【正文】 然油循環(huán)風(fēng)冷式無勵(lì)磁調(diào)壓分裂電力變壓器。 300MW汽輪發(fā)電機(jī)組配用起動變壓器的型號為SFFZ7－4O00／22O，即三相自然油循環(huán)風(fēng)冷卻有載調(diào)壓分裂電力變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)組起動并入系統(tǒng)帶上3O％～4O％的負(fù)荷后，應(yīng)切換成高壓廠用變壓器供電。 （2）起動變壓器。其主要參數(shù)為額定容量3600O0kVA；額定電壓242／2OkV；；連接組標(biāo)號YN，dll（即舊符號Y。 3．300MW發(fā)電機(jī)組配用變壓器情況 （1）主變壓器（升壓變壓器）。 其符號代表的含義為： O——自耦；D——單相；S——三相；G——空氣自冷式；F——油浸風(fēng)冷式；W——水冷式；P——強(qiáng)迫油循環(huán)；Z——有載調(diào)壓；L——鋁；F——分裂變壓器；FP——強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷；WP——強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。當(dāng)一個(gè)繞組短接時(shí)，在另一繞組中為產(chǎn)生額定電流所加入的電壓稱為短路電壓，以額定電壓的百分比Uk％來表示。當(dāng)變壓器的一個(gè)繞組通以額定電流，而另一繞組短接時(shí)的有功損耗，用Pk表示，單位為kw。在變壓器一個(gè)繞組上加入額定電壓，而其余繞組均為開路時(shí)，變壓器的有功損耗，用P0表示，單位為kw。變壓器加額定電壓空載運(yùn)行時(shí)的電流，常以額定電流的百分比來表示，可以折算到一次側(cè)，也可折算到二次側(cè)。額定電流都是指線電流，單位為A或kA。 （3）額定電流IN。額定電壓的單位為kV。 （2）額定電壓化。 1．變壓器的額定參數(shù) (1)額定容量初SN。 三、變壓器的額定參數(shù)與銘牌 為使變壓器能按照設(shè)計(jì)技術(shù)條件安全、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行，制造廠將變壓器的設(shè)計(jì)額定參數(shù)標(biāo)注在銘牌上（又稱銘牌值）。 （2）干式變壓器。繞組與鐵芯完全浸在變壓器油里。用于三相電力系統(tǒng)，三相繞組和鐵芯連為一體。容量過大且受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在三相電力系統(tǒng)中用三臺單相變壓器組合成三相變壓器組。用作大容量廠用電變壓器。每相有高、中、低壓三個(gè)繞組，常用于聯(lián)絡(luò)變壓器。指每相有高、低壓兩個(gè)繞組。高、低壓側(cè)共用一個(gè)繞組，兩側(cè)接線匝數(shù)不同。有整流變壓器、電爐變壓器、焊接變壓器、實(shí)驗(yàn)變壓器等。指電流互感器和電壓互感器等，用于儀表測量、繼電保護(hù)和操作電源。在輸配電系統(tǒng)中應(yīng)用，又進(jìn)一步分為升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器（連接幾個(gè)不同電壓等級的電網(wǎng)）等。 二、變壓器的分類 為適應(yīng)不同的用戶要求，變壓器分為多種類型?？梢?，變壓器是利用一、二次繞組匝數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)變壓的。由圖可見，變壓器由兩個(gè)互相絕緣且匝數(shù)不等的繞組，套在由良好導(dǎo)磁材料制成的同一個(gè)鐵芯上，其中一個(gè)繞組接交流電源，稱為一次繞組；另一個(gè)繞組接負(fù)荷，稱為二次繞組。經(jīng)輸配電線路將發(fā)電廠和變電所的變壓器連接在一起，便構(gòu)成了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主能源網(wǎng)絡(luò)——電力網(wǎng)。l 電力變壓器 電力變壓器是電力系統(tǒng)中輸配電能的主要設(shè)備。 當(dāng)跳開發(fā)電機(jī)斷路器解列后，如果發(fā)電機(jī)需停下來，應(yīng)再跳開滅磁開關(guān)，并通知汽輪機(jī)值班員減速停機(jī)。所以接上同步補(bǔ)償機(jī)，通過調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電流，可以控制功率因數(shù)，保持電網(wǎng)電壓恒定。此時(shí)加大勵(lì)磁（過勵(lì)運(yùn)行），則向電網(wǎng)送感性無功功率；欠勵(lì)運(yùn)行時(shí)，則吸收電網(wǎng)中的感性無功，發(fā)電機(jī)變成了調(diào)相機(jī)（或稱同步補(bǔ)償機(jī)）。否則易進(jìn)相運(yùn)行，若發(fā)現(xiàn)進(jìn)相運(yùn)行，應(yīng)增大勵(lì)磁電流；若此時(shí)定子電流過大，則減少有功功率，否則將引起發(fā)電機(jī)振蕩或失步。 功率因數(shù)（cosφ）是電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。當(dāng)自動電壓調(diào)節(jié)器因有故障失去作用時(shí)，改用由運(yùn)行人員手動操作調(diào)節(jié)方式。這是主要運(yùn)行方式，即根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的變化，采用負(fù)反饋原理對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，以維持發(fā)電機(jī)端電壓的恒定。通常利用自動電壓調(diào)節(jié)器（簡稱調(diào)節(jié)器）自動調(diào)節(jié)，也可手動調(diào)節(jié)。 （三）發(fā)電機(jī)的負(fù)荷調(diào)整 1．有功負(fù)荷的調(diào)整 發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中對有功負(fù)荷的調(diào)整，是通過汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行的，當(dāng)需增加有功負(fù)荷時(shí)，就加大進(jìn)汽量；當(dāng)需減小有功負(fù)荷時(shí)，就減小進(jìn)汽量，以保持發(fā)電與負(fù)荷的平衡，維持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定。 采用自同步的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡單，并列速度快，在緊急情況下能很快將發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。 自同步并列 自同步并列法，就是當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速（相差177。然后檢查同步的回路開始工作，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)以微小的轉(zhuǎn)差向同步點(diǎn)接近，且待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的電壓差在177。因此，經(jīng)過考核獲得同步操作權(quán)的人員才可進(jìn)行此項(xiàng)操作。 發(fā)電機(jī)并列操作是一項(xiàng)非常重要的操作，在一定程度上關(guān)系到發(fā)電廠甚至電網(wǎng)的安危。在滿足頻率和電壓相等的條件后，技人同步表，待同步表指針緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動至接近同步點(diǎn)時(shí)，操作斷路器控制開關(guān)合閘，使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速后，經(jīng)檢查各處工作情況正常，即可給轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁電流，緩慢轉(zhuǎn)動磁場變阻器手輪，減小電阻以增加勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)定子繞組電壓逐漸升高達(dá)到與系統(tǒng)電壓相等。汽輪機(jī)起動后，通過操作其調(diào)速開關(guān)，使其轉(zhuǎn)速逐漸升高至額定值3000r／min，則同軸旋轉(zhuǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速即達(dá)到與電網(wǎng)頻率接近同步的要求。 1 手動準(zhǔn)同步并列 手動準(zhǔn)同步即用手操作相關(guān)開關(guān)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓頻率使其滿足同步條件，并手動合閘并列的方法。這種并列方式實(shí)質(zhì)上是先促成同步狀態(tài)，然后進(jìn)行并列操作。此外還有異步起動和非同步合閘法（事故情況下用） 1準(zhǔn)同步并列法 準(zhǔn)同步（又稱精確同步）并列，是常用的基本同步方法。將發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)進(jìn)行同步運(yùn)行的操作，稱為同步并列（俗稱并網(wǎng)）。同時(shí)，電網(wǎng)的規(guī)模也是一個(gè)國家現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的標(biāo)志。 （二）發(fā)電機(jī)的并列 現(xiàn)代電力網(wǎng)是由多座發(fā)電廠、多臺發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的大電網(wǎng)方式，省級電網(wǎng)、跨省的區(qū)域網(wǎng)，甚至跨國電力網(wǎng)已取得十分成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。五、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行與控制 （一）發(fā)電機(jī)的起動 發(fā)電機(jī)由停機(jī)狀態(tài)（檢修后或新安裝）投入運(yùn)行，需按規(guī)程進(jìn)行一系列試驗(yàn)及啟動前的準(zhǔn)備工作。 自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)存在的問題是：當(dāng)發(fā)電機(jī)近端發(fā)生三相短路而切除時(shí)間又較長時(shí)，不能及時(shí)提供足夠的強(qiáng)行勵(lì)磁；另外，接于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)，由于短路電流衰減快，繼電保護(hù)配合較復(fù)雜。 （4）經(jīng)濟(jì)性好，可降低投資。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)速度快，調(diào)壓性能好，短路后機(jī)端電壓恢復(fù)快。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)使30OMW機(jī)組的輸系長度減少了約3m，因無勵(lì)磁機(jī)，軸承座也減少，所以提高了軸系的穩(wěn)定性，從而提高了機(jī)組的安全運(yùn)行水平。大大提高了運(yùn)行的可靠性。由于沒有旋轉(zhuǎn)部件，設(shè)備接線簡單，減少了事故的機(jī)率。用一只接在機(jī)端的勵(lì)磁變壓器取得勵(lì)磁電源，通過受勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制的可控硅整流裝置，直接控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式比前述幾種都簡單，因此又稱簡單自勵(lì)方式。 4．自并勵(lì)勵(lì)磁（靜止勵(lì)磁）系統(tǒng) 自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，其勵(lì)磁電源由發(fā)電機(jī)自身供給，整個(gè)勵(lì)磁裝置沒有轉(zhuǎn)動部分，因此又稱為靜止勵(lì)磁系統(tǒng)或全靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。目前，美國西屋公司、日本三菱公司、德國西門子公司和法國阿爾斯通公司生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)多采用無刷勵(lì)磁系統(tǒng)，而且已用于12OOMW的汽輪發(fā)電機(jī)。 （a）旋轉(zhuǎn)二極管勵(lì)孩系統(tǒng)；（b）旋轉(zhuǎn)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng) 在無刷旋轉(zhuǎn)二極管勵(lì)磁系統(tǒng)中，主勵(lì)磁機(jī)一般采用100Hz交流勵(lì)磁機(jī)，其10OHz電流經(jīng)整流后直接送入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組。整流裝置與交流主勵(lì)磁機(jī)及發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，三者相對靜止，所以可直接相連而無需滑環(huán)、碳刷，因此又稱為無刷勵(lì)磁系統(tǒng)，如圖所示。 （2）由于機(jī)組軸系長，軸承座多，使軸振和瓦振值較高，對軸系穩(wěn)定和機(jī)組的安全運(yùn)行不利。三機(jī)勵(lì)磁方式目前在國產(chǎn)30OMW大容量汽輪發(fā)電機(jī)組上廣為采用。 交流勵(lì)磁機(jī)靜止硅整流器勵(lì)磁方式的勵(lì)磁能源取自主軸功率，不受電力系統(tǒng)擾動的影響，工作穩(wěn)定可靠。目前大型汽輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)多采用永磁式中頻副勵(lì)磁機(jī)。 交流勵(lì)磁機(jī)的頻率一般采用100Hz，交流副勵(lì)磁機(jī)多采用永磁式中頻同步發(fā)電機(jī)，其頻率一般為400～500Hz，以減少勵(lì)磁繞組的電感及時(shí)間常數(shù)。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由同軸的交流主勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止整流裝置供給，主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由同軸的中頻副勵(lì)磁機(jī)經(jīng)可控整流裝置供給。發(fā)電機(jī)、主勵(lì)磁機(jī)和副勵(lì)磁機(jī)三臺交流同步發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)，勵(lì)磁機(jī)不需換向器，而整流裝置和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是靜止的，所以勵(lì)磁容量不會受到限制。 隨著機(jī)組容量的不斷增大，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式表現(xiàn)出了明顯的缺陷，一是受換向器所限其制造容量不可能大；二是整流子、碳刷及滑環(huán)磨損，污染環(huán)境，運(yùn)行維護(hù)麻煩；三是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度慢，可靠性低，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式已無法適應(yīng)大容量汽輪發(fā)電機(jī)的需要。 1．直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 60年代以前，汽輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式均采用同軸直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁機(jī)，通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器改變直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，來改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電壓，以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和輸出無功功率的目的。 （5）當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路故障（如定于繞組相間短路，轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地短路）跳閘時(shí)，能對發(fā)電機(jī)快速滅磁，將勵(lì)磁電流減到零，以減小故障損壞程度。 （3）在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障、發(fā)電機(jī)端電壓嚴(yán)重下降時(shí)，能對發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁，使勵(lì)磁電壓迅速增升到頂值（300MW和 600MW發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)頂值電壓為額定值的2倍），以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；短路故障切除后，使電壓迅速恢復(fù)正常。勵(lì)磁系統(tǒng)的主要功能是： （1）在正常運(yùn)行情況下，供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，并根據(jù)發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷的變化，自動調(diào)整勵(lì)磁電流的大小，以維持發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓在給定值（額定電壓值）。勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理框圖如下所示。勵(lì)磁功率單元，包括交流電源及整流裝置，它向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供直流勵(lì)磁電流；勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）是根據(jù)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流、電壓情況，自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁功率單元的勵(lì)磁電流的大小，以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需要。供給勵(lì)磁電流的電路，稱為勵(lì)磁系統(tǒng)，包括勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及控制裝置等。 我國上海汽輪發(fā)電機(jī)廠設(shè)計(jì)的QFSN6002型600MW水氫氫（轉(zhuǎn)子采用氫內(nèi)冷，定子鐵芯采用氫表冷，定子繞組采用水內(nèi)冷，即簡稱水氫氫冷卻方式）汽輪發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為 額定功率 600MW 額定電壓：20KV；額定定子電流 19245A； 額定功率因數(shù) O． 9； 額定轉(zhuǎn)速 3000r／min；額定氫壓 ； 額定勵(lì)磁電流／電壓 3820A/417V； ％； 短路比 ；冷卻方式 水氫氫。我國生產(chǎn)的300MW汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù)如表所示。 （10）效率。 （9）額定溫度。 （8）額定勵(lì)磁電壓。 （7）額定勵(lì)磁電流。 （6）額定頻率。指正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，用 r／min（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）表示。 （4）額定功率因數(shù)（COSφ指發(fā)電機(jī)在額定功率下運(yùn)行時(shí)，定于電壓和定子電流之間允許的相角差的余弦值。 （2）額定定子電壓是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)技術(shù)條件下運(yùn)行時(shí)，定子繞組出線端的線電壓，用kV表示。這些額定參數(shù)主要有： （1）額定容量（或額定功率）。如汽輪發(fā)電機(jī)，由于轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r／min，故極對數(shù)少，轉(zhuǎn)子采用隱極式，臥式安裝；水輪發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)速低（一般在500r／min以下）故其極對數(shù)多，轉(zhuǎn)子采用凸極式，立式安裝。 （4）按本體結(jié)構(gòu)不同，可分為隱極式和凸板式、旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式等。 （2）按冷卻介質(zhì)的不同，可分為空氣冷卻、氫氣冷卻和水冷卻等。同步發(fā)電機(jī)的工作原理 二、同步發(fā)電視的為類 同步發(fā)電機(jī)因用途不同，結(jié)構(gòu)也相差甚大，一般可按其原動機(jī)的類別、本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝方式等進(jìn)行分類。由圖可見，同步發(fā)電機(jī)可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，定子部分主要由定子鐵芯和繞組組成，分為A、B、C三相，均勻的分布在定于槽中；轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵芯和繞組組成，繞組通以直流電，建立發(fā)電機(jī)的磁場。盡管其容量大小、原動機(jī)類型、構(gòu)造形式、冷卻方式等各有差異，但其工作原理是相同的。等效強(qiáng)迫停機(jī)率為考慮到降低出力影響的強(qiáng)迫停機(jī)率，即等效強(qiáng)迫停機(jī)率=強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)數(shù)＋運(yùn)行累計(jì)小時(shí)數(shù)＋l、3類等效非計(jì)劃降低出力備用停機(jī)小時(shí)數(shù)強(qiáng)迫停機(jī)率＋3類等效非計(jì)劃降低出力小時(shí)數(shù)之和100%l 發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)是電廠的主要設(shè)備之一，它同鍋爐和汽輪機(jī)會稱為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)。強(qiáng)迫停機(jī)率是指在統(tǒng)計(jì)期間機(jī)組的強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間小時(shí)數(shù)的百分比。等效可用率為考慮到降低出力影響的可用率，即等效可用率 =統(tǒng)計(jì)期間小時(shí)數(shù)運(yùn)行累計(jì)小時(shí)數(shù)＋備用小時(shí)數(shù)－等效小時(shí)數(shù)100%上式中等效小時(shí)數(shù)為機(jī)組運(yùn)行中降低出力小時(shí)數(shù)折算成機(jī)組全停的小時(shí)數(shù)。機(jī)組的可用率是指在統(tǒng)計(jì)期間，機(jī)組運(yùn)行累計(jì)小時(shí)數(shù)及備用停機(jī)小時(shí)數(shù)之和與統(tǒng)計(jì)期間日歷小時(shí)數(shù)的百分比。h）左右。h電所消耗的熱量。 （4）熱耗率。h電所需要的蒸汽量，～／（kw （3）汽耗率。 （2）汽輪機(jī)內(nèi)效率。汽輪機(jī)設(shè)備的循環(huán)熱效率是在理想條件下1kg蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換機(jī)械功的熱量與鍋爐送出蒸汽熱量之比。 五、汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)和安全指標(biāo) l。汽輪機(jī)型號中蒸汽參數(shù)表示法型式參數(shù)表示方法示例凝汽式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度中間再熱式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度/中間再熱溫度抽汽式主蒸汽壓力/高壓抽汽壓力/低壓抽汽壓力背壓式主蒸汽壓力/背壓抽汽背壓式主蒸汽壓力/抽汽壓力/背壓注 功率單位為MW；壓力單位為MPa；溫度單位為℃。第二組表示蒸汽參數(shù)。變型設(shè)計(jì)次序蒸汽參數(shù)額定功率（MW）型式第一組用漢語拼音字母及數(shù)字來表示。； 此外，按用途分類有電廠汽輪機(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī)；按汽流方向分類有軸流式、輻流式、周流式汽輪機(jī)；按汽缸數(shù)