部分同步发电机及变压器的运行

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1、第二部分同步发电机及变压器的运行1、同步发电机的冷却方式分哪几种？各有什么优缺点？答：同步发电机的冷却分为外冷和内冷两种：（1）外冷包括空冷和氢冷；空冷：冷却介质为空气，即用空气把发电机内因损耗而产生的热量带走，这种方式结构简单，但冷却效率不高。最大装机容量可达100MW左右；氢冷：即采用表面冷却，冷却介质为氢气，即用氢气把热量带走。与空气相比，冷却能力高。通风损耗较小，但结构复杂，需配置氢设备。最大装机容量可达200MW左右；（2）内冷包括定子水内冷，转子氢内冷等；内冷（直接冷却方式）：冷却介质为水、油、氢气，即将氢、水或油通过导线内部，直接把热量带走

2、，与前述两种表面冷却方式相比，冷却能力高，可以缩小发电机体积，节省材料，便于制造大容量发电机，但发电机结构复杂，铜损较大，铁损和机械损耗较小，总损耗相差不多。2、简述同步发电机的功角特性？答：同步发电机的功角特性是指发电机的有功（P）、无功（Q）与发电机电抗（Xd）、内电势（Ed）、机端低压（U）和功角（δ）的关系特性。其中有功特性为：对于隐极发电机，取Xd=Xq，则为：发电机的P代表它输送的电磁功率，对发电机产生制动的电磁转矩。在一定的电压和励磁电流下，发电机的电磁功率P是角度δ的函数。无功特性为：对于隐极发电机，取Xd=Xq，则为：因为Ed=Ucos

3、δ+IdXd，故Q=EdId-Id2Xd28，即供给电网的无功功率等于主磁通转换的无功功率，减去电枢绕组电感的无功损耗。由此可见，增加发电机的励磁电流（即加大Ed），便可增大发电机的无功输出。3、发电机准同期并列的条件有哪些？条件不满足将产生哪些影响？答：⑴并列开关两侧的电压大小相同；⑵并列开关两侧的频率相同；⑶并列开关两侧的相序、相位相同。如上述条件不能满足，将会引起冲击电流。电压差越大，冲击电流就越大；频率差越大，冲击电流振荡周期越短，经历冲击电流的时间越长，而冲击电流的存在对机组本身和电力系统都不利。4、实现发电机并列有几种方法？其特点和用途如何？

4、答：实现发电机并列的方法有准同期并列和自同期并列两种。⑴、准同期并列的方法是：发电机在并列合闸前已经投入励磁，当发电机电压和频率、相位分别和并列点处系统侧电压和频率、相位、大小接近相同时，将发电机断路器合闸，完成并列。准同期并列可分为手动准同期和自动准同期并列两种，准同期最大的特点是操作复杂，并列过程较长，担对系统和发电机本身冲击电流很小，在发电机正常并网时一般均采用准同期并列。⑵、自同期并列的方法是：在相序正确的条件下，起动未加励磁的发电机，当转速接近同步转速时合上发电机开关，将发电机投入系统，然后再加励磁，在原动机转矩、异步转矩、同步转矩等作用下，拖

5、入同步。自同期并列的最大特点是并列过程短、操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化。但是，由于自同期并列时，发电机未经励磁，相当于把一个有铁芯的电感线圈接入系统，会从系统中吸取很大的无功电流而导致系统电压降低，同时合闸时的冲击电流较大，所以自同期方式仅在系统中的小容量发电机上采用。大中型发电机均采用准同期并列方法。5、什么是同步发电机非同期？有什么危害？答：同步发电机在不符合准同期拼列条件时与系统并列，就称为非同期并列。非同期并列是电力系统的一种严重事故，它对有关设备如发电机及其与之相串联的变压器、开关等破坏力极大

6、。如果一台大型机组与系统发生非同期并列，则影响更大，造成系统发生振荡，严重地扰乱整个系统的正常运行，甚至造成系统瓦解。6、何谓发电机的调相运行？如何实现？答：所谓调相运行，就是发电机不送有功，主要用来向电网输送感性无功功率。28调相运行的电机是需要消耗有功功率来维持其转动的，其消耗的有功可以从原动机上获得，也可以从系统来获得，汽轮机在调相运行时，汽机从轴封处要进一点汽，其作用除轴封外，是为了冷却汽机的转子和汽缸。因为汽机在调相运行时鼓风摩擦很大，使排汽温度增高。水轮发电机调相是将水轮机的导水叶关闭，排出水轮室的水，使水轮发电机本身转动的能源改由系统供给，

7、增加发电机的励磁电流即可向系统供给无功功率。发电机调相运行时，一方面使系统有旋转着的备用机组，随时可升带有功负荷；另一方面可调节无功，维持系统电压在正常水平。7、何谓发电机进相运行？发电机进相运行时，应注意什么？为什么？答：所谓发电机进相运行，是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态。发电机进相运行时，主要应注意四个问题：一是静态稳定性降低；二是端部漏磁引起定子端部温度升高；三是厂用电电压降低；四是由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加，易造成过负荷。⑴进相运行时，由于发电机进相运行，内部电势降低，静态储备降低，使静态稳定性降低。⑵由

8、于发电机的输出功率P=EdU/Xd·Sinδ，在进相运行时Ed、U均有所降低，在