【正文】 然油循環(huán)風(fēng)冷式無勵磁調(diào)壓分裂電力變壓器。 300MW汽輪發(fā)電機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)電機組起動并入系統(tǒng)帶上3O％～4O％的負荷后，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——強迫油循環(huán)；Z——有載調(diào)壓；L——鋁；F——分裂變壓器；FP——強迫油循環(huán)風(fēng)冷；WP——強迫油循環(huán)水冷。當(dāng)一個繞組短接時，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)變壓器的一個繞組通以額定電流，而另一繞組短接時的有功損耗，用Pk表示，單位為kw。在變壓器一個繞組上加入額定電壓，而其余繞組均為開路時，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行時的電流，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)計技術(shù)條件安全、經(jīng)濟、合理地運行，制造廠將變壓器的設(shè)計額定參數(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。容量過大且受運輸條件限制時，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、低壓三個繞組，常用于聯(lián)絡(luò)變壓器。指每相有高、低壓兩個繞組。高、低壓側(cè)共用一個繞組，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、實驗變壓器等。指電流互感器和電壓互感器等，用于儀表測量、繼電保護和操作電源。在輸配電系統(tǒng)中應(yīng)用，又進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?？梢姡儔浩魇抢靡?、二次繞組匝數(shù)的變化實現(xiàn)變壓的。由圖可見，變壓器由兩個互相絕緣且匝數(shù)不等的繞組，套在由良好導(dǎo)磁材料制成的同一個鐵芯上，其中一個繞組接交流電源，稱為一次繞組；另一個繞組接負荷，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)電機斷路器解列后，如果發(fā)電機需停下來，應(yīng)再跳開滅磁開關(guān)，并通知汽輪機值班員減速停機。所以接上同步補償機，通過調(diào)節(jié)其勵磁電流，可以控制功率因數(shù)，保持電網(wǎng)電壓恒定。此時加大勵磁（過勵運行），則向電網(wǎng)送感性無功功率；欠勵運行時，則吸收電網(wǎng)中的感性無功，發(fā)電機變成了調(diào)相機（或稱同步補償機）。否則易進相運行，若發(fā)現(xiàn)進相運行，應(yīng)增大勵磁電流；若此時定子電流過大，則減少有功功率，否則將引起發(fā)電機振蕩或失步。 功率因數(shù)（cosφ）是電能質(zhì)量和經(jīng)濟運行的重要指標(biāo)。當(dāng)自動電壓調(diào)節(jié)器因有故障失去作用時，改用由運行人員手動操作調(diào)節(jié)方式。這是主要運行方式，即根據(jù)發(fā)電機端電壓的變化，采用負反饋原理對發(fā)電機勵磁電流進行自動調(diào)節(jié)，以維持發(fā)電機端電壓的恒定。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)電機的負荷調(diào)整 1．有功負荷的調(diào)整 發(fā)電機在運行中對有功負荷的調(diào)整，是通過汽輪機的調(diào)速系統(tǒng)進行的，當(dāng)需增加有功負荷時，就加大進汽量；當(dāng)需減小有功負荷時，就減小進汽量，以保持發(fā)電與負荷的平衡，維持發(fā)電機的轉(zhuǎn)速恒定。 采用自同步的優(yōu)點是：操作簡單，并列速度快，在緊急情況下能很快將發(fā)電機并入系統(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)電機以微小的轉(zhuǎn)差向同步點接近，且待并發(fā)電機與系統(tǒng)的電壓差在177。因此，經(jīng)過考核獲得同步操作權(quán)的人員才可進行此項操作。 發(fā)電機并列操作是一項非常重要的操作，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針轉(zhuǎn)動至接近同步點時，操作斷路器控制開關(guān)合閘，使發(fā)電機與系統(tǒng)并列。當(dāng)汽輪發(fā)電機升速至額定轉(zhuǎn)速后，經(jīng)檢查各處工作情況正常，即可給轉(zhuǎn)子加上勵磁電流，緩慢轉(zhuǎn)動磁場變阻器手輪，減小電阻以增加勵磁電流，使發(fā)電機定子繞組電壓逐漸升高達到與系統(tǒng)電壓相等。汽輪機起動后，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)電機的轉(zhuǎn)速即達到與電網(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。這種并列方式實質(zhì)上是先促成同步狀態(tài)，然后進行并列操作。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)電機與發(fā)電機、發(fā)電機與系統(tǒng)進行同步運行的操作，稱為同步并列（俗稱并網(wǎng)）。同時，電網(wǎng)的規(guī)模也是一個國家現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟發(fā)達的標(biāo)志。 （二）發(fā)電機的并列 現(xiàn)代電力網(wǎng)是由多座發(fā)電廠、多臺發(fā)電機并列運行的大電網(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行經(jīng)驗。五、發(fā)電機的運行與控制 （一）發(fā)電機的起動 發(fā)電機由停機狀態(tài)（檢修后或新安裝）投入運行，需按規(guī)程進行一系列試驗及啟動前的準(zhǔn)備工作。 自并勵勵磁系統(tǒng)存在的問題是：當(dāng)發(fā)電機近端發(fā)生三相短路而切除時間又較長時，不能及時提供足夠的強行勵磁；另外，接于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機，由于短路電流衰減快，繼電保護配合較復(fù)雜。 （4）經(jīng)濟性好，可降低投資。自并勵勵磁系統(tǒng)響應(yīng)速度快，調(diào)壓性能好，短路后機端電壓恢復(fù)快。自并勵勵磁系統(tǒng)使30OMW機組的輸系長度減少了約3m，因無勵磁機，軸承座也減少，所以提高了軸系的穩(wěn)定性，從而提高了機組的安全運行水平。大大提高了運行的可靠性。由于沒有旋轉(zhuǎn)部件，設(shè)備接線簡單，減少了事故的機率。用一只接在機端的勵磁變壓器取得勵磁電源，通過受勵磁調(diào)節(jié)器控制的可控硅整流裝置，直接控制發(fā)電機的勵磁，這種勵磁方式比前述幾種都簡單，因此又稱簡單自勵方式。 4．自并勵勵磁（靜止勵磁）系統(tǒng) 自并勵勵磁系統(tǒng)，其勵磁電源由發(fā)電機自身供給，整個勵磁裝置沒有轉(zhuǎn)動部分，因此又稱為靜止勵磁系統(tǒng)或全靜態(tài)勵磁系統(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)電機多采用無刷勵磁系統(tǒng)，而且已用于12OOMW的汽輪發(fā)電機。 （a）旋轉(zhuǎn)二極管勵孩系統(tǒng)；（b）旋轉(zhuǎn)可控硅勵磁系統(tǒng) 在無刷旋轉(zhuǎn)二極管勵磁系統(tǒng)中，主勵磁機一般采用100Hz交流勵磁機，其10OHz電流經(jīng)整流后直接送入發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組。整流裝置與交流主勵磁機及發(fā)電機同軸旋轉(zhuǎn)時，三者相對靜止，所以可直接相連而無需滑環(huán)、碳刷，因此又稱為無刷勵磁系統(tǒng)，如圖所示。 （2）由于機組軸系長，軸承座多，使軸振和瓦振值較高，對軸系穩(wěn)定和機組的安全運行不利。三機勵磁方式目前在國產(chǎn)30OMW大容量汽輪發(fā)電機組上廣為采用。 交流勵磁機靜止硅整流器勵磁方式的勵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)電機的勵磁系統(tǒng)多采用永磁式中頻副勵磁機。 交流勵磁機的頻率一般采用100Hz，交流副勵磁機多采用永磁式中頻同步發(fā)電機，其頻率一般為400～500Hz，以減少勵磁繞組的電感及時間常數(shù)。發(fā)電機的勵磁電流由同軸的交流主勵磁機經(jīng)靜止整流裝置供給，主勵磁機的勵磁電流由同軸的中頻副勵磁機經(jīng)可控整流裝置供給。發(fā)電機、主勵磁機和副勵磁機三臺交流同步發(fā)電機同軸旋轉(zhuǎn)，勵磁機不需換向器，而整流裝置和勵磁調(diào)節(jié)器是靜止的，所以勵磁容量不會受到限制。 隨著機組容量的不斷增大，直流勵磁機勵磁方式表現(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，運行維護麻煩；三是勵磁調(diào)節(jié)速度慢，可靠性低，直流勵磁機勵磁方式已無法適應(yīng)大容量汽輪發(fā)電機的需要。 1．直流勵磁機勵磁系統(tǒng) 60年代以前，汽輪發(fā)電機的勵磁方式均采用同軸直流發(fā)電機作為勵磁機，通過勵磁調(diào)節(jié)器改變直流勵磁機的勵磁電流，來改變發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的勵磁電壓，以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的勵磁電流，達到調(diào)節(jié)發(fā)電機機端電壓和輸出無功功率的目的。 （5）當(dāng)發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生短路故障（如定于繞組相間短路，轉(zhuǎn)子繞組兩點接地短路）跳閘時，能對發(fā)電機快速滅磁，將勵磁電流減到零，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)電機端電壓嚴(yán)重下降時，能對發(fā)電機強行勵磁，使勵磁電壓迅速增升到頂值（300MW和 600MW發(fā)電機強勵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。勵磁系統(tǒng)的主要功能是： （1）在正常運行情況下，供給發(fā)電機勵磁電流，并根據(jù)發(fā)電機所帶負荷的變化，自動調(diào)整勵磁電流的大小，以維持發(fā)電機的機端電壓在給定值（額定電壓值）。勵磁控制系統(tǒng)原理框圖如下所示。勵磁功率單元，包括交流電源及整流裝置，它向發(fā)電機的勵磁繞組提供直流勵磁電流；勵磁調(diào)節(jié)器（AVR）是根據(jù)發(fā)電機發(fā)出的電流、電壓情況，自動調(diào)節(jié)勵磁功率單元的勵磁電流的大小，以滿足系統(tǒng)運行的需要。供給勵磁電流的電路，稱為勵磁系統(tǒng)，包括勵磁機、勵磁調(diào)節(jié)器及控制裝置等。 我國上海汽輪發(fā)電機廠設(shè)計的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)電機主要參數(shù)如表所示。 （10）效率。 （9）額定溫度。 （8）額定勵磁電壓。 （7）額定勵磁電流。 （6）額定頻率。指正常運行時發(fā)電機的轉(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)電機在額定功率下運行時，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)電機在設(shè)計技術(shù)條件下運行時，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，由于轉(zhuǎn)速高達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)電機的工作原理 二、同步發(fā)電視的為類 同步發(fā)電機因用途不同，結(jié)構(gòu)也相差甚大，一般可按其原動機的類別、本體結(jié)構(gòu)特點、安裝方式等進行分類。由圖可見，同步發(fā)電機可分為定子和轉(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)電機的磁場。盡管其容量大小、原動機類型、構(gòu)造形式、冷卻方式等各有差異，但其工作原理是相同的。等效強迫停機率為考慮到降低出力影響的強迫停機率，即等效強迫停機率=強迫停運小時數(shù)＋運行累計小時數(shù)＋l、3類等效非計劃降低出力備用停機小時數(shù)強迫停機率＋3類等效非計劃降低出力小時數(shù)之和100%l 發(fā)電機 發(fā)電機是電廠的主要設(shè)備之一，它同鍋爐和汽輪機會稱為火力發(fā)電廠的三大主機。強迫停機率是指在統(tǒng)計期間機組的強迫停運小時數(shù)與統(tǒng)計期間小時數(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)計期間小時數(shù)運行累計小時數(shù)＋備用小時數(shù)－等效小時數(shù)100%上式中等效小時數(shù)為機組運行中降低出力小時數(shù)折算成機組全停的小時數(shù)。機組的可用率是指在統(tǒng)計期間，機組運行累計小時數(shù)及備用停機小時數(shù)之和與統(tǒng)計期間日歷小時數(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）汽輪機內(nèi)效率。汽輪機設(shè)備的循環(huán)熱效率是在理想條件下1kg蒸汽在汽輪機內(nèi)轉(zhuǎn)換機械功的熱量與鍋爐送出蒸汽熱量之比。 五、汽輪機的經(jīng)濟和安全指標(biāo) l。汽輪機型號中蒸汽參數(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、工業(yè)汽輪機、船用汽輪機；按汽流方向分類有軸流式、輻流式、周流式汽輪機；按汽缸數(shù)