22 第07章 同步发电机及变压器运行2.pptx

第1页：第7章同步发电机的运行

第7章同步发电机的运行

第2页：7.1同步发电机的运行方式

7.1同步发电机的运行方式

第3页：一、同步发电机的正常运行发电机

一、同步发电机的正常运行发电机正常运行属于容许长期连续运行的工作状态发电机的有功负荷、无功负荷、电压、电流等都在容许范围以内，是最常见的额定工作状态发电机容许运行范围取决于四个条件：1、原动机额定功率大于或等于发电机额定功率2、定子发热决定发电机额定容量3、转子发热决定发电机磁场和励磁机的最大励磁电流4、进相运行时发电机有功输出受到静态稳定限制

第4页：发电机的容许运行范围定子额定电流

发电机的容许运行范围定子额定电流转子额定电流电流有功分量电流无功分量转子电流限制定子电流限制原动机额定出力限制静态稳定运行限制一、同步发电机的正常运行

第5页：凸极机与隐极机的安全运行

凸极机与隐极机的安全运行极限基本相同（1、2、3条）在进相运行时，凸极机的安全运行极限比隐极机的大一、同步发电机的正常运行

第6页：调整有功功率，维持励磁不变改变进汽门

调整有功功率，维持励磁不变改变进汽门或导水翼有功增加无功减少发电机稳定运行下有功增加的极限为静态稳定极限增加励磁电流可以增大静态稳定极限

第7页：调整励磁，维持有功不变改变发电机

调整励磁，维持有功不变改变发电机转子电流发电机处于过励状态向系统输出无功励磁电流越大，向系统输出的无功和定子电流越大发电机处于欠励状态向系统吸收无功励磁电流越小，向系统吸收的无功和定子电流越大7IfEqUcos>

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第8页：二、同步发电机的非正常运行

二、同步发电机的非正常运行最常见的非正常工作状态：过负荷、异步运行、不对称运行电力系统发生故障发电机定子或转子短时过负荷电机绕组可能会超过容许限度过负荷持续时间发电机冷却方式只有在事故情况下，当系统必须切除部分发电机或线路时，为防止系统静态稳定破坏，保证连续供电，才能容许发电机短时过负荷。

第9页：二、同步发电机的非正常运行励磁系统

二、同步发电机的非正常运行励磁系统故障误切励磁开关而失去励磁由于短路使发电机失步发电机异步运行发电机超出同步转速运行发电机转子和定子旋转磁场出现相对运动在转子绕组、阻尼绕组等感应出频差交流电流发电机向系统输出有功转速增大至制动异步转矩与旋转转矩相等

第10页：二、同步发电机的非正常运行发电机

二、同步发电机的非正常运行发电机异步运行从系统吸收大量无功功率发电机端电压及附近电压下降所需无功功率与发电机电抗和转差率有关汽轮发电机有阻尼绕组的水轮发电机电抗大，转差率小无阻尼绕组的水轮发电机短时间（15-30min）的异步运行是容许的转差率小，阻尼绕组有过热危险容许几秒钟异步运行转速增大，负荷减少为零必须与系统断开

第11页：二、同步发电机的非正常运行负荷

二、同步发电机的非正常运行负荷不对称（电气机车、电弧炉）输电线路不对称（断线）发电机不对称运行定子绕组额外产生负序电流转子过热机械振动转子发热严重汽轮发电机机械振动不大转子发热小机械振动较大水轮发电机

第12页：二、同步发电机的非正常运行发电机

二、同步发电机的非正常运行发电机不对称运行长时间运行短时间运行长时间容许负荷决定于三条件不对称运转子最负荷最重行时的机械振动不超过容许范围热点温度不超过容许温度相定子电流不超过发电机额定电流短时间容许负荷决定于短路中负序电流所引起的温升

第13页：三、同步发电机的进相运行进相运行

三、同步发电机的进相运行进相运行定子电流超前端电压发电机欠励磁运行向系统提供有功功率向系统吸收无功功率电磁参数对称保持同步转速1、发电机端部的漏磁较迟相运行时增大，会造成定子端部铁心和金属结构件的温度增高，甚至超过容许的温度限值。

2、进相运行的发电机与电力系统之间并列运行的稳定性较迟相运行时降低，可能在某一进相深度达到稳定极限而失步。进相运行时的有功功率和无功功率是有限制的特点

第14页：三、同步发电机的进相运行

三、同步发电机的进相运行定子绕组温升限制转子绕组温升限制定子端部温升限制外阻抗为零时的静稳定极限外阻抗不为零时的静稳定极限

第15页：三、同步发电机的进相运行

三、同步发电机的进相运行1、带自动电压调节器后，进相能力明显增加2、发电机短路比大，进相能力强3、发电机与系统连接紧密时，进相能力强，边远地区孤立电厂的进相能力弱，甚至不能进相4、系统电压越高，无功储备越大，则发电机进相时端电压下降越少，发电机进相运行能力越强5、机组所带的有功功率越多，则功角越大，静态稳定储备越低

第16页：三、同步发电机的进相运行发电机

三、同步发电机的进相运行发电机端部的漏磁——由定子绕组端部漏磁和转子绕组端部漏磁组成的合成磁通迟相进相端部合成磁通增大铁心及端部构件上感应涡流增大产生附加发热功率因数的变化所致

第17页：三、同步发电机的进相运行当发电机

三、同步发电机的进相运行当发电机由迟相运行转入进相运行时，随着功率因数的降低，发电机容许出力剧烈下降

第18页：四、同步发电机的过励磁运行发电机

四、同步发电机的过励磁运行发电机的电压与磁通和频率的乘积成正比电压上升到一定范围频率下降到一定范围发电机的磁通剧烈上升，发电机铁心饱和发电机进入过励磁状态负荷甩开后电压升高单独运行时励磁电流过大测定空载饱和特性时

第19页：四、同步发电机的过励磁运行

四、同步发电机的过励磁运行短时间过励磁容许范围决定于漏磁感应的循环电流及产生的局部过热19长时间过励磁的容许范围决定于定子铁损的增加和铁心过热

第20页：小结1、大型同步发电机参数的特点

小结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、同步发电机非正常运行的特性：短时过负荷、异步运行、不对称运行4、同步发电机特殊运行方式的特性：进相运行、过励磁运行

第21页：思考题-3，9-

思考题219-3，9-4，9-5，9-6,9-7