电气设备及其倒闸操作.ppt

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1、电气设备及其倒闸操作信阳电厂涂云涛发电机本体系统发电机的有功功率发电机空载时，定子绕组电流为零，定子绕组不会产生磁势，发电机中只有转子主磁极的励磁磁势所建立的主磁场，这时发电机的机端电压等于由主磁场产生的空载电动势E0，汽轮机输给发电机的功率P1只要克服空载损耗就可维持3000rpm/min。发电机定子绕组接上负荷时，定子绕组出现电流I，发电机向负荷输出有功功率Pem,于是发电机转子受到一个制动转矩的作用，这个制动转矩和空载转矩加起来，比汽轮机的拖动转矩大，使得转机转动的速度变慢，为了保持同步发电机以3000rpm/min的同步转速运转，就必须

2、增加汽轮机的拖动转矩（增加汽轮机的进汽量），于是转子又要加速，直到汽轮机所供给的机械功率与发电机输出的有功功率（还要加上发电机的内部损耗）重新达到平衡，发电机才重新以稳定的同步转速运转。同步发电机的功角特性定子绕组中出现的电流I在发电机的定转子气隙中产生的磁场称为电枢反应磁场F，这个磁场对转子绕组的主磁场Fo的影响叫电枢反应，如果负荷是纯电阻性的，电枢反应的结果是使发电机的气隙磁场发生歪扭，即气隙合成磁场Fr对于主磁场Fo来说，逆着转子旋转的方向偏转了一个δ角度。当增加汽轮机进汽后，转子磁场Fo与气隙合成磁场Fr的δ角度增大，由公式Pem=UE

3、o/Xd.sinδ发电机有功功率增大（δ在0゜-90゜范围内），当汽轮机拖动转子的机械功率与有功功率对转子的制动功率平衡时，δ角度不再增大，转子稳定在3000rpm/min的同步转速。当δ大于90゜，有功功率随δ角的增大而减小，转子的拖动转矩大于有功功率对转子的制动转矩，δ角会一直增大，导致转子超速。发电机的无功功率为了讨论问题方便，将发电机三相对称电路简化成一相代替，因为发电机定子绕组电阻比电感小的很多，所以用一个大电抗Xd表示，并单独提出来放在离中性点O最近的一段串联电路上。当发电机不带有功时，发电机电动势E0与系统电压Us相位相同，当由励

4、磁电流感应的发电机电动势E0与系统电压Us相等时，即E0=Us，A、B两点间没有电压差，也就无电流产生，这时励磁电流为正常励磁电流值当发电机增大励磁电流时，电动势E0便会增加，E0大于系统电压Us，A、B两点间出现电压差△U=E0-UsCOSδ,在这个电压差的作用下，发电机和系统间就流过无功电流Iw。发电机运行特性曲线（P-Q曲线）四个限制条件根据发电机运行特性曲线（P-Q曲线），在稳态条件下，发电机的稳态运行范围受下列四个条件限制：原动机输出功率极限的限制，即原动机的额定功率一般要稍大于或等于发电机的额定功率；发电机的额定视在功率的限制，即由

5、定子发热决定的容许范围；发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流的限制，通常由转子发热决定；进相运行时的稳定度，即发电机的有功功率输出受到静态稳定条件的限制。发电机结构发电机机座及隔振机构发电机铁芯发电机端部结构发电机通风系统发电机风路：径向通风，轴向分为11风区—“5进6出”，定转子径向耦合，带气隙隔板转子风路特点：气隙取气斜流通风系统，一斗两路，即一个风斗对应两路相反方向的斜流风道Z1,Z3,Z5,Z7,Z9,Z11为出风区Z2,Z4,Z6,Z8,Z10为进风区（两个端部进风区）端部出风区（Z1和Z11）则对应一个相邻进风区和一路端部进风区。定子

6、绕组端部结构发电机定子绕组冷却水路定子绕组汇流管及引出线汇流管定子绕组进出水汇流管分别装在机座内的励端和汽端。由励端进水汇流管经绝缘引水管构成向定子绕组、定子绕组引线、引出线和瓷套端子、中性点母线供水的水路。定子绕组的出水经汽端出水汇流管汇集排出，定子绕组引线、引出线、瓷套端子、中性点母线的出水汇集在出线盒内的小汇流管内，小汇流管经机外底部的连通管与汽端出水汇流管连接，从而构成了发电机定子冷却水系统。定子进出水汇流管均用不锈钢管制成。汇流管的进口位置设在机座励端顶部的侧面，出口位置设在机座汽端顶部的侧面。进出水汇流管之间通过设在机座外顶部的连通

7、管连通，使之排气通畅，保证绕组在运行时充满水及水系统发生故障时不失水。发电机定子绕组出线盒、引出线及瓷套端子发电机的出线盒设置在定子机座励端底部。出线盒由无磁性钢板焊接而成，其形状呈圆筒形，并具有足够的强度及气密性。出线盒采用法兰与机座把合。发电机引出线由铜管制成。引出线上端与定子绕组引线采用柔性接头连接，下端通过铬铜合金接线夹与瓷套端子相接，从而将定子绕组从机内引至机外出线盒处。发电机瓷套端子对水和氢都具有良好的密封性能。瓷套端子内部导电杆与瓷套的连接采用一端装有无磁性螺旋弹簧，另一端焊接波纹式紫铜伸缩节，使导电杆既能随温度变化而自由伸缩，又

8、能保持可靠的密封性能。瓷套端子由设在瓷套外部的法兰把合在出线盒上。发电机引出线和瓷套端子均采用水内冷。由出线盒内部设置的小汇流管构成引出线和瓷套端子冷