同步發(fā)電機的運行課件(編輯修改稿)
2024-09-11 21:44 本頁面
【文章內容簡介】 177。 5%變動 發(fā)電機可以保持額定出力不變 定子電壓降低 5% 定子電流增加 5% 定子電壓增加 5% 定子電流降低 5% 定子電壓低于 95% 定子電流不超過額定值的 5% 發(fā)電機降低出力 定子電壓高于 105% 端電壓最高和最低限值為額定值的 110%90% 頻率和功率因數不同于額定值時發(fā)電機運行 運行頻率在 177。 容許發(fā)電機保持額定出力不變 頻率高于額定值 轉子機械強度限制 發(fā)電機效率下降 頻率低于額定值 發(fā)電機各部分溫度升高 汽輪機葉片易損壞 發(fā)電機容許在不同于額定功率因數運行 定子電流不超過容許值 高于額定值 轉子電流不超過容許值 低于額定值 滿足穩(wěn)定極限 進相運行 大型發(fā)電機參數變化對電力系統(tǒng)影響 有效材料利用提高 采用直接冷卻系統(tǒng) 大型發(fā)電機 參數變化趨勢：阻抗值增大，機械時間常數降低 線路不長 阻抗增大 靜態(tài)穩(wěn)定儲備降低 最大電磁轉炬與發(fā)電機電抗成反比 阻抗增大 機械時間常數與臨界切除時間的平方成正比 機械常數降低 暫態(tài)穩(wěn)定性能下降 合理選擇和整定勵磁控制的參數 同步發(fā)電機的正常運行 發(fā)電機正常運行屬于容許長期連續(xù)運行的工作狀態(tài) 發(fā)電機的有功負荷、無功負荷、電壓、電流等都在容許范圍以內，是最常見的額定工作狀態(tài) 發(fā)電機容許運行范圍取決于四個條件： 原動機額定功率大于或等于發(fā)電機額定功率 定子發(fā)熱決定發(fā)電機額定容量 轉子發(fā)熱決定發(fā)電機磁場和勵磁機的最大勵磁電流 進相運行時發(fā)電機有功輸出受到靜態(tài)穩(wěn)定限制 發(fā)電機的容許運行范圍 定子額定電流 轉子額定電流 電流有功分量 電流無功分量 轉子電流限制 定子電流限制 原動機額定出力限制 靜態(tài)穩(wěn)定運行限制 凸極機的容許運行 凸極機與隱極機的安全運行極限基本相同（ 3條） 在進相運行時，凸極機的安全運行極限比隱極機的大 同步發(fā)電機的正常運行特性 1 調整有功功率，維持勵磁不變 改變進汽門或導水翼 有功增加 無功減少 發(fā)電機穩(wěn)定運行下有功增加的極限為靜態(tài)穩(wěn)定極限 增加勵磁電流可以增大靜態(tài)穩(wěn)定極限 同步發(fā)電機的正常運行特性 2 調整勵磁，維持有功不變 改變發(fā)電機轉子電流 發(fā)電機處于過勵狀態(tài) 向系統(tǒng)輸出無功 勵磁電流越大，向系統(tǒng)輸出的無功和定子電流越大 發(fā)電機處于欠勵狀態(tài) 向系統(tǒng)吸收無功 勵磁電流越小，向系統(tǒng)輸出的無功和定子電流越大 qf EI ? ?cosU 同步發(fā)電機的非正常運行 1 最常見的非正常工作狀態(tài)：過負荷、異步運行、不對稱運行 電力系統(tǒng)發(fā)生故障 發(fā)電機定子或轉子短時過負荷 電機繞組可能會超過容許限度 過負荷持續(xù)時間 發(fā)電機冷卻方式 只有在事故情況下，當系統(tǒng)必須切除部分發(fā)電機或線路時，為防止系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定破壞，保證連續(xù)供電，才能容許發(fā)電機短時過負荷。 同步發(fā)電機的非正常運行 2 勵磁系統(tǒng)故障 誤切勵磁開關而失去勵磁 由于短路使發(fā)電機失步 發(fā)電機異步運行 發(fā)電機超出同步轉速運行 發(fā)電機轉子和定子旋轉磁場出現(xiàn)相對運動 在轉子繞組、阻尼繞組等感應出頻差交流電流 發(fā)電機向系統(tǒng)輸出有功 轉速增大至制動異步轉矩與旋轉轉矩相等 同步發(fā)電機的非正常運行 2 發(fā)電機異步運行 從系統(tǒng)吸收大量 無功功率 發(fā)電機端電壓及 附近電壓下降 所需無功功率與發(fā)電機電抗和轉差率有關 汽輪發(fā)電機 有阻尼繞組的水 輪發(fā)電機 電抗大，轉差率小 無阻尼繞組的水輪發(fā)電機 短時間（ 15 30min ）的異步運行是容許的 轉差率小，阻尼繞組有過熱危險 容許幾秒鐘異步運行 轉速增大，負荷減少為零 必須與系統(tǒng)斷開 同步發(fā)電機的非正常運行 3 負荷不對稱（電氣機車、電弧爐） 輸電線路不對稱（斷線） 發(fā)電機不對稱運行 定子繞組額外產生負序電流 轉子過熱 機械振動 轉子發(fā)熱嚴重 汽輪發(fā)電機 機械振動不大 轉子發(fā)熱小 機械振動較大 水輪發(fā)電機 同步發(fā)電機的非正常運行 3 發(fā)電機不對稱運行 長時間運行 短時間運行 長時間容許負荷決定于三條件 負荷最重相定子電流不超過發(fā)電機額定電流 轉子最熱點溫度不超過容許溫度 不對稱運行時的機械振動不超過容許范圍 短時間容許負荷決定于短路中負序電流所引起的溫升 同步發(fā)電機的進相運行 進相運行 定子電流超前端電壓 發(fā)電機欠勵磁運行 向系統(tǒng)提供有功功率 向系統(tǒng)吸收無功功率 電磁參數對稱 保持同步轉速 發(fā)電機端部的漏磁較遲相運行時增大，會造成定子端部鐵心和金屬結構件的溫度增高，甚至超過容許的溫度限值。 進相運行的發(fā)電機與電力系統(tǒng)之間并列運行的穩(wěn)定性較遲相運行時降低，可能在某一進相深度達到穩(wěn)定極限而失步。 進相運行時的有功功率和無功功率是有限
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