电力系统基础知识-发电机基础常识

什么是“同步”发电机?同步转速是如何确定的?电机(水力)和汽轮发电机(蒸汽)。本书所涉及的内容均是指同步发电机(限于立式水轮发电机)。机转子磁场的转速(原动机产生)与定子磁场的转速(电力系统频率打算)相等。称电流的定子三相绕组(按120°对称布置)产生，其转速由式 确定(式见，对某的发电机其磁极对数是固定不变的而我国电力系统的频率也是固定的，即50Hz(也称工频)，可见每一具体的发电机的定子旋转磁场的转速在发电机制造完成后就是“定值”。固然，电力系统的频率并不能真正稳定在50Hz的理论值而是允许在这个值的上下有微小的波动也即定子磁场在运行中实际是在额定转速值的四周动态变化的。转子磁场为了与定子磁场同步也要适应这个变化，也即机组的转速作动态的调整假设转速不能与定子磁场保持全都则我们说该发电机“失步”了。什么是发电机的飞轮力矩 。?它在电气上有什么意义?答：发电机飞轮力矩 ，是发电机转动局部的重量与其惯性直径平方的稳定性就越好。

， 越大，机组转速变化率越小，电力系统的与机组造价亲热相关， 越大，机组重量越大、制造本钱越大。什么是发电机的短路比Kc?Kc与发电机构造有什么关系?Kc，是表征发电机静态稳定度的一个重要参数。Kc是对应于空载额定电压的励磁电流下三相稳态短路时的短路电流与额定电流之IfoIfk之比，表达Kc=Ifo／Ifk≈1／Xd。Xd电抗，即发电机直轴同步电抗(不饱和值)。如无视磁饱和的影响，则短路比与直轴同步电抗Xd互为倒数。短路比小，Kc依据电厂输电距离、负荷变化状况等因数提出，一般水轮发电机的K，取0．9～1．3子绕组安匝数。与发电机构造有什么关系?答：Xd′是代表发电机运行中三相突然短路初始时间(阻尼绕组的电流衰减后)的过渡电抗。直轴瞬变电抗是发电机额定转速运行时，定子绕组直轴总磁链产生的电压中的沟通基波重量在突变时的初始值与同时变化的直轴沟通基波电Xd′Xd′越小，定子铁芯要增大，从而使发电机体积增大、本钱增加。Xd′的值主要由定子绕组和励磁绕组的漏抗值打算。构造上，Xd′与电负荷A、极距τ 有如下关系：Aτ，都将使发电机尺寸增大。与发电机构造有什么关系?Xd″的大小对系统有什么影响?起去磁作用的电流，将电枢反响磁通挤到励磁绕组和阻尼绕组的漏磁通的路径Xd″，也即有阻尼绕组的发电机突然短路时，定子电Xd″来限制。主要由发电机定子绕组和阻尼绕组的漏抗值打算。Xd″=Xd′。Xd″Xd″值的大Xd″大些，这样短路电流小一些。阻尼绕组的作用是什么?调整作用。7．3YY、3Y、5Y3Y333会在△内形成回路，造成附加的损耗和发热。此，发电机定子绕组一般接成Y38．什么是励磁绕组?什么是电枢绕组?答：在电机的定、转子绕组中，将空载时产生气隙磁场的绕称为励磁绕组(或激绕组是定子绕组，而根本处于短路状态下的转子绕组则是电枢组。9．什么是叠绕组?有何特点?什么是波绕组?有何特点?种绕组的优点是短矩时书述中，多以“线棒”代替“线圈”。什么是每极每相槽数g?什么是整数槽绕组?什么是分槽绕组?q。发电绕组由A、B、C定子中所占的槽数是q，即在每个磁极下，每一相应当占有的槽数。2p——磁极个数；m——相数。由公式可见，qqqq=3，则表示一个磁极下，A、B、C在定子槽中各占有三槽。如表示一个磁极下，A、B、c三相在定子槽中各占有 槽，也即分数槽。可是，一个定子槽是不行能劈开为分数的。也即11／4，这就表示，1l槽数还是相等。什么是分数槽绕组的循环数(或轮换数)?它是如何组成和确定的?’3233，这个绕组的排列中各相对应布置的定子槽数。上述的3233，其4位数字相加：3+2+3+3=11；ll为定子槽数，“位数”44q=11／4子的全部槽数排列挨次为：按A3B2C3A3B3C2A3B32—1)323379232337211／4，233333323233，是依据各种排接线的数量最少。为节约篇幅，只标出一个支路的连接，中间局部槽省略。什么是波绕组的合成节矩?合成节矩中的数值各代表什么意义?在发电机定子绕组图纸上，我们看到绕组参数栏内标有类似1-7—14这样的参数，这个参数就是绕组的合成节矩。N7y1=714Y=13。分数槽绕组有何优缺点?的脉振损耗。q也可能带来很多隐患，这在实际发电机的运行中是有例子的。什么是齿谐波电势?减弱齿谐波电势有哪些方法?由于齿槽效应在绕组中感生的电势就称为齿谐波电势。减弱齿谐波电势的方法有：承受斜槽，即定子或转子槽与轴线不平行。把定子槽做成不垂直的斜槽槽的方式，一般斜度等于一个定子槽距。小型电动机上应用。般也不承受。16．发电机运行中的损耗主要有哪些?答：发电机的损耗大致可分为五大类，即定子铜损、铁损、励磁损耗、电气定子铜损即定子电流流过定子绕组所产生的全部损耗。生的磁滞损耗和涡流损耗，还包括附加损耗。的铜损。电气附加损耗则比较简单，主要有端部漏磁通在其四周铁质构件中产生17．发电机突然短路有哪些危害?可能使线圈端部产生变形甚至损伤绝缘。生强大的冲击电流，与过电压的综合作用，可能导致绝缘薄弱环节的击穿。发电机可能产生猛烈振动，对某些构造部件产生强大的破坏性的机械应力。什么是绝缘的局部放电?发电机内的局放有哪几种主要形式?在局部区域发生放电，这种现象称为局部放电(PartialDischarge)。局部放电只发生在绝缘局部，而没有贯穿整个绝缘。发电机中的局部放电主要有绕组主绝缘内部放电、端部电晕放电及槽放电接头断裂引起的电弧放电，这种放电的机理与局部放电不同。发电机主绝缘内的局部放电产生的缘由是什么?有什么危害?产生局部放电。局部放电起始电压与绝缘材料的介电常数和气隙的厚度亲热相关。气隙内气体的局部放电属于流注状高气压辉光放电，大量的高能带电粒子1000℃，使绝缘内的胶粘剂和股线绝缘劣化，造成股线松散、股问短路，使主绝缘局部过热而热裂解，最终损伤主绝缘。化，最终形成放电通道而使绝缘破坏。什么是电晕?电晕对发电机有什么危害?(Corona)，是发电机定子高压绕组绝缘外表某些部位由般户外高压电场下的导体四周的电晕是有所不同的。03N2的化合物(03极易分解与空气中的氮N2及水分化合生成酸)也会损坏局部绝缘，对黄绝缘来说是将绝缘层变成白色粉末，其程度的深浅利因数的叠加，一旦定子绕组消灭过电压，则就有造成线棒短路或击穿的可能。180℃时，其击穿场强将急剧下降。发电机内哪些部位易产生电晕?的缘由往往很难完全消退气隙，在这些气隙中也简洁产生电晕。发电机电晕与哪些因素有关系?答：(1)与海拔高度有关。海拔越高，空气越淡薄，则起晕放电电压越低。与湿度有关。湿度增加，外表电阻率降低，起晕电压下降。端部高阻防晕层与温度有关。如常温下高阻防晕层阻值高，则温度上升槽部电晕与槽壁间隙有关。线棒与铁芯线槽壁间的间隙会使槽部防晕层和铁芯间产生电火花放电。环氧粉云母绝缘最易产生局部放电的危急间隙在是间的间隙。这是与黑绝缘区分比较大的地方。均匀越易起晕。什么是电腐蚀?什么是内腐蚀和外腐蚀?防止电腐蚀的措施有哪些?等损伤的状况统称为“电腐蚀”。着发电机制造技术的进展，“内腐蚀”根本上已成为了一个历史名词。艺和整机制造水平是削减电腐蚀发生的有力保证。同时热压成型、半导体适型毡工艺、线棒承受半导体槽衬槽内固定等。永磁发电机有什么作用?一般承受什么类型的永磁机?用主要是为水轮机的调速系统采集机组频率供给信号电源(除此信号电源外，一般机组调速系统还通过发电机出口的电压互感器取得信号)和给机组转速继电器供电。齿盘测速装置来代替永磁机。建电厂的机组则有取消永磁机的趋势。。电?它是如何反映机组转速的?35％左右。的一个周期相当于一个转子齿距，这交变重量就在定子绕组内感应出沟通电势也即转子的一个齿相当于凸极发电机的一对极其产生的频率为： ，为转子齿数，nZ2选择得与机组发电(P)相等，则永磁机的频率严格反响发电机组的转速变化。这就是为什么从永磁机中提取频率信号的缘由。什么是发电机的轴电压和轴电流?轴电压产生的缘由是什么?它对发电机的运行有何危害?的轴承绝缘。电磁轴电压主要可分为两局部，一是轴在旋转时切割不平衡的轴电压和轴电流示意图②磁路不平衡。如在转轴上产生轴电压。图2-3为垂直轴向交链磁通产生的轴电压和轴电流示意图。电弧会使转轴颈和轴瓦烧出麻点，严峻者会造成事故。什么是发电机的“调相运行”?感性无功功率的状态。水轮发电机远离负荷中心的，一般不考虑作调相运行。什么是发电机的“进相运行”?对发电机有何影响?针对进相应对发电机作哪些检查?机处于进相运行状态，此时发电机向系统发出有功功率和吸取感性无功功率(或称发出容性的无功功率)。机作短时的进相运行。但不同的发电机在作进相运行时可能表现出较大的差异。发电机进相运行是全都的。针对发电机进相特别是深度进相后，检修时应认真检查定子绕组的上下端部特别是铁芯齿顶线棒出槽口处和压指局部有无特别觉察问题应准时上处理不适宜再作进相运行的发电机应申请停顿进相对发电机的不良影响比较简单，可能需长期的运行才能觉察问题。 ．为什么发电机停机承受电气制动?如何实现?组三相对称短路、转子加励磁使定子绕组产生额定电流大小的制动电流的方式，电气制动的掌握装置在励磁绕组投入由低压厂用电系统整流而来的励磁电流，降低而增大。正常停机制动可承受两种方式，一种方式是在发电机转速降至某一值，如50％～60％额定转速时，投入电气制动装置，经几分钟后机组全停；另一种方式额定转速时投入电气制动，转速降至5％～10％的发电机额定转速时投入机械制动，制动时间可缩短一些。什么是发电机绝缘的在线监测?在线监测有哪些方法?电监测。连续测取比离线监测能测取到更真实的反映发电机绝缘状况的数据。发电机绝缘的在线监测方法按所取信号的种类可分为非电测法和电测法。约为 Hz，但其声信号格外微弱。超声波检测马上其声音信号转换为电信在发电机风洞里就设置了臭氧(03强度。目前，这种方式是作为局部放电电测法的一种补充方法。欧洲的一种观03合电测法，是分析发电机局部放电最有效的方法。这种方法在国内还没有应用。60不适合水轮发电机使用。ERARIV测灵敏度也较高。目前脉冲电流法是发电机局部放电在线监测应用最主要的方法。发电机局部放电在线监测电测法有哪些主要方法?答：发电机局部放电在线监测，目前以电测法的脉冲电流法(ERA)为主流方宽带检测装置，目前的检测设备普遍都承受宽带装置。置，主要有以下几种监测方法：发电机中性点耦合射频监测法。电磁波，而发电机内任何地方产生的相应的射频(RadioFrequency)电流会流过比较弱，所以可以用传输线理论来分析脉冲在绕监测发电机内部放电量及放电量变化。射频监测法利用宽频带的高频电流传感器从发电机定子绕组中性线上拾取CT轮发电机。便携式电容耦合监测法。30kHz1MHz)引入示波器，并显示出放电信号的时域波形。这种方法在部干扰信号和内部放电信号。发电机出口母线上耦合电容器法。4方法，水轮发电机和汽轮发电机均能使用，在欧洲应用较多。发电机出口母线上成对耦合电容器法。这种方法的局部放电信号是通过安装在发电机定子绕组上各相汇流环或发器的安装位置有肯定的空间距离，以便消退来自电机外部的干扰。器耦合到的6数据处理。北美的公司较多的承受了这种监测法。发电机定子槽耦合器法。SSC(StatorSlotCoupler)，这槽的槽楔下面。每个SSC50cm1．7mm在频率从10～1000MHz高频信号比较真实的脉冲波形。定子槽耦合器最先是为了能在大型汽轮发电机有效地检测到局部放电脉冲1～5nsSSC检测出来，而全部的各种内部与外部噪声则以大于20ns宽的脉冲形式被检测出种明显差异使得它能很简洁把定子局部放电和其他干扰噪声区分开来。水轮发电机的应用中受到限制。以埋置在定子槽里的电阻式测温元件导线作传感器的监测法。这种方法是把埋置在定子槽里的某些