大电机运行 —同步发动机运行— 第一节

同步发动机的运行第一节、同步发动机的运行参数参数一、同步发电机的主要参数1、300MW汽轮发电机组采取卧式轴...

一、同步发电机的主要参数

1、300MW汽轮发电机组采取卧式轴，轴上有一台同步发动机、两台励磁机（一台主力磁、一台副励磁），主励磁机发出三相中频100HZ交流电——定子电流引出——经整流柜——变成直流电——供给同步发电机励磁绕组。永磁副励磁机也是同步发电机采取永磁转子——定子为三相绕组——发出交流电——经可控整流柜——供给主力磁机转子励磁，称为三机同轴励磁系统。

2、冷去方式、例如，水氢氢（分别表示定子绕组、转子绕组、定子铁芯绕组）。

3、同步发电机根据其设计和制造所规定的条件长期连续工作，称为额定情况。

二、运行参数参数不同于额定值时的发电机运行

    额定参数的规定原则：运行中不要发生电气损坏、机械故障和电气设备缩短寿命。

                考大题

1、 冷却介质温度不同于额定值时对额定容量的影响

定子绕组额定温升τNθ、冷却介质额定温度τN0、通风摩擦引起的额定温升τNf、铁损引起的额定温升τNfe、      铜损引起的额定温升τNCu。

假定冷却介质温度不同于额定值时，发电机额定电压运行（U=Un）、根据定子温度不超过θNs的原则（θs=θNs）。

求：发动机定子电流允许的倍数   I/In=√（（τnCu+θn0－θ0）/（τnCu））

 

 

求：电流I的最大值Imax：

    In=P/（√3×Un×cosΨ）

    Imax=（I/In）×In=P/（√3×Un×cosΨ）×√(1+(τn0－τ0)/τnCU)

    

结论；θ0下降——出力Imax上升

 

冷却介质额定温度τN0、转子绕组额定负荷的温升τNr、转子电流与转子额定电流之比  Ir/Ir

假定冷却介质温度不同于额定值时，转子温度也要发生变化。转子绕组不超过额定值时的转子允许负荷

 

I/Inr=√（（τNr+θN0－θ0）/（τNr））=√（θnr—θ0）/τnr2、端电压不同于额定值时的发动机的运行

发动机正常运行的端电压，允许在额定电压正负5％的范围内变动，当定子电压降低5％时定子电流升高5％，反之亦然，此时可保证发动机输出额定功率，定转子绕组不会超过允许值。

当电压低于95％或高于105％运行时，定子电流不应超过额定值的5％，此时发动机的输出功率（出力）降低。否则定子绕组温度超过允许值。

3、运行频率不同于额定值时的发动机的运行。

发动机运行的频率允许的变动范围是±1％（0,5）Hz

发动机频率比额定值高时，转速增加，通风摩擦增加，磁通小些，铁损降低，但总体来说发动机的频率下降。

发动机频率比额定值低时，转速降低，鼓风量降低，冷却条件变坏，温度升高。同时必须增加漏磁，引起局部过热。厂用电动机也可能由于频率降低，是输出功率降低。

4、功率因数不同于额定值时的发动机的运行。

允许在不同的功率因数下运行，但受限制。

（1）高于额定功率因数时，定子电流不应超过允许值。

（2）低于额定功率因数时，转子电流不应超过允许值。

（3）在进相功率因数运行时，应受到稳定极限限制带容性负载，ψ＜0。

三、大型同步发动机参数的特点和发展趋势。

由于大型发电机有效材料利用率提高，采用直接冷却，所以总的趋势，是阻抗增加，机械时间常数降低。

特点是，气隙磁密受饱和限制，不能选择过大，同时线负荷较大，所以大型机组电导Xd值显得较大，对于同容量的汽轮机发动机组和水轮发动机发电机组，虽然汽轮机气隙较大，但它的线负荷和极距都较大，所以汽轮发动机Xd值，（0.9—2.0），仍较水轮发动机的均值（0.7—1.6）大。

暂态电抗X′d，次暂态电抗X′d，同容量的汽轮发电机的漏磁系数和漏磁路径较水轮发电机小，但极距比水轮发电机大，所以汽轮发动机的X′d（0.14—0,34）较水轮发动机的X′d的值小。

机械时间常数Tm描述启动速度的快慢的量，Tm下降正比于jn²/Pn正比于J

四、阻抗增大和时间常数减小对电力系统运行的影响：

    阻抗增大，时间常数减少，对电力系统运行的的稳定性减小， Kp=（Pmax—P0）/P0×100％不利因素。

阻抗增大，短路电流减少，这是有利因素。

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