發(fā)電機來說，勵磁就是產(chǎn)生磁4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)組成勵磁功率單元：一部分用于向發(fā)電機的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場。勵磁控制部分：用于在正常運行或發(fā)生事故時調(diào)節(jié)勵磁電流，以滿足運行的需要。包括勵磁調(diào)節(jié)器、強行勵磁、強行減磁和自動滅磁等。4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)組成勵磁功率單元：一部分用于4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)任務(wù)在正常情況下，供給發(fā)電機勵磁電流，并根據(jù)發(fā)電機電壓、負(fù)荷及功率因數(shù)的變化調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流，以維持發(fā)電機端電壓為規(guī)定的水平。合理分配并列運行發(fā)電機間的無功負(fù)荷。發(fā)電機電壓急劇降低時，迅速加大勵磁電流，以改善系統(tǒng)的運行條件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)任務(wù)在正常情況下，供給發(fā)電機勵磁方式直流勵磁機交流勵磁機靜止勵磁方式交流勵磁機靜止整流器勵磁方式（有刷）交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（無刷）勵磁方式4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁方式直流勵磁機交流勵磁機靜止勵磁方式交流勵磁機靜止整流器~～勵磁調(diào)節(jié)器～交流靜止整流器勵磁方式（三機同軸勵磁）中頻副勵磁機500Hz主勵磁機100Hz同步發(fā)電機50Hz發(fā)電機轉(zhuǎn)軸滅磁開關(guān)TVTA4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)~～勵磁調(diào)節(jié)器～交流靜止整流器勵磁方式（三機同軸勵磁）中頻副~～交流旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（無刷勵磁）中頻副勵磁機500Hz主勵磁機

100Hz同步發(fā)電機50Hz～勵磁調(diào)節(jié)器滅磁開關(guān)4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)無刷勵磁系統(tǒng)主要由主勵磁機、副勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器、自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）、滅磁開關(guān)與轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置等組成。~～交流旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（無刷勵磁）中頻副勵磁機500Hz靜止勵磁方式（自并勵系統(tǒng)）4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)靜止勵磁方式（自并勵系統(tǒng)）4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)在正常運行時，能按照負(fù)荷電流和電壓的變化，自動地改變勵磁電流，以維持電壓在給定值水平，并能穩(wěn)定分配機組間的無功負(fù)荷；應(yīng)有足夠的功率輸出，在電力系統(tǒng)發(fā)生事故，電壓降低時，能迅速地將發(fā)電機的勵磁加大到最大值，以實現(xiàn)強行勵磁的作用；4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)器勵磁調(diào)節(jié)器主要作用在正常運行時，能按照負(fù)荷電流和電壓的變化，自動地改變勵磁電流發(fā)電機通過閉合磁場斷路器，然后閉合起勵回路中的電源斷路器，使發(fā)電機勵磁。最初的勵磁電流能使發(fā)電機的電壓上升到額定電壓的15~30％。當(dāng)達到額定電壓的10％的時候，整流單元就可以運行，并且參與建立發(fā)電機電壓過程；當(dāng)發(fā)電機電壓超過額定電壓的70％時，起勵回路斷路器在電流為零的條件下斷開。然后整流器裝置在自動電壓調(diào)節(jié)器的控制下，提供磁場電流，從而精確的調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的電壓和無功功率。勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)電機起勵4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)發(fā)電機通過閉合磁場斷路器，然后閉合起勵回路中的電源斷路器，使發(fā)電機端出現(xiàn)故障，如短路、錯誤的同步或異步運行，會引起反向的感應(yīng)磁場電流，該電流在轉(zhuǎn)子回路中會產(chǎn)生過電壓。過電壓保護采用跨接器電路，轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)過電壓時，與滅磁電阻器相連的晶閘管被觸發(fā)，立即將滅磁電阻器并聯(lián)連接到轉(zhuǎn)子回路上，同時發(fā)出跳閘命令使磁場斷路器立即斷開。4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)過電壓保護勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)電機端出現(xiàn)故障，如短路、錯誤的同步或異步運行，會引起反向的正常停機時采用逆變滅磁，事故停機時跳開磁場斷路器，投滅磁電阻滅磁。ABB的標(biāo)準(zhǔn)解決方案是交流滅磁，包括安裝于整流橋交流側(cè)的磁場斷路器、晶閘管跨接器、滅磁電阻以及脈沖截止回路等。當(dāng)收到來自發(fā)電機保護或者內(nèi)部的勵磁保護跳閘命令，在斷開交流磁場斷路器的同時截止脈沖并觸發(fā)晶閘管跨接器以接通滅磁電阻。勵磁調(diào)節(jié)器滅磁方式4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)正常停機時采用逆變滅磁，事故停機時跳開磁場斷路器，投滅磁電阻5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機的發(fā)熱部件:主要是定子繞組、定子鐵芯（磁滯與渦流損耗）和轉(zhuǎn)子繞組。必須采用高效的冷卻措施，使這些部件所發(fā)出的熱量散發(fā)除去，以使發(fā)電機各部分溫度不超過允許值。水-氫-氫冷卻方式:即發(fā)電機定子繞組及引線是水內(nèi)冷，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子繞組是氫內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯是氫氣表面冷卻。為此，發(fā)電機還設(shè)有定子水冷系統(tǒng)，發(fā)電機氫冷系統(tǒng)和為防止氫氣從軸封漏出的密封油系統(tǒng)。5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機的發(fā)熱部件:主要是定子繞組、定子鐵芯發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)的主要作用：用以保證向線圈不間斷的供水，使定子線圈得到冷卻，使定子線圈溫度保持在允許范圍內(nèi)。應(yīng)監(jiān)視進出水溫、水壓、流量和水的導(dǎo)電率等參數(shù)。系統(tǒng)還設(shè)有自動水溫調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)定子線圈進水溫度，使之保持基本穩(wěn)定，另外，系統(tǒng)還設(shè)置了離子交換器，用以提高和保持冷卻水的水質(zhì)。5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)的主要作用：用以保證向線圈不間斷的供水，系統(tǒng)的主要設(shè)備:定子冷卻水箱、定子冷卻水泵、定冷水冷卻器、定子水濾網(wǎng)、離子交換器、導(dǎo)電度儀等及有關(guān)管道、流量控制開關(guān)、閥門組成。

5.發(fā)電機冷卻方式系統(tǒng)的主要設(shè)備:定子冷卻水箱、定子冷卻水泵、定冷水冷卻器、定5.發(fā)電機冷卻方式5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機氫冷系統(tǒng)的功能:用于冷卻發(fā)電機的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子，并采用二氧化碳作為置換介質(zhì)。發(fā)電機氫冷系統(tǒng)采用閉式氫氣循環(huán)系統(tǒng)，熱氫通過發(fā)電機的氫氣冷卻器由冷卻水冷卻。運行經(jīng)驗表明，發(fā)電機通風(fēng)損耗的大小取決于冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，質(zhì)量越輕，損耗越小，氫氣在氣體中密度最小，有利于降低損耗；另外氫氣的傳熱系數(shù)是空氣的5倍，換熱能力好；氫氣的絕緣性能好，控制技術(shù)相對較為成熟。但是最大的缺點是一旦于空氣混合后在一定比例內(nèi)（4%～74%）具有強烈的爆炸特性，所以發(fā)電機外殼都設(shè)計成防爆型，氣體置換采用CO2作為中間介質(zhì)。5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機氫冷系統(tǒng)的功能:用于冷卻發(fā)電機的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子，并采用二、發(fā)電機啟動與正常運行1.同步發(fā)電機啟動2.同步發(fā)電機運行參數(shù)3.同步發(fā)電機正常運行二、發(fā)電機啟動與正常運行1.同步發(fā)電機啟動同步并列方法準(zhǔn)同步并列:將待并發(fā)電機加勵磁，轉(zhuǎn)速升至接近同步轉(zhuǎn)速，調(diào)整到符合并列條件時并入電網(wǎng)同步運行。自同步并列:將待并發(fā)電機轉(zhuǎn)速升至接近同步轉(zhuǎn)速時，并入電網(wǎng)運行，然后加勵磁由系統(tǒng)拖入同步。1.同步發(fā)電機啟動同步并列方法準(zhǔn)同步并列:將待并發(fā)電機加勵磁，轉(zhuǎn)速升至接近同步準(zhǔn)同步并列理想條件（1）待并發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓大小相等。（2）待并發(fā)電機的頻率與電網(wǎng)頻率相同。（3）待并發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓相位相同。（4）待并發(fā)電機的電壓相序與電網(wǎng)電壓相序相同。1.同步發(fā)電機啟動準(zhǔn)同步并列理想條件（1）待并發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓大小相等。2.同步發(fā)電機運行參數(shù)發(fā)電機冷卻方式2.同步發(fā)電機運行參數(shù)發(fā)電機冷卻方式300MW同步發(fā)電機的主要技術(shù)參數(shù)發(fā)電機額定參數(shù)2.同步發(fā)電機運行參數(shù)300MW同步發(fā)電機的主要技術(shù)參數(shù)發(fā)電機額定參數(shù)2.同步發(fā)電發(fā)電機額定參數(shù)

電壓、電流、功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速、勵磁電流、勵磁電壓、長期允許溫度、冷卻介質(zhì)溫度等。

發(fā)電機在額定參數(shù)下可長期運行，也可以在各個運行參數(shù)不同于額定值時運行發(fā)電機運行規(guī)程的原則：在運行中不要發(fā)生電氣損壞、機械故障和縮短壽命，即定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、鐵心溫度都不超過允許值，各部分產(chǎn)生的應(yīng)力都不超過允許限度。2.同步發(fā)電機運行參數(shù)發(fā)電機額定參數(shù) 電壓、電流、功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速、勵磁電流、冷卻介質(zhì)不同于額定值時對額定容量的影響3.同步發(fā)電機正常運行冷卻介質(zhì)溫度不同于額定值

允許負(fù)荷變化定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組溫度不超過容許值冷卻介質(zhì)溫度低于額定值，發(fā)電機按轉(zhuǎn)子電流允許增大的倍數(shù)提高出力冷卻介質(zhì)溫度高于額定值，發(fā)電機按定子電流限制來減少出力冷卻介質(zhì)不同于額定值時對額定容量的影響3.同步發(fā)電機正常運行端電壓不同于額定值時發(fā)電機運行3.同步發(fā)電機正常運行

發(fā)電機端電壓在額定電壓±5%變化時，發(fā)電機保持額定出力不變。定子電壓降低5%定子電流增加5%定子電壓增加5%定子電流降低5%定子電壓低于95%定子電流不超過額定值的5%發(fā)電機降低出力定子電壓高于105%端電壓最高和最低限值為額定值的110%-90%端電壓不同于額定值時發(fā)電機運行3.同步發(fā)電機正常運行 發(fā)電機3.同步發(fā)電機正常運行頻率和功率因數(shù)不同于額定值時發(fā)電機運行運行頻率在±0.5HZ變化允許發(fā)電機保持額定出力不變頻率高于額定值轉(zhuǎn)子機械強度限制發(fā)電機效率下降頻率低于額定值發(fā)電機各部分溫度升高汽輪機葉片易損壞發(fā)電機允許在不同于額定功率因數(shù)運行定子電流不超過允許值高于額定值轉(zhuǎn)子電流不超過允許值低于額定值滿足穩(wěn)定極限進相運行3.同步發(fā)電機正常運行頻率和功率因數(shù)不同于額定值時發(fā)電機運行

發(fā)電機并列于無窮大電網(wǎng)時，發(fā)電機的端電壓U大小不變；勵磁電流不變時，空載電動勢E0大小不變，此時電磁功率只與功角有功。

功角特性反映了同步發(fā)電機的電磁功率隨著功角變化的情況。

功角特性與靜態(tài)穩(wěn)定3.同步發(fā)電機正常運行

發(fā)電機并列于無窮大電網(wǎng)時，發(fā)電機的端電壓U大小不變；勵0δ900PMPMmax1800隱極機功角特性曲線3.同步發(fā)電機正常運行功角特性與靜態(tài)穩(wěn)定0δ900PMPMmax1800隱極機功角特性曲線3.同步發(fā)NSFδδNSFfT1nTMn1

功角δ是轉(zhuǎn)子磁極軸線和定子合成磁極軸線的空間夾角。

功角不僅決定發(fā)電機并聯(lián)運行時的輸出功率，而且說明轉(zhuǎn)子運動的空間位置，把電磁變化關(guān)系和機械運動緊密聯(lián)系起來。功角的物理含義功角特性與靜態(tài)穩(wěn)定3.同步發(fā)電機正常運行NSFδδNSFfT1nTMn1 功角δ是轉(zhuǎn)子磁極軸線和定子

指電網(wǎng)或原動機方面出現(xiàn)某些微小擾動時，同步發(fā)電機在干擾消失后，能否恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。PM0δ9001800abcc靜態(tài)穩(wěn)定分析（a點）擾動消失后，由于PM＞P1，制動轉(zhuǎn)矩＞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子減速重新回到a點原動機輸入功率增加△P1功角增加△δ電磁功率增加△PM發(fā)電機穩(wěn)定運行與C點靜態(tài)穩(wěn)定3.同步發(fā)電機正常運行 指電網(wǎng)或原動機方面出現(xiàn)某些微小擾動時，同步發(fā)電機在干擾消失PM0δ9001800abcc靜態(tài)穩(wěn)定分析（b點）

由于PM＜P1，制動轉(zhuǎn)矩＜驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子加速；功角進一步增加，即使擾動消失，轉(zhuǎn)子仍繼續(xù)加速，最后導(dǎo)致發(fā)電機失步。原動機輸入功率增加△P1功角增加△δ電磁功率減少△PM3.同步發(fā)電機正常運行PM0δ9001800abcc靜態(tài)穩(wěn)定分析（b點） 由于P3.同步發(fā)電機正常運行發(fā)電機容許運行范圍取決于四個條件：原動機額定功率大于或等于發(fā)電機額定功率定子發(fā)熱決定發(fā)電機額定容量轉(zhuǎn)子發(fā)熱決定發(fā)電機磁場和勵磁機的最大勵磁電流進相運行時發(fā)電機有功輸出受到靜態(tài)穩(wěn)定限制發(fā)電機允許運行范圍

發(fā)電機正常運行是指發(fā)電機允許長期連續(xù)運行的工作狀態(tài)發(fā)電機的有功負(fù)荷、無功負(fù)荷、電壓、電流等都在允許范圍以內(nèi)。3.同步發(fā)電機正常運行發(fā)電機容許運行范圍取決于四個條件：發(fā)電發(fā)電機的P-Q圖（曲線）：表示其在各種功率因數(shù)下允許的有功功率輸出P和允許的無功功率輸出Q的關(guān)系曲線——又稱為發(fā)電機的安全運行極限3.同步發(fā)電機正常運行發(fā)電機允許運行范圍定子電流限制原動機額定出力限制靜態(tài)穩(wěn)定運行限制轉(zhuǎn)子電流限制發(fā)電機的P-Q圖（曲線）：表示其在各種功率因數(shù)下允許的有功功無功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)勵磁電流，改變無功輸出性質(zhì)和大小，有功輸出不變。有功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)原動機的輸出功率（改變汽門或水門大小）→有功功率輸出變化→無功功率Q也變化。同步發(fā)電機有功和無功功率調(diào)整3.同步發(fā)電機正常運行無功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)勵磁電流，改變無功輸出性質(zhì)和大小，有功輸出有功功率與無功功率調(diào)節(jié)的影響

調(diào)節(jié)勵磁電流，有功輸出不變；調(diào)節(jié)勵磁電流，改變無功輸出性質(zhì)和大小。調(diào)節(jié)勵磁電流，改變功角，影響發(fā)電機運行穩(wěn)定性。保持原動機輸入不變，調(diào)節(jié)勵磁電流保持勵磁電流不變，調(diào)節(jié)原動機輸入調(diào)節(jié)原動機輸入時，改變有功輸出；有功輸出變化時，功角發(fā)生變化，引起發(fā)電機輸出無功大小和性質(zhì)發(fā)生變化。3.同步發(fā)電機正常運行有功功率與無功功率調(diào)節(jié)的影響

調(diào)節(jié)勵磁電流，有功輸出不變；保同步發(fā)電機三種勵磁狀態(tài)當(dāng)有功功率不變，勵磁電流較大時，cosφ滯后，發(fā)電機發(fā)有功和感性無功，過勵磁狀態(tài)。

減少勵磁電流，cosφ＝1，發(fā)電機發(fā)有功，正常勵磁狀態(tài)。繼續(xù)減少勵磁電流，cosφ超前，發(fā)電機發(fā)有功和容性無功，欠勵磁狀態(tài)。3.同步發(fā)電機正常運行同步發(fā)電機三種勵磁狀態(tài)當(dāng)有功功率不變，勵磁電流較大時，cos三、發(fā)電機異常運行1.同步發(fā)電機過負(fù)荷運行2.同步發(fā)電機異步運行3.同步發(fā)電機不對稱運行4.同步發(fā)電機進相運行5.同步發(fā)電機過勵磁運行三、發(fā)電機異常運行1.同步發(fā)電機過負(fù)荷運行1.同步發(fā)電機過負(fù)荷運行電力系統(tǒng)發(fā)生故障發(fā)電機定子或轉(zhuǎn)子短時過負(fù)荷電機繞組可能會超過容許限度過負(fù)荷持續(xù)時間發(fā)電機冷卻方式只有在事故情況下，當(dāng)系統(tǒng)必須切除部分發(fā)電機或線路時，為防止系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定破壞，保證連續(xù)供電，才能容許發(fā)電機短時過負(fù)荷。1.同步發(fā)電機過負(fù)荷運行電力系統(tǒng)發(fā)生故障發(fā)電機定子或轉(zhuǎn)子短時2.同步發(fā)電機異步運行勵磁系統(tǒng)故障誤切勵磁開關(guān)而失去勵磁由于短路使發(fā)電機失步發(fā)電機異步運行發(fā)電機超出同步轉(zhuǎn)速運行發(fā)電機轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)磁場出現(xiàn)相對運動在轉(zhuǎn)子繞組、阻尼繞組等感應(yīng)出頻差交流電流發(fā)電機向系統(tǒng)輸出有功轉(zhuǎn)速增大至制動異步轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩相等2.同步發(fā)電機異步運行勵磁系統(tǒng)故障誤切勵磁開關(guān)而失去勵磁由于發(fā)電機異步運行從系統(tǒng)吸收大量無功功率發(fā)電機端電壓及附近電壓下降所需無功功率與發(fā)電機電抗和轉(zhuǎn)差率有關(guān)汽輪發(fā)電機有阻尼繞組的水輪發(fā)電機電抗大，轉(zhuǎn)差率小無阻尼繞組的水輪發(fā)電機短時間（15-30min）的異步運行是容許的轉(zhuǎn)差率小，阻尼繞組有過熱危險容許幾秒鐘異步運行轉(zhuǎn)速增大，負(fù)荷減少為零必須與系統(tǒng)斷開2.同步發(fā)電機異步運行發(fā)電機異步運行從系統(tǒng)吸收大量無功功率發(fā)電機端電壓及附近電壓下3.同步發(fā)電機不對稱運行負(fù)荷不對稱（電氣機車、電弧爐）輸電線路不對稱（斷線）發(fā)電機不對稱運行定子繞組額外產(chǎn)生負(fù)序電流轉(zhuǎn)子過熱機械振動轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重汽輪發(fā)電機機械振動不大轉(zhuǎn)子發(fā)熱小機械振動較大水輪發(fā)電機3.同步發(fā)電機不對稱運行負(fù)荷不對稱（電氣機車、電弧爐）輸電線3.同步發(fā)電機不對稱運行發(fā)電機不對稱運行長時間運行短時間運行長時間容許負(fù)荷決定于三條件負(fù)荷最重相定子電流不超過發(fā)電機額定電流轉(zhuǎn)子最熱點溫度不超過容許溫度不對稱運行時的機械振動不超過容許范圍短時間容許負(fù)荷決定于短路中負(fù)序電流所引起的溫升3.同步發(fā)電機不對稱運行發(fā)電機不對稱運行長時間運行短時間運行4.同步發(fā)電機進相運行進相運行定子電流超前端電壓發(fā)電機欠勵磁運行向系統(tǒng)提供有功功率向系統(tǒng)吸收無功功率電磁參數(shù)對稱保持同步轉(zhuǎn)速1.發(fā)電機端部的漏磁較遲相運行時增大，會造成定子端部鐵心和金屬結(jié)構(gòu)件的溫度增高，甚至超過容許的溫度限值。2.進相運行的發(fā)電機與電力系統(tǒng)之間并列運行的穩(wěn)定性較遲相運行時降低，可能在某一進相深度達到穩(wěn)定極限而失步。進相運行時的有功功率和無功功率是有限制的特點4.同步發(fā)電機進相運行進相運行定子電流超前端電壓發(fā)電機欠勵磁4.同步發(fā)電機進相運行發(fā)電機端部的漏磁——由定子繞組端部漏磁和轉(zhuǎn)子繞組端部漏磁組成的合成磁通遲相進相端部合成磁通增大鐵心及端部構(gòu)件上感應(yīng)渦流增大產(chǎn)生附加發(fā)熱功率因數(shù)的變化所致當(dāng)發(fā)電機由遲相運行轉(zhuǎn)入進相運行時，隨著功率因數(shù)的降低，發(fā)電機容許出力劇烈下降4.同步發(fā)電機進相運行發(fā)電機端部的漏磁——由定子繞組端部漏磁5.同步發(fā)電機過勵磁運行發(fā)電機的電壓與磁通和頻率的乘積成正比電壓上升到一定范圍頻率下降到一定范圍發(fā)電機的磁通劇烈上升，發(fā)電機鐵心飽和發(fā)電機進入過勵磁狀態(tài)負(fù)荷甩開后電壓升高單獨運行時勵磁電流過大測定空載飽和特性時短時間過勵磁容許范圍決定于漏磁感應(yīng)的循環(huán)電流及產(chǎn)生的局部過熱長時間過勵磁的容許范圍決定于定子鐵損的增加和鐵心過熱5.同步發(fā)電機過勵磁運行發(fā)電機的電壓與磁通和頻率的乘積成正比一、同步發(fā)電機原理及基本結(jié)構(gòu)二、發(fā)電機啟動與正常運行三、發(fā)電機異常運行項目二同步發(fā)電機運行一、同步發(fā)電機原理及基本結(jié)構(gòu)項目二同步發(fā)電機運行一、發(fā)電機工作原理及基本結(jié)構(gòu)1.交流電機的結(jié)構(gòu)2.同步發(fā)電機類型3.同步發(fā)電機原理及結(jié)構(gòu)4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)

一、發(fā)電機工作原理及基本結(jié)構(gòu)1.交流電機的結(jié)構(gòu)1.交流電機的結(jié)構(gòu)異步電動機同步電動機1.交流電機的結(jié)構(gòu)異步電動機同步電動機2.同步發(fā)電機原理主磁場的產(chǎn)生：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場，即產(chǎn)生主磁場。載流導(dǎo)體：三相對稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體。感應(yīng)電動勢：原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，主磁場隨轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)并依次切割定子各相繞組，電樞繞組中將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。2.同步發(fā)電機原理主磁場的產(chǎn)生：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建f

=pn60感應(yīng)電動勢的頻率頻率與轉(zhuǎn)速間有嚴(yán)格不變的關(guān)系n=60fp=60×501=3000(r/min)pn1300021500

31000

……p___極對數(shù)n___同步轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)其中例:n=60fp50601.同步發(fā)電機原理f=pn感應(yīng)電動勢的頻率頻率與轉(zhuǎn)速間有嚴(yán)格不變的關(guān)系n=2.同步電機的類型

按運行方式分發(fā)電機——

將機械能轉(zhuǎn)換成電能輸出汽輪發(fā)電機——原動機為汽輪機水輪發(fā)電機——原動機為水輪機其他發(fā)電機——原子能、風(fēng)力、柴油發(fā)電機等。電動機——

將電能轉(zhuǎn)換成機械能輸出調(diào)相機——

不帶有功負(fù)荷的同步電動機，專門用來發(fā)出無功功率，又稱為補償機。2.同步電機的類型按運行方式分發(fā)電機——將機械能轉(zhuǎn)換成按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分隱極式高速電機，臥式用于汽輪發(fā)電機凸極式低速電機，立式，用于水輪發(fā)電機。隱極機轉(zhuǎn)子凸極機轉(zhuǎn)子2.同步電機的類型按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分隱極式凸極式隱極機轉(zhuǎn)子凸極機轉(zhuǎn)子2.同步電機定子：定子鐵心+定子繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)

定子：定子鐵心+定子繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分：主要包括轉(zhuǎn)子鐵心和勵磁繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分：主要包括轉(zhuǎn)子鐵心和勵磁繞組3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)3.同步電機的結(jié)構(gòu)什么是勵磁？導(dǎo)體切割磁力線感生電動勢e勵磁就是提供一個磁場BE=4.44fNΦ對于發(fā)電機來說，勵磁就是產(chǎn)生磁通Φ4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)67ppt課件什么是勵磁？E=4.44fNΦ對于發(fā)電機來說，勵磁就是產(chǎn)生磁4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)組成勵磁功率單元：一部分用于向發(fā)電機的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場。勵磁控制部分：用于在正常運行或發(fā)生事故時調(diào)節(jié)勵磁電流，以滿足運行的需要。包括勵磁調(diào)節(jié)器、強行勵磁、強行減磁和自動滅磁等。4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)組成勵磁功率單元：一部分用于4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)任務(wù)在正常情況下，供給發(fā)電機勵磁電流，并根據(jù)發(fā)電機電壓、負(fù)荷及功率因數(shù)的變化調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流，以維持發(fā)電機端電壓為規(guī)定的水平。合理分配并列運行發(fā)電機間的無功負(fù)荷。發(fā)電機電壓急劇降低時，迅速加大勵磁電流，以改善系統(tǒng)的運行條件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)任務(wù)在正常情況下，供給發(fā)電機勵磁方式直流勵磁機交流勵磁機靜止勵磁方式交流勵磁機靜止整流器勵磁方式（有刷）交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（無刷）勵磁方式4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁方式直流勵磁機交流勵磁機靜止勵磁方式交流勵磁機靜止整流器~～勵磁調(diào)節(jié)器～交流靜止整流器勵磁方式（三機同軸勵磁）中頻副勵磁機500Hz主勵磁機100Hz同步發(fā)電機50Hz發(fā)電機轉(zhuǎn)軸滅磁開關(guān)TVTA4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)~～勵磁調(diào)節(jié)器～交流靜止整流器勵磁方式（三機同軸勵磁）中頻副~～交流旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（無刷勵磁）中頻副勵磁機500Hz主勵磁機

100Hz同步發(fā)電機50Hz～勵磁調(diào)節(jié)器滅磁開關(guān)4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)無刷勵磁系統(tǒng)主要由主勵磁機、副勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器、自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）、滅磁開關(guān)與轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置等組成。~～交流旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（無刷勵磁）中頻副勵磁機500Hz靜止勵磁方式（自并勵系統(tǒng)）4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)靜止勵磁方式（自并勵系統(tǒng)）4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)在正常運行時，能按照負(fù)荷電流和電壓的變化，自動地改變勵磁電流，以維持電壓在給定值水平，并能穩(wěn)定分配機組間的無功負(fù)荷；應(yīng)有足夠的功率輸出，在電力系統(tǒng)發(fā)生事故，電壓降低時，能迅速地將發(fā)電機的勵磁加大到最大值，以實現(xiàn)強行勵磁的作用；4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁調(diào)節(jié)器勵磁調(diào)節(jié)器主要作用在正常運行時，能按照負(fù)荷電流和電壓的變化，自動地改變勵磁電流發(fā)電機通過閉合磁場斷路器，然后閉合起勵回路中的電源斷路器，使發(fā)電機勵磁。最初的勵磁電流能使發(fā)電機的電壓上升到額定電壓的15~30％。當(dāng)達到額定電壓的10％的時候，整流單元就可以運行，并且參與建立發(fā)電機電壓過程；當(dāng)發(fā)電機電壓超過額定電壓的70％時，起勵回路斷路器在電流為零的條件下斷開。然后整流器裝置在自動電壓調(diào)節(jié)器的控制下，提供磁場電流，從而精確的調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的電壓和無功功率。勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)電機起勵4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)發(fā)電機通過閉合磁場斷路器，然后閉合起勵回路中的電源斷路器，使發(fā)電機端出現(xiàn)故障，如短路、錯誤的同步或異步運行，會引起反向的感應(yīng)磁場電流，該電流在轉(zhuǎn)子回路中會產(chǎn)生過電壓。過電壓保護采用跨接器電路，轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)過電壓時，與滅磁電阻器相連的晶閘管被觸發(fā)，立即將滅磁電阻器并聯(lián)連接到轉(zhuǎn)子回路上，同時發(fā)出跳閘命令使磁場斷路器立即斷開。4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)過電壓保護勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)電機端出現(xiàn)故障，如短路、錯誤的同步或異步運行，會引起反向的正常停機時采用逆變滅磁，事故停機時跳開磁場斷路器，投滅磁電阻滅磁。ABB的標(biāo)準(zhǔn)解決方案是交流滅磁，包括安裝于整流橋交流側(cè)的磁場斷路器、晶閘管跨接器、滅磁電阻以及脈沖截止回路等。當(dāng)收到來自發(fā)電機保護或者內(nèi)部的勵磁保護跳閘命令，在斷開交流磁場斷路器的同時截止脈沖并觸發(fā)晶閘管跨接器以接通滅磁電阻。勵磁調(diào)節(jié)器滅磁方式4.同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)正常停機時采用逆變滅磁，事故停機時跳開磁場斷路器，投滅磁電阻5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機的發(fā)熱部件:主要是定子繞組、定子鐵芯（磁滯與渦流損耗）和轉(zhuǎn)子繞組。必須采用高效的冷卻措施，使這些部件所發(fā)出的熱量散發(fā)除去，以使發(fā)電機各部分溫度不超過允許值。水-氫-氫冷卻方式:即發(fā)電機定子繞組及引線是水內(nèi)冷，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子繞組是氫內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯是氫氣表面冷卻。為此，發(fā)電機還設(shè)有定子水冷系統(tǒng)，發(fā)電機氫冷系統(tǒng)和為防止氫氣從軸封漏出的密封油系統(tǒng)。5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機的發(fā)熱部件:主要是定子繞組、定子鐵芯發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)的主要作用：用以保證向線圈不間斷的供水，使定子線圈得到冷卻，使定子線圈溫度保持在允許范圍內(nèi)。應(yīng)監(jiān)視進出水溫、水壓、流量和水的導(dǎo)電率等參數(shù)。系統(tǒng)還設(shè)有自動水溫調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)定子線圈進水溫度，使之保持基本穩(wěn)定，另外，系統(tǒng)還設(shè)置了離子交換器，用以提高和保持冷卻水的水質(zhì)。5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)的主要作用：用以保證向線圈不間斷的供水，系統(tǒng)的主要設(shè)備:定子冷卻水箱、定子冷卻水泵、定冷水冷卻器、定子水濾網(wǎng)、離子交換器、導(dǎo)電度儀等及有關(guān)管道、流量控制開關(guān)、閥門組成。

5.發(fā)電機冷卻方式系統(tǒng)的主要設(shè)備:定子冷卻水箱、定子冷卻水泵、定冷水冷卻器、定5.發(fā)電機冷卻方式5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機氫冷系統(tǒng)的功能:用于冷卻發(fā)電機的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子，并采用二氧化碳作為置換介質(zhì)。發(fā)電機氫冷系統(tǒng)采用閉式氫氣循環(huán)系統(tǒng)，熱氫通過發(fā)電機的氫氣冷卻器由冷卻水冷卻。運行經(jīng)驗表明，發(fā)電機通風(fēng)損耗的大小取決于冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，質(zhì)量越輕，損耗越小，氫氣在氣體中密度最小，有利于降低損耗；另外氫氣的傳熱系數(shù)是空氣的5倍，換熱能力好；氫氣的絕緣性能好，控制技術(shù)相對較為成熟。但是最大的缺點是一旦于空氣混合后在一定比例內(nèi)（4%～74%）具有強烈的爆炸特性，所以發(fā)電機外殼都設(shè)計成防爆型，氣體置換采用CO2作為中間介質(zhì)。5.發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機氫冷系統(tǒng)的功能:用于冷卻發(fā)電機的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子，并采用二、發(fā)電機啟動與正常運行1.同步發(fā)電機啟動2.同步發(fā)電機運行參數(shù)3.同步發(fā)電機正常運行二、發(fā)電機啟動與正常運行1.同步發(fā)電機啟動同步并列方法準(zhǔn)同步并列:將待并發(fā)電機加勵磁，轉(zhuǎn)速升至接近同步轉(zhuǎn)速，調(diào)整到符合并列條件時并入電網(wǎng)同步運行。自同步并列:將待并發(fā)電機轉(zhuǎn)速升至接近同步轉(zhuǎn)速時，并入電網(wǎng)運行，然后加勵磁由系統(tǒng)拖入同步。1.同步發(fā)電機啟動同步并列方法準(zhǔn)同步并列:將待并發(fā)電機加勵磁，轉(zhuǎn)速升至接近同步準(zhǔn)同步并列理想條件（1）待并發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓大小相等。（2）待并發(fā)電機的頻率與電網(wǎng)頻率相同。（3）待并發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓相位相同。（4）待并發(fā)電機的電壓相序與電網(wǎng)電壓相序相同。1.同步發(fā)電機啟動準(zhǔn)同步并列理想條件（1）待并發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓大小相等。2.同步發(fā)電機運行參數(shù)發(fā)電機冷卻方式2.同步發(fā)電機運行參數(shù)發(fā)電機冷卻方式300MW同步發(fā)電機的主要技術(shù)參數(shù)發(fā)電機額定參數(shù)2.同步發(fā)電機運行參數(shù)300MW同步發(fā)電機的主要技術(shù)參數(shù)發(fā)電機額定參數(shù)2.同步發(fā)電發(fā)電機額定參數(shù)

電壓、電流、功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速、勵磁電流、勵磁電壓、長期允許溫度、冷卻介質(zhì)溫度等。

發(fā)電機在額定參數(shù)下可長期運行，也可以在各個運行參數(shù)不同于額定值時運行發(fā)電機運行規(guī)程的原則：在運行中不要發(fā)生電氣損壞、機械故障和縮短壽命，即定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、鐵心溫度都不超過允許值，各部分產(chǎn)生的應(yīng)力都不超過允許限度。2.同步發(fā)電機運行參數(shù)發(fā)電機額定參數(shù) 電壓、電流、功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速、勵磁電流、冷卻介質(zhì)不同于額定值時對額定容量的影響3.同步發(fā)電機正常運行冷卻介質(zhì)溫度不同于額定值

允許負(fù)荷變化定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組溫度不超過容許值冷卻介質(zhì)溫度低于額定值，發(fā)電機按轉(zhuǎn)子電流允許增大的倍數(shù)提高出力冷卻介質(zhì)溫度高于額定值，發(fā)電機按定子電流限制來減少出力冷卻介質(zhì)不同于額定值時對額定容量的影響3.同步發(fā)電機正常運行端電壓不同于額定值時發(fā)電機運行3.同步發(fā)電機正常運行

發(fā)電機端電壓在額定電壓±5%變化時，發(fā)電機保持額定出力不變。定子電壓降低5%定子電流增加5%定子電壓增加5%定子電流降低5%定子電壓低于95%定子電流不超過額定值的5%發(fā)電機降低出力定子電壓高于105%端電壓最高和最低限值為額定值的110%-90%端電壓不同于額定值時發(fā)電機運行3.同步發(fā)電機正常運行 發(fā)電機3.同步發(fā)電機正常運行頻率和功率因數(shù)不同于額定值時發(fā)電機運行運行頻率在±0.5HZ變化允許發(fā)電機保持額定出力不變頻率高于額定值轉(zhuǎn)子機械強度限制發(fā)電機效率下降頻率低于額定值發(fā)電機各部分溫度升高汽輪機葉片易損壞發(fā)電機允許在不同于額定功率因數(shù)運行定子電流不超過允許值高于額定值轉(zhuǎn)子電流不超過允許值低于額定值滿足穩(wěn)定極限進相運行3.同步發(fā)電機正常運行頻率和功率因數(shù)不同于額定值時發(fā)電機運行

發(fā)電機并列于無窮大電網(wǎng)時，發(fā)電機的端電壓U大小不變；勵磁電流不變時，空載電動勢E0大小不變，此時電磁功率只與功角有功。

功角特性反映了同步發(fā)電機的電磁功率隨著功角變化的情況。

功角特性與靜態(tài)穩(wěn)定3.同步發(fā)電機正常運行

發(fā)電機并列于無窮大電網(wǎng)時，發(fā)電機的端電壓U大小不變；勵0δ900PMPMmax1800隱極機功角特性曲線3.同步發(fā)電機正常運行功角特性與靜態(tài)穩(wěn)定0δ900PMPMmax1800隱極機功角特性曲線3.同步發(fā)NSFδδNSFfT1nTMn1

功角δ是轉(zhuǎn)子磁極軸線和定子合成磁極軸線的空間夾角。

功角不僅決定發(fā)電機并聯(lián)運行時的輸出功率，而且說明轉(zhuǎn)子運動的空間位置，把電磁變化關(guān)系和機械運動緊密聯(lián)系起來。功角的物理含義功角特性與靜態(tài)穩(wěn)定3.同步發(fā)電機正常運行NSFδδNSFfT1nTMn1 功角δ是轉(zhuǎn)子磁極軸線和定子

指電網(wǎng)或原動機方面出現(xiàn)某些微小擾動時，同步發(fā)電機在干擾消失后，能否恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。PM0δ9001800abcc靜態(tài)穩(wěn)定分析（a點）擾動消失后，由于PM＞P1，制動轉(zhuǎn)矩＞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子減速重新回到a點原動機輸入功率增加△P1功角增加△δ電磁功率增加△PM發(fā)電機穩(wěn)定運行與C點靜態(tài)穩(wěn)定3.同步發(fā)電機正常運行 指電網(wǎng)或原動機方面出現(xiàn)某些微小擾動時，同步發(fā)電機在干擾消失PM0δ9001800abcc靜態(tài)穩(wěn)定分析（b點）

由于PM＜P1，制動轉(zhuǎn)矩＜驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子加速；功角進一步增加，即使擾動消失，轉(zhuǎn)子仍繼續(xù)加速，最后導(dǎo)致發(fā)電機失步。原動機輸入功率增加△P1功角增加△δ電磁功率減少△PM3.同步發(fā)電機正常運行PM0δ9001800abcc靜態(tài)穩(wěn)定分析（b點） 由于P3.同步發(fā)電機正常運行發(fā)電機容許運行范圍取決于四個條件：原動機額定功率大于或等于發(fā)電機額定功率定子發(fā)熱決定發(fā)電機額定容量轉(zhuǎn)子發(fā)熱決定發(fā)電機磁場和勵磁機的最大勵磁電流進相運行時發(fā)電機有功輸出受到靜態(tài)穩(wěn)定限制發(fā)電機允許運行范圍

發(fā)電機正常運行是指發(fā)電機允許長期連續(xù)運行的工作狀態(tài)發(fā)電機的有功負(fù)荷、無功負(fù)荷、電壓、電流等都在允許范圍以內(nèi)。3.同步發(fā)電機正常運行發(fā)電機容許運行范圍取決于四個條件：發(fā)電發(fā)電機的P-Q圖（曲線）：表示其在各種功率因數(shù)下允許的有功功率輸出P和允許的無功功率輸出Q的關(guān)系曲線——又稱為發(fā)電機的安全運行極限3.同步發(fā)電機正常運行發(fā)電機允許運行范圍定子電流限制原動機額定出力限制靜態(tài)穩(wěn)定運行限制轉(zhuǎn)子電流限制發(fā)電機的P-Q圖（曲線）：表示其在各種功率因數(shù)下允許的有功功無功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)勵磁電流，改變無功輸出性質(zhì)和大小，有功輸出不變。有功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)原動機的輸出功率（改變汽門或水門大?。泄β瘦敵鲎兓鸁o功功率Q也變化。同步發(fā)電機有功和無功功率調(diào)整3.同步發(fā)電機正常運行無功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)勵磁電流，改變無功輸出性質(zhì)和大小，有功輸出有功功率與無功功率調(diào)節(jié)的影響

調(diào)節(jié)勵磁電流，有功輸出不變；調(diào)節(jié)勵磁電流，改變無功輸出性質(zhì)和大小。調(diào)節(jié)勵磁電流，改變功角，影響發(fā)電機運行穩(wěn)定性。保持原動機輸入不變，調(diào)節(jié)勵磁電流保持勵磁電流不變，調(diào)節(jié)原動機輸入調(diào)節(jié)原動機輸入時，改變有功輸出；有功輸出變化時，功角發(fā)生變化，引起發(fā)電機輸出無功大小和性質(zhì)發(fā)生變化。3.同步發(fā)電機正常運行有功功率與無功功率調(diào)節(jié)的影響

調(diào)節(jié)勵磁電流，有功輸出不變；保同步發(fā)電機三種勵磁狀態(tài)當(dāng)有功功率不變，勵磁電流較大時，cosφ滯后，發(fā)電機發(fā)有功和感性無功，過勵磁狀