页数：27页文件大小：497.0 KB来源： 发电厂电气组成ppt课件
本课件讲解大型同步发电机的参数特点：按原动机、冷却介质与主轴安装方式对发电机分类，介绍额定参数含义，比较汽轮发电机与水轮发电机在转速、阻抗与机械时间常数上的差异，并说明励磁系统的要求与类型。
第7章同步发电机的运行
主要内容1、大型同步发电机参数的特点2、汽轮发电机和水轮发电机参数的特点2、发电机的P-Q图及正常运行特性3、同步发电机的异步运行、不对称运行、进相运行、过励磁运行的特性
7.1大型同步发电机的参数特点
一、同步发电机的基本知识按原动机分类汽轮发电机水轮发电机燃气轮发电机柴油发电机按冷却介质分类空气冷却氢气冷却水冷却按主轴安装方式分类卧式安装立式安装按主体结构分类旋转电枢式旋转磁极式1、同步发电机的类型
同步发电机的原理性结构（1）定子：定子铁心+定子绕组1）定子铁心：采用导磁材料，一般为硅钢片，内圆均匀开槽2）定子绕组：共有A,B,C三相绕组对称地放置在定子铁心槽内，用于产生三相感应电动势，接上负载后，向负载输出三相对称交流电流。
一、
（2）转子部分：主要包括转子铁心和励磁绕组1）转子铁心：采用导磁材料，一般由整块钢制成或由钢板叠压而成2）励磁绕组：缠绕在转子磁极铁心上，通入直流电流，产生励磁磁场。（3）气隙：定子与转子之间的空隙一、
（1）感应电动势1）感应电动势的产生：励磁磁场随转子旋转，切割定子绕组fpn602）感应电动势的频率：3）感应电动势的波形：正弦变化4）感应电动势的对称性：三相绕组在空间上相差120度，感应电动势相位互差120度一、
（2）三相负载电流与电磁转矩三相对称电流产生旋转磁场，该磁场与转子励磁磁场作用，产生电磁转矩，其方向与转子旋转方向相反，为制动转矩，原动机要克服电磁转矩做功，实现从机械能转换为电能一、
汽轮发电机与水轮机结构简介汽轮发电机：转速高，一般3000r/min，无明显突出磁极，励磁绕组放在转子槽内水轮发电机：转速较低，极数多，励磁绕组套在转子磁极上一、
励磁方式直流励磁机交流励磁机静止励磁方式交流励磁机静止整流器励磁方式（有刷）交流励磁机旋转整流器励磁方式（无刷）二、同步发电机的励磁系统5、发电机的励磁系统----为同步发电机提供励磁电流
采用自励恒压中频副励磁机的交流励磁机静止硅整流器励磁系统原理图二、
采用永磁式中频副励磁机的交流励磁机静止硅整流器励磁系统原理图二、
无刷励磁系统原理图二、
自并励励磁系统原理图二、
三、汽轮发电机组定子发出三相100HZ交流电流可控硅整流同步发电机励磁绕组永磁副励磁机定子发出三相400-500HZ交流电流可控硅整流主励磁机转子绕组主励磁机
四、发电机的启动检修冷备用热备用运行汽轮机启动升速至额定转速后将发电机与系统并列锅炉点火升温升压汽轮机暖管升速至额定转速低速暖机校核发电机具备并网条件
除，各部分绝缘电阻测量合格。检修状态发电机处于停止状态，有关电源（出线、励磁系统、电压互感器）及所有的操作电源均已隔绝，并按电气工作票的要求执行安全措施，如在规定部位挂上接地线或合上接地隔离开关，一、二次设备把手上挂好“有人工作，禁止合闸”牌，各有关检修现场已挂上“在此工作”牌。
冷备用状态检修人员已向运行人员办理了工作票终结手续，全部检修人员已撤离现场，“在此工作”牌已全部除去，常设遮拦恢复并挂上“高压，生命危险！”标志，所有接地措施均已解四、发电机的启动
五、发电机中性点接地方式采用非直接接地方式：不接地、经消弧线圈接地、经高阻抗接地。发电机绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其引出回路连接元件（主母线、厂用分支、主变压器低压绕组等）的对地电容电流，该电流超过允许值将烧伤定子铁芯，进而损坏定子绕组的绝缘，引起匝间或相间的短路。
18~2013.8~15.710.56.3发电机额定电压（kV）300125~20050~100≤50发电机额定容量（MW）1.52（2.5氢34接地电流允许值（A）冷）
中性点不接地方式适用于单相接地电流不超过允许值的125MW及以下中小机组。发电机中性点应装设电压为额定相电压的避雷器，防止三相进波在中性点反射引起过电压；有发电机电压架空直配时线时，在发电机出线端应装设电容器和避雷器，以削弱进入发电机的冲击波陡度和幅值。
五、发电机中性点接地方式
经消弧线圈接地方式适用于单相接地电流超过允许值的中小机组或要求能带单相接地故障运行的200MW及以上的大机组。对具有直配线的发电机，消弧线圈可直接接在发电机的中性点，也可接在厂用变压器的中性点，并宜采用过补偿方式；
对单元接线的发电机，消弧线圈应接在发电机的中性点，并宜采用欠补偿方式；补偿后的单相电流小于1A，可不跳闸停机，仅作用于信号，提高供电的可靠性。五、发电机中性点接地方式
五、发电机中性点接地方式经高电阻接地方式适用于200MW及以上的大机组。具体装置是将电阻R经单相接地变压器T0（配电变压器或电压互感器）接入中性点，电阻接在变压器的二次侧。接地变压器的一次电压取发电机的额定电压，二次电压可取100V或220V。
接地变压器的型式以干式单相配电变压器为宜。部分引进机组采用直接接入数百欧姆的高电阻。发电机经高电阻接地后，发电机单相接地故障时可限制健全相的过电压不超过2.6倍额定相电压；限制接地故障电流不超过10~15A；
为定子接地保护提供电源，便于测量；发生单相接地时，总的故障电流不宜小于3A，以保证接地保护不带时限立即跳闸。
同步发电机的额定参数电压、电流、功率、功率因数、转速、励磁电流、励磁电压、长期容许温度、冷却介质温度等。额定参数是制造厂家保证发电机能够长期连续运行的技术数据发电机运行规程的原则在运行中不要发生电气损坏、机械故障和缩短寿命，即定子绕组、转子绕组、铁心温度都不超过容许值，各部分产生的应力都不超过容许限度。
发电机可以在各个运行参数不同于额定值时运行六、同步发电机的参数及其额定值
七、冷却介质不同于额定值时对额定容量的影响冷却介质温度不同于额定值容许负荷会增减定子绕组和转子绕组温度不超过容许值冷却介质温度低于额定值，发电机按转子电流容许增大的倍数提高出力冷却介质温度高于额定值，发电机按定子电流限制来减少出力冷却介质温度比额定值每低1度所增加的电流倍数小于冷却介质比额定值每高1度所降低的电流倍数
八、端电压不同于额定值时发电机运行发电机端电压在额定电压±5%变动发电机可以保持额定出力不变定子电压降低5%定子电流增加5%定子电压增加5%定子电流降低5%定子电压低于95%定子电流不超过额定值的5%发电机降低出力定子电压高于105%端电压最高和最低限值为额定值的110%-90%
九、频率和功率因数不同于额定值时发电机运行运行频率在±0.5HZ变化容许发电机保持额定出力不变频率高于额定值转子机械强度限制发电机效率下降频率低于额定值发电机各部分温度升高汽轮机叶片易损坏发电机容许在不同于额定功率因数运行定子电流不超过容许值高于额定值转子电流不超过容许值低于额定值25满足稳定极限进相运行
十、大型发电机参数变化对电力系统影响有效材料利用提高采用直接冷却系统大型发电机参数变化趋势：阻抗值增大，机械时间常数降低线路不长阻抗增大静态稳定储备降低最大电磁转炬与发电机电抗成反比阻抗增大机械时间常数与临界切除时间的平方成正比机械常数降低暂态稳定性能下降合理选择和整定励磁控制的参数
习题9-1,9-2
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