1、第十章 电气设备的运行 电气工程概论 第 十 章 电气设备的 运行同步发电机的运行 1高压断路器的运行4 电动机的运行352 电力变压器的运行 6第 一节 同步发电机的运行同步发电机及系统1发电机正常运行的方式4 发电机正常运行的监视和检查352 发电机的运行方式 6发电机的异常运行及处理5（一）同步发电机及系统 一、同步发电机及系统v 同步发电机的功能是将原动机转轴上的动能通过发电机转子与定子间的磁场耦合作用，转换到定子绕组上变成电能。v 按照原动机的不同，同步发电机分为汽轮发电机、水轮发电机、燃气轮发电机和柴油发电机等。v 汽轮发电机按冷却介质的不同，可分为水氢氢冷、全氢冷和双水内冷等类型
2、。这三类机组的辅助系统大体相似，均配有励磁系统、冷却系统、温度监视系统和轴振监视系统等。v 300MW汽轮发电机组通常采用卧式轴，轴系带有三台发电机，即同步发电机、主励磁机和永磁式副励磁机。v 水氢氢汽轮发电机冷却方式为定子绕组水内冷却，转子绕组和定子铁心为氢冷却。为此配有氢、油、水 3个辅助系统。（二）发电机的运行方式二、发电机的运行方式（一）额定运行方式v 发电机按制造厂铭牌额定数据运行的方式，称为 额定运行方式 。发电机的额定数据是制造厂对其在稳定、对称运行条件下最合理的运行参数。当发电机在各相电压和电流都对称的稳定条件下运行时，具有损耗小、效率高、转矩均匀等性能。v 发电机铭牌： 发电
3、机的型号、额定的有功功率、电压、电流、功率因数、转速、励磁电压、励磁电流、氢压以及冷却方式等。v 例如，发电机型号 QFSN-300-2-20。其中， Q表示汽轮机， F表示发电机， S表示水冷， N表示内部冷却， 300表示发电机额定有功功300MW， 2表示发电机有两个磁极， 20表示发电机额定电压 20kV。 （二）发电机的运行方式（二）允许运行方式发电机的运行参数偏离额定值，但在允许范围内，这种运行方式，称为 允许运行方式 。1发电机允许温度和温升v 温度过高及高温延续时间过长都会使绝缘加速老化，缩短使用寿命，甚至引起发电机事故。一般来说，发电机温度若超过额定允许温度 6C长期运行，其
4、使用寿命会缩短一半。v 发电机的允许温度和允许温升，决定于发电机采用的绝缘材料等级和温度测量方法。 2冷却介质的质量、温度和压力水氢氢冷的发电机，其冷却介质为氢气和水。（二）发电机的运行方式（ 1）氢气的质量、压力和温度。当发电机两端的空气侧和氢气侧密封油泵均工作时，氢气纯度正常应维持在 98%或以上；当氢侧密封油泵停运时，应维持在 90%以上。发电机补氢气用氢气纯度不得低于99.5%；湿度在大气压下，含水量不大于。v 氢冷发电机氢气压力的高低，直接影响发电机各绕组的温度和温升。v 氢气运行温度对发电机的运行有很大影响，温度太低，机内容易结露，温度太高，影响出力。（ 2）冷却水的水质、温度和水
5、压。定子内冷却水的水质对发电机的运行有很大影响：绝缘引水管老化；相间闪络；使管路结垢，影响冷却效果，甚至堵塞管道。 v 对内冷水质规定：导电率：正常导电率小于 1.5/cm(20C)；硬度：小于 10g/L；酸碱度 (pH)： pH=79（ pH=7为中性，小于 7为酸性，大于 7为碱性）。（二）发电机的运行方式v 定子内冷水进水温度对发电机运行影响，水温过高，影响发电机出力，水温太低，使机内结露。v 定子内冷水水压的高低，影响定子绕组的冷却效果，影响机组出力。为防止定子绕组漏水，内冷水运行压力不得大于氢压。4发电机频率允许变化范围正常运行时，发电机的频率应经常保持 50Hz运行。正常变化范围
6、应在0.2Hz以内，最大偏差不应超过 0.5Hz。5发电机功率因数允许变化范围根据发电机运行时所带有功和无功功率的不同， cos有迟相和进相之分。定子电流滞后于定子电压一个角度 ，同时向系统输出有功和无功功率，此工况为发电机的迟相运行；定子电流超前于定子电压一个角度 （二）发电机的运行方式发电机从系统吸取无功，用以建立机内磁场，并向系统输出有功，此工况为发电机的进相运行。发电机稳定运行 cos一般应运行在迟相0.80.95范围内， cos低限值不作规定。6定子不平衡电流允许范围系统中有电炉、电焊等单相负荷存在，系统发生不对称短路、输电线路或其他电气设备一次回路一相断线、断路器或隔离开关一相未合
7、等原因，使发电机三相电流不相等。不良影响：使发电机转子表面温度升高或局部损坏；引起发电机振动和噪声等。 允许范围规定： （ 1）正常运行时，发电机在额定负荷下的持续不平衡电流（定子各相电流之差）不超过额定值的 10%，且最大一相的电流不大于额定值。（ 2）长期稳定运行，每相电流均不大于额定值时，其负序电流分量不大于额定值的 8%10%。（二）发电机的运行方式（ 3）短时耐负序电流的能力应满足 t10s。（负序电流计算式 ） （三）励磁系统的运行方式1励磁系统的作用和组成 励磁系统由两部分组成：第一部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是励磁调节器，它能感受运行工况的变化，并自动调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足系统运行的要求。励磁控制系统：励磁功率单元、励磁调节器、同步发电机共同组成的闭环反馈控制系统。 静止整流器励磁控制系统
