浅析发电机励磁电流过小的原因

1、 浅析发电机励磁电流过小的原因 我厂生产的发电机，在外使用运行的时候，发觉励磁电流偏小，我们从各个角度分析了可能发生的缘由，并对实际运行所需的励磁电流进行了二次校核计算。 在发电机的实际运行中，会产生各种缘由导致励磁电流下降。通过分析，我们认为该发电机的励磁部分工作正常。 运行状况介绍 该型号汽轮发电机(以下简称发电机)为隐极式无刷励磁三相四极沟通同步汽轮发电机,发电机设计为封闭循环通风系统,适用于热电站或轻工、化工自备热电站,也可作为小型电站发电设备。发电机主要由同步发电机、沟通励磁机、永磁副励磁机和励磁调整柜组成。本发电机的励磁电流由沟通励磁机经旋转整流器全波整流后供应。而沟通励磁机的励磁

2、电流由永磁副励磁机发出的电流经励磁调整柜调整后供应。 该机组设计功率为6000kW，功率因数为0.8，励磁电流值为346.1A，励磁机端励磁电流为7.07A。机组稳定运行时间下的运转功率为3500kW，运行功率因数为0.94，监测到的励磁机励磁电流值为2.8A，即实际运行的励磁机电流值不到设计值的一半。 初步缘由分析 经过分析，我们确定造成励磁电流值过小的缘由有以下几个方面： 2.1发电机实际运行功率以及功率因数均未达到额定值 发电机实际运行功率比额定功率低，则会反应在额定输出电流上，当额定输出电流减小时，则发电机定子绕组中的电枢反应也会相应减小。当发电机电枢绕组中的电枢反应减小，发电机励磁绕

3、组所需的励磁电流值也将进一步减小。同时功率因数比设计值偏高，导致实际输出的无功功率变小，也会进一步降低主机所需的励磁。 2.2发电机转子温升 发电机的实际运行功率以及功率因数的偏低，导致励磁电流减小。在同一台发电机中，励磁绕组的电流值减小时，绕组内的电流密度也相应地降低，导致励磁绕组的发热量下降，这一部分的发热，反应在发电机损耗中就是励磁损耗。同时发电机额定输出电流值的降低，电枢绕组内的电密也相应下降，削减了电枢绕组的发热量。当定转子的发热量都在下降的时候，整个发电机的温升会显著下降。在同样转速及通风的状况下，发电机主励磁绕组的温升实际值将比设计值更低。主励磁线圈的温升降低的状况下，其励磁绕组

4、的直流电阻也会比在额定功率运行状况下的电阻值低，当励磁电流值肯定的状况下，将进一步降低励磁电压。 2.3励磁机整流桥整流值 发电机的励磁电流是由励磁机发出的三相沟通电，经旋转整流硅二极管进行三相全波整流后得到的单相脉动性直流电。整流电路分为半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种。整流电路是利用二极管的单相导电特性，其导通电压由输入沟通电压供应。 通过电力电子学的相关学问，可以了解到不同型式的整流桥会对励磁部分产生影响。整流部分大致可分为二极管整流桥和相控整流器。本机组采纳的是硅整流二极管三相全波整流。 2.4励磁机部分温升的影响 实际运行中，我们监测到冷却器两端出风口的温升不同。由于机组在设

5、计的过程中，励磁机和永磁机部分的通风和主机的通风系统设计成为一体式的，励磁机和永磁机通过离心式风扇将风排出并进入主机的风路之中。励磁机和永磁机部分的发热进入一端的通风系统，造成通风系统内的热量不均衡，从而导致发电机冷却器两端出风口的温升不相等。 计算校核过程 3.1按发电机实际运行功率对励磁电流进行计算 运用电磁计算程序，带入实际运行功率3500kW以及实际功率因数0.94，我们计算得到如下的结果：额定励磁电流：218.9 A 额定励磁电压：66.87V 3.2按计算出的温升值校正励磁电流值 在程序计算中，我们导动身电机转子线圈的实际温升值： 我们可以从程序中得出转子绕组的温升为：47.7，环

6、境温度约为32。 3.3不同整流条件下的励磁计算 在全波整流和半波整流下，不同整流管的选用也会对发电机的励磁电压造成影响。其中半波整流电路，整流后的直流电压只有原有沟通电压的0.45倍，而全波整流电路，整流后的直流电压为原有沟通电压的0.9倍，若带有滤波电容的全波整流桥式电路而言，输出的直流电压值是沟通电压的1.414倍。现在的整流基本都是采纳全波桥式整流电路为主。 3.4励磁部分温升的影响计算 在励磁机的计算过程中，为了避开繁琐的程序，我们采纳了一个固定温升下的励磁电流值。这同样将公式里面的温升带入实际计算中的温升时，发觉励磁机的励磁电压降低了许多。在计算程序中，引用的计算公式未曾考虑到实际的温升状况，同主机励磁电流的计算一样，选用了一个恒定的温升作为计算值。 通过以上的分析与计算，我们确认励磁电流值偏小属正常现象，造成的缘由是机组不是在满负荷的状况下进行运行，机组可持续稳定运转。当机组持续在额定工况下长时间运行时，励磁电流值将逐步上升到额定值。同时，在对发电机计算的过程中，磁化曲线的取值也是相当重要的。不同硅钢片磁化曲线的取值，会导致计算结果的不全都。当然，计算