發(fā)電機(jī)運(yùn)行知識課件

發(fā)電機(jī)運(yùn)行知識課件第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日一、發(fā)電機(jī)的基本知識第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日NS１、發(fā)電機(jī)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)碳刷送出第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日NS隨發(fā)電機(jī)容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場.第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日后來,為了進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)容量,和為了發(fā)電機(jī)負(fù)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五頁，共二十五頁，2022年，8月28日２、發(fā)電機(jī)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(jī)為什么采用星形連接而不采用三角形連接？第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日二同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日1.同步同步電機(jī)和異步電機(jī)的區(qū)別?同步發(fā)電機(jī):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(jī)不帶負(fù)荷，即只加勵(lì)磁，不并網(wǎng)時(shí)的特性?？蛰d特性試驗(yàn)：定速后，逐漸增加勵(lì)磁，到端電壓130%，后逐漸降低勵(lì)磁，會得到空載特性曲線。第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日空載特性曲線EoI作用：和繼報(bào)保有關(guān)，用來求電壓變化率，不飽和電抗值增加勵(lì)磁過程降低勵(lì)磁過程,磁滯現(xiàn)象第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、發(fā)電機(jī)的短路特性定子繞組短路，定子繞組電流與勵(lì)磁電流之間的關(guān)系作用：求發(fā)電機(jī)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(jī)的外特性指COSΦ、勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，發(fā)電機(jī)定子電流與端電壓的變化關(guān)系

第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日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(shí)，電壓降較大，此時(shí)是去磁作用。在超前的COSΦ下，當(dāng)定子電流增加時(shí)，電壓反而升高，此時(shí)是助磁作用。第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日5、發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性---指電壓、轉(zhuǎn)速、COSΦ恒定，改變定子電流時(shí)的勵(lì)磁電流的變化曲線。第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日COSΦ=0COSΦ=0.8COSΦ=1COS(-Φ)=0.801勵(lì)磁電流定子電流1發(fā)電機(jī)調(diào)整特性曲線第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日

在滯后的COSΦ下,負(fù)荷增加,勵(lì)磁電流也必然增加.----此時(shí)去磁作用加強(qiáng),要維持氣隙磁通,必須增加轉(zhuǎn)子磁勢.在超前的COSΦ下,負(fù)荷增加,勵(lì)磁電流一般要降低.----這是因?yàn)殡姌蟹磻?yīng)有助磁作用.第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日三、同步發(fā)電機(jī)的能量輸出第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日1.有關(guān)發(fā)電機(jī)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(jī)械損失鐵損銅損（<1%可以忽略）汽輪機(jī)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十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日2、同步發(fā)電機(jī)有功輸出當(dāng)發(fā)電機(jī)帶純阻性負(fù)荷時(shí)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(jìn)汽機(jī)轉(zhuǎn)速降低汽機(jī)增加進(jìn)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(gè)δ角第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日NSF0發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向發(fā)電機(jī)空載,δ=0第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日NSF0發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向δ角FFR發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷時(shí),δ的大小負(fù)荷大小性質(zhì)有關(guān)第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日純感性負(fù)荷去磁端電壓純?nèi)菪载?fù)荷助磁端電壓上兩種負(fù)荷只會使磁場削弱或加強(qiáng),但不會扭曲但是,實(shí)際負(fù)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.第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日故,在同步發(fā)電機(jī)中,氣隙磁場軸線和主磁場軸線之間的夾角與發(fā)電機(jī)輸出的有功功率的大小有關(guān).當(dāng)同步發(fā)電機(jī)輸出的有功功率增大時(shí),原動機(jī)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(jī)額定負(fù)荷運(yùn)行,δ角約為250---300第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日四、發(fā)電機(jī)的功角特性第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、發(fā)電機(jī)的功角特性發(fā)電機(jī)和無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率為：Pde=(UE0/Xd)sinδ------其中δ—發(fā)電機(jī)端電壓與空載電勢的夾角（功率角）U—發(fā)電機(jī)端電壓

E0

—發(fā)電機(jī)空載電勢

Xd—發(fā)電機(jī)同步電抗式中U、E0、

Xd都可以認(rèn)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二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日2.功角特性對運(yùn)行的影響1.）發(fā)電機(jī)的功率極限：當(dāng)δ角從0—900時(shí)，有功隨δ增大而增大，當(dāng)δ=900時(shí)，有功最大。PMAX=UE0/Xd發(fā)電機(jī)的功率極限當(dāng)δ=900時(shí)，有功隨δ增大而減小當(dāng)δ=1800時(shí)，有功為0第二十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)：汽輪機(jī)功率不變，轉(zhuǎn)子在外力的作用下，δ角發(fā)生微小變化，如果原來的工作點(diǎn)