發(fā)電電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與啟動(dòng)介紹-資料下載頁(yè)
2025-06-16 07:45本頁(yè)面
【正文】 ③現(xiàn)有的變極可逆機(jī)組的主要參數(shù)目前國(guó)外已投運(yùn)的抽水蓄能變極可逆機(jī)組已超過(guò)30臺(tái)，表13列出了當(dāng)前國(guó)內(nèi)變極可逆機(jī)組的主要參數(shù)（表中的分子分母值是對(duì)應(yīng)兩種不同轉(zhuǎn)速的）。表13 我國(guó)現(xiàn)有的變極可逆電機(jī)電站江都三站崗南密云潘家口響洪甸所在省份江蘇河北北京河北安徽制造廠(chǎng)上海電機(jī)廠(chǎng)日本富士電機(jī)公司天津發(fā)電設(shè)備廠(chǎng)意大利TIBB公司東方電機(jī)廠(chǎng)機(jī)組臺(tái)數(shù)102232投運(yùn)年份1969196819731991在建額定容量（MVA）1515*55/轉(zhuǎn)速（r/min）250/125273/250273/250極數(shù)24/4822/2422/2442/4836/40功率因數(shù)水頭范圍(m)～828～6428～6436～8627～64*最大容量變極方式及其結(jié)構(gòu)（1）變極機(jī)組的特點(diǎn)變極電機(jī)與常規(guī)電機(jī)不同之處在于定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的設(shè)計(jì)不同，與繞組有關(guān)的引出線(xiàn)和滑環(huán)也不同，而電機(jī)的其他主要部件如軸承、機(jī)架、鐵芯等并不受變極的影響。電機(jī)的主要尺寸通常取決于其低速下的性能，對(duì)于抽水蓄能機(jī)組，低速運(yùn)行幾率要比高速運(yùn)行幾率大得多，應(yīng)在優(yōu)先滿(mǎn)足低速良好性能的基礎(chǔ)上，盡量選擇兼顧兩種轉(zhuǎn)速性能的變極方案，故多數(shù)極是基本極，少數(shù)極是變后極。變極的兩種轉(zhuǎn)速應(yīng)由發(fā)電電動(dòng)機(jī)和水輪機(jī)兩方面的制造廠(chǎng)密切合作來(lái)做最終決定，當(dāng)基本極對(duì)數(shù)與變極前后極對(duì)數(shù)差數(shù)之比為整數(shù)時(shí)，可獲得滿(mǎn)意的變極搭配設(shè)計(jì)（例如潘家口水電站機(jī)組為24/（2421）=8是整數(shù)）。（2）定子繞組變極① 小容量可逆電機(jī)都采用單繞組。第一種變極方法為反向法，把每相定子繞組都分成兩個(gè)“半繞組”，通過(guò)換極開(kāi)關(guān)改變其中一個(gè)“半繞組”的電流方向（反向法即由此得名）便可實(shí)現(xiàn)變極。這種變極方式的電機(jī)出線(xiàn)較少，換極開(kāi)關(guān)較簡(jiǎn)單，然而雖然其基本極繞組分布系數(shù)較高，但變后極的繞組分布系數(shù)過(guò)小，繞組的利用率偏低，這是反向變極法的主要缺點(diǎn)。第二種變極方法采用換相法，這是我國(guó)中小型抽水蓄能變極機(jī)組最常用的辦法，例如崗南、密云、響洪甸等水電站的雙速可逆機(jī)，它把基本極的每相繞組分成三段，變極后把三相中全部九段繞組打破相的界限作重新組合，使某段線(xiàn)圈在基本極中屬于某一相，通過(guò)變極開(kāi)關(guān)改接為變后極時(shí)則屬于另一相了。變后極每個(gè)繞組的第三段繞組，是由分別隸屬于原基本極三個(gè)相各1段的繞組重新組合成的。這種變極方式的變后極繞組系數(shù)要比反向法的高，如果槽數(shù)和變后極數(shù)配合符合對(duì)稱(chēng)條件，采用“對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)法”。此外，江都三站水電站可逆機(jī)組兩種極數(shù)之間正巧成倍關(guān)系，這種最簡(jiǎn)單的變極關(guān)系用串并聯(lián)辦法就解決了（48極定子繞組為單路星形接線(xiàn)，24極時(shí)為雙路星形接線(xiàn)）。② 大型雙速電機(jī)（100MVA及以上容量），由于諧波系數(shù)和線(xiàn)圈對(duì)稱(chēng)性等原因，定子繞組不宜再采用單繞組變極，而應(yīng)采用雙繞組變極來(lái)獲得最佳條件，象潘家口水電站電機(jī)采用兩個(gè)單獨(dú)繞組（分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)轉(zhuǎn)速），在電氣上各設(shè)計(jì)成單層繞組，在結(jié)構(gòu)上又類(lèi)似于正常的雙層繞組，但在運(yùn)行時(shí)卻有區(qū)別：每一個(gè)線(xiàn)圈相連接的線(xiàn)棒分屬不同槽中的上層線(xiàn)棒和下層線(xiàn)棒（極矩τ=7），而每個(gè)槽內(nèi)同槽的上下兩根線(xiàn)棒又各隸屬不同極數(shù)的繞組，槽內(nèi)上下層線(xiàn)棒仍然交替連接成為單層的波繞組。例如1號(hào)槽上層線(xiàn)棒與8號(hào)槽下層線(xiàn)棒構(gòu)成一個(gè)48極的基本線(xiàn)圈，而1號(hào)槽下層線(xiàn)棒與8號(hào)槽上層線(xiàn)棒構(gòu)成的卻是42極的另一個(gè)線(xiàn)圈；在機(jī)組運(yùn)行中每個(gè)槽中總是只有一根載流熱棒；另一根為不載流的冷棒。雙繞組設(shè)計(jì)是為了能得到更為有利的槽數(shù)和繞組系數(shù)，并使每個(gè)繞組都設(shè)計(jì)成為分?jǐn)?shù)槽繞組，但相應(yīng)地又會(huì)因次諧波的顯著存在使電樞反應(yīng)中產(chǎn)生附加力，引起鐵芯和機(jī)座徑向振動(dòng)。為此，潘家口電站采用定子繞組相間換槽的擴(kuò)大600非正規(guī)相帶的接線(xiàn)：在48極繞組中，反接的線(xiàn)圈中有借入正規(guī)600前一相反接的線(xiàn)圈，而反接的線(xiàn)圈中又有借入正規(guī)600后一相順接的線(xiàn)圈。使得空載電壓畸變率和定子鐵芯振動(dòng)值較正規(guī)600相帶繞組有了明顯的改善（特別是12節(jié)振動(dòng)），原因是相間換槽的繞組在臨近主波的各次諧波繞組系數(shù)較小，有利于削弱這些次諧波電勢(shì)幅值和磁勢(shì)幅值。（3）轉(zhuǎn)子繞組變極① 轉(zhuǎn)子繞組變極采用并極法或丟極法，把磁極繞組分段連接到4或5滑環(huán)上，切換轉(zhuǎn)子變極開(kāi)關(guān)重新組合變極后的接線(xiàn)。通過(guò)計(jì)算程序優(yōu)化磁極排列尺寸（極靴寬度和間距等）。通常要采用大小磁極和不等間距的磁極布置，各大極（寬極）之間是正常等間距的，而小極（窄極）應(yīng)處于小間距，以使小磁極并極或丟極之后的磁勢(shì)諧波畸變較小。磁極繞組應(yīng)按變極前后的極數(shù)差值分成群，例如潘家口水電站機(jī)組，分成6群（即4842=6），每群中包含8個(gè)磁極，其中5個(gè)為大極、3個(gè)為小極。② 并極法是指相鄰的兩個(gè)小極變后極是同極性的，相當(dāng)于這兩個(gè)小極合并為一個(gè)馬鞍形的“等效大極”，達(dá)到了磁極數(shù)減少的效果。并極法只需4個(gè)滑環(huán)，這是其主要的優(yōu)點(diǎn)。磁極繞組一半為同極性繞組，另一半為反極性繞組，即變極前后磁極極性是相反的。同極性組與反極性組在圓周上是按群相互交替排列的，一般同極性組為奇數(shù)群，反極性組為偶數(shù)群。這樣就使沿氣隙圓周的所有磁極極性始終保持著NS交替排列。③ 丟極法是指磁極繞組中間的小極電氣連接在變后極被切除，即該磁極被“丟掉”。丟極法的接線(xiàn)比較復(fù)雜，需要用5個(gè)滑環(huán)，但性能指標(biāo)大都較好。磁極繞組中分為同極性繞組、反極性繞組和丟極組三種類(lèi)型。每?jī)扇捍艠O繞組交接面處的一個(gè)小極屬于丟極組，它的一側(cè)為同極性組，另一側(cè)為反極性組，同極性組與反極性組在圓周上也是按群相互交替排列的，而丟極組在每群中都有一個(gè)磁極繞組。 表11 我國(guó)大中容量的發(fā)電電動(dòng)機(jī)電站名稱(chēng)單機(jī)容量（MW）臺(tái)數(shù)電壓(kV)轉(zhuǎn)速（r/min）第一臺(tái)投運(yùn)年份崗南111250/2731968密云112250/2731973潘家口703125/1991廣蓄一期3004185001993十三陵20045001995羊卓雍湖47501997溪口4026001998響洪甸4021501999廣蓄二期3004185001999天荒坪300618500199830 / 30
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