电气设备及运行_继电保护

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1、电气设备及运行重庆大学第一部分同步发电机1第1章同步发电机的基本工作原理1概述11.1定子绕组21.1.1同步发电机交流绕组的基本知识21.2定子绕组的感应电势31.2.1隐极电机磁路的特点31.2.2定子绕组的感应电势41.3定子三相绕组的基波合成磁动势51.4同步发电机对称运行的电枢反应61.4.1不同负载下的电枢反应71.4.2电枢反应与机电能量转换81.5同步发电机对称运行的等值电路和相量图101.5.1同步电抗101.5.2隐极同步发电机方程式、相量图和等值电路102.6同步发电机对称运行的

2、运行特性111.6.1空载特性111.6.2短路特性和短路比121.6.3外特性和电压变化率141.6.4调整特性15第2章同步发电机的运行162.1同步发电机的正常运行162.1.1额定运行方式162.1.2发电机容量限制曲线162.1.3带负荷速度172.1.4电压、频率允许的变动范围172.1.5发电机轴中心标高变化172.2发电机并网后的功率调节182.2.1发电机的功率平衡及功角特性182.2.2发电机的有功功率调节和静态稳定192.2.3发电机的无功功率调节202.2.4V形曲线20第二部

3、分继电保护22第1章继电保护概述221.1继电保护的任务及其基本要求221.1.1电力系统故障及继电保护的任务221.1.2对继保护的基本要求241.2继电保护的基本工作原理及组成27第2章微机继电保护基本原理282.1微机保护的特点及硬件组成原理282.1.1微机保护的特点282.1.2微机保护的硬件组成292.2微机继电保护的算法342.3数字滤波器352.4微机保护的软件构成35第一部分同步发电机第1章同步发电机的基本工作原理概述越南锦普电厂2×340MW工程的汽轮发电机采用东方电机股份有限公司

4、生产的QFSN-340-2-20B型汽轮发电机。汽轮发电机的主要结构部件包括：定子机座、定子铁芯、定子绕组、转子本体、转子绕组、定子端盖等。该汽轮发电机为三相二极同步发电机，由汽轮机直接拖动。发电机的冷却系统采用“水氢氢”方式，即定子线圈（包括定子引线、定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁芯及端部结构采用氢气表面冷却。集电环采用空气冷却。机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动，在机内进行密闭循环。励磁采用“机端变压的静止整流的自并励励磁系统”。发电机的主要技术参数如下：型号

5、QFSN-340-2-20B额定出力400MVA/340MW额定电压20kV额定电流11.547kA额定功率因数0.85（滞后）额定转速3000r/min额定频率50HZ极数2相数3接线方式2-Y冷却方式水氢氢短路比（保证值）≥0.5绝缘等级F出线端子数6额定励磁电流2047A（计算值）额定励磁电压（100℃）389V（计算值）效率（保证值）≥98.9％超瞬变电抗（保证值）≥0.15瞬变电抗≤0.2536励磁方式自并励方式：机端变一静止可控硅励磁强励顶值电倍数≥2强励电压响应比≥2/s允许强励时间10

6、s额定氢压0.25MPa最高氢压0.35MPa转轴振动≤0.075mm(p/p)轴承振动≤0.025mm(p/p)每日漏氢量≤10m3噪音≤89dB(A)(离机壳1m处测量)1.1定子绕组1.1.1同步发电机交流绕组的基本知识（1）基本概念1）电角度与机械角度电机定子内圆一周的机械角度总是360℃，一对磁极占有的空间是360℃电角度。如果电机有p对磁极，那么电机定子内圈一周按电角度计算即为p×360℃,故电角度=p×机械角度（1.1）2）极距每一磁极所占定子槽数称为极距，若定子铁芯槽数为Z，则（1.2

7、）3）线圈及节距线圈是构成交流绕组的单元，每个线圈有两直线边，称为有效边。分别放在定子铁芯的两个槽内。它们在定子圆周上的距离称为节距，用y1表示，一般用槽数计算。为使每个线圈获得较大的电动势，节距y1应接近极距。4）槽距角相邻两槽间的电角度称为槽距角。因定子槽均匀分布在定子内圈上，故（1.3）5）每极每相槽数q每相绕组在每一磁极下所占有的槽数，称为每极每相槽数，即36（1.4）6）相带每一磁极下，每相绕组所占有的电角度称为绕组的相带，由下式表示（1.5）对于三相交流电机，m=3,则=600。（2）三相

8、交流绕组的构成原则1）线圈的组成应遵循电动势相加的原则，把相距一个极距（或接近一个极距）的两线圈边构成线圈，以获得尽可能大的线圈电动势和磁动势。2）各线圈构成三相定子绕组时，每相绕组串联的总匝数应相等，且布置情况应相同，在空间互差120°电角度。3）电动势和磁动势波形求接近正弦波。满足上述原则而构成的三相绕组，即为三相对称绕组。只有在三相对称绕组中才能感应产生对称的三相电动势。根据三相交流绕组的构成原则，三相对称绕组在一对磁极中相带应按A-Z-B-X-C