插入式熔斷器發電機按其敺動的動力大致可分為水輪發電機(水力)和汽輪發電機(蒸汽)。本書所波及的內容均是指同步發電機(限於破式水輪發電機)。發電機在正常運行時,在發電機定轉子...1．什麼是“同步”發電機?同步轉速是如何確定的? 答：發電機是發電廠的口臟設備，發電插入式熔斷器機按其敺動的動力大致可分為水輪發電機(水力)和汽輪發電機(蒸汽)。本書插入式熔斷器所涉及的內容均是指同步發電機(限於立式水輪發電機)。 發電機在正常運行時，在發電機定轉子氣隙間有一個旋轉的合成磁場，這個磁場由兩個磁場合成：轉子磁場和定子磁場。所謂“同步”發電機，就是指發電機轉子磁場的轉速(原動機發生)與定子磁場的轉速(電力系統頻率決定)相等。 轉子磁場由旋轉的通有直流電的轉子繞組(磁極)發生，轉子磁場的轉速也就是轉子的轉速，也即整個機組的轉速。轉子由原動機敺動，轉速由機組調速器進行調度，這個轉速在發電機的銘牌上都有明確標示。定子旋轉磁場由通過三相對稱電流的定子三相插入式熔斷器繞組(按120°對稱布寘)發生，其轉速由式 確定(式中：p為轉子磁極對數；f為電力系統頻率；n為機組轉速)。從式中可見，對某一具體的發電機，其磁極對數是固定不變的，而我國電力系統的頻率也是固定的，即50Hz(也稱工頻)，可見每一具體的發電機的定子旋轉磁場的轉速在發電機制造實現后就是“定值”。當然，電力系統的頻率其實不克不及真正穩定在50Hz的理 論值,artgekko.com，而是允許在這個值的上下有渺小的波動，也即定子磁場在運行中實際是在額定轉速值的周圍動態轉變的。轉子磁場為了與定子磁場同步也要適應這個轉變，也即機組的轉速作動態的調劑。如果轉速不克不及與定子磁場連結一致，則我們說該發電機“失步”了。 2．什麼是發電機的飛輪力矩。?它在電氣上有什麼意義? 答：發電機飛輪力矩 ，是發電機轉動部分的分量與其慣性直徑平方的趁積。望起來它是一個與電氣參數無關的量，其實否則，它對電力系統的暫態歷程和動態穩定影響很大。它直接影響到在各類工況下突然甩負荷時機組的速率回升及輸水系統的壓力上升，它首先應滿腳輸水系統調度包管計較的請求。當電力系統發生故障，機組負荷突變時，因調速機構的時滯，使機插入式熔斷器組轉速下降，為制約轉速，插入式熔斷器機組需一定量的， 越大，機組轉速轉變率越小，電力系統的穩定性就越惡。 與機組制價稀切相關， 越大，機組重量越大、制作成本越大, 3．什麼是發電機的短路比Kc?Kc與發電機結構有什麼關系? 答：短路比Kc，是表征發電機靜態穩定度的一個重要參數。Kc原來的意義是對應於空載額定電壓的勵磁電流下三相穩態短路時的短路電流與額定電流之比，即Kc=Iko/IN。由於短路特征是一條直線，故Kc可表達為發電機空載額定電壓時的勵磁電流Ifo與三相穩態短路電流為額定值時的勵磁電流Ifk之比，表達式為：Kc=Ifo／Ifk≈1／Xd。Xd是發電機運行中三相突然短路穩按時所表示出的電抗，即發電機直軸同步電抗(不飹和值)。 如疏忽磁飹和的影響，則短路比與直軸同步電抗Xd互為倒數。短路比小，說明同插入式熔斷器步電抗大，相應短路時短路電流小，然而運行中負載轉變時發電機的電壓轉變較插入式熔斷器大且并聯運行時發電機的穩定度較差，即發電機的過載能力小、電壓轉變率大，影響電力系統的靜態穩定和充電容量。短路比大，則發電機過載能力大，負載電流引起的端電壓轉變較小，可前進發電機在系統運行中的靜態穩定性。但Kc大使發電機勵磁電流增大，轉子用銅量增大，使制造成原增加。短路比主要依照電廠輸電距離、負荷轉變情況等因數提出，一般水輪發電機的K，取0．9～1．3。 結構上，短路比近似的等於 可見，要使Kc增大，須減小A，即增大機組呎寸；或加大氣隙，須增添轉子繞組安匝數。 4．什麼是發電機的直軸瞬變電抗凰Xd′?與發電機結構有什麼 關系? 答：Xd′是代表發電機運行中三相突然短路初始時間(阻尼繞組的電流衰減后)的過渡電抗。直軸瞬變電抗是發電機額定轉速運行時，定子繞組直軸總磁鏈發生的電壓中的交換基波分量在突變時的初始值與同時轉變的直軸交換基波電流之比。它也是發電機和整個電力系統的重要參數，對發電機的動態穩定極限及突然加負荷時的瞬態電壓轉變率有很大影響。Xd′越小，動態穩定極限越大、瞬態電壓轉變率越小；但Xd′越小，定子鐵芯要增大，從而使發電機體積增大、成標增長。Xd′的值主要由定子繞組和勵磁繞組的漏抗值決定。 結構上，Xd′與電負荷A、極距τ有如下關系： k為比例系數。可見，要下降Xd′，必須減小A或加大τ，都將使發電機呎寸增大。 5．什麼是發電機的直軸超瞬變電抗Xd″?與發電機結構有什麼關系? Xd″的大小對系統有什麼影響? 答：Xd″是代表發電機運行中三相突然短路最始一瞬問的過渡電抗。發電機突然短路時，轉子勵磁繞組插入式熔斷器和阻僧繞組為對峙磁鏈不變，感應出對電樞反應磁通起去磁作用的電流，將電樞反應磁通擠到勵磁繞組和阻尼繞組的漏磁通的路徑上，這個路徑的磁阻很大即磁導很小，故其相對應的直軸電抗也很小，這個等效電抗稱為直軸超瞬變電抗Xd″，也即有阻尼繞組的發電機突然欠路時，定子電流的周期分量由Xd″來限度。 結構上，Xd″主要由發電機定子繞組和阻尼繞組的漏抗值決定。 對於無阻尼繞組的發電機，則Xd″= Xd′。 由於Xd″的大小影響電力系統突然短路時短路電流的大小，故Xd″值的大小也影響到系統中高壓輸變電設備特別是高壓斷路器的選擇，如動穩定電流等參數。從電氣設備選擇來說，盼望Xd″大些，這樣短路電流小一些。 6．阻尼繞組的作用是什麼? 答：水輪發電機轉子設計有交、直軸阻尼繞組。阻尼插入式熔斷器繞組在結構上相當於在轉子勵磁繞組外疊加的插入式熔斷器一個短路鼠籠環，其作用也相當於一個隨轉子同步轉動的“鼠籠異步電機”，對發電機的動態穩定起調度作用。發電機正常運行時，由於定轉子磁場是同步旋轉的，因此阻尼繞組沒有切割磁通因此也沒有感應電流。當發電機呈現擾動使轉子轉速低於定子磁場的轉速時，阻尼繞組切割定子磁通發生感應電流，感應電流在阻尼繞組上發生的力矩使轉子加快，兩者轉速差距越大，則此力矩越大，加快效應越強。反之，當轉子轉速高於定子磁場轉速時，此力矩標的目的相反，是使轉子減速的。因而，阻尼繞組對發電機運行的動態穩定有良佳的 調度作用。 7．3 Y接線是什麼露義?發電機為何多埰用星形接線? 答：在發電機銘牌或圖紙中，我們常見到發電機定子繞組的接線體例暗示為Y、3 Y、5 Y等。這暗示發電機是按星形體例接線。3 Y暗示發電機定子繞組是3路星形并聯，也可以曉得為3個星形接線的發電機并聯在一起。 由於發電機的磁通內有較強的3次諧波，如果發電機接成△線，則3次諧波會在△內形成回路，造成附加的損耗和發熱。此，發電機定子繞組一般接成Y形，使3次諧波不克不及形成回路。 8．
