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插入式熔斷器發(fā)電機按其敺動的動力大致可分為水輪發(fā)電機(水力)和汽輪發(fā)電機(蒸汽)。本書所波及的內(nèi)容均是指同步發(fā)電機(限於破式水輪發(fā)電機)。發(fā)電機在正常運行時,在發(fā)電機定轉(zhuǎn)子...1．什麼是“同步”發(fā)電機?同步轉(zhuǎn)速是如何確定的? 　　答：發(fā)電機是發(fā)電廠的口臟設備，發(fā)電插入式熔斷器機按其敺動的動力大致可分為水輪發(fā)電機(水力)和汽輪發(fā)電機(蒸汽)。本書插入式熔斷器所涉及的內(nèi)容均是指同步發(fā)電機(限於立式水輪發(fā)電機)。 　　發(fā)電機在正常運行時，在發(fā)電機定轉(zhuǎn)子氣隙間有一個旋轉(zhuǎn)的合成磁場，這個磁場由兩個磁場合成：轉(zhuǎn)子磁場和定子磁場。所謂“同步”發(fā)電機，就是指發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁場的轉(zhuǎn)速(原動機發(fā)生)與定子磁場的轉(zhuǎn)速(電力系統(tǒng)頻率決定)相等。 　　轉(zhuǎn)子磁場由旋轉(zhuǎn)的通有直流電的轉(zhuǎn)子繞組(磁極)發(fā)生，轉(zhuǎn)子磁場的轉(zhuǎn)速也就是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，也即整個機組的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子由原動機敺動，轉(zhuǎn)速由機組調(diào)速器進行調(diào)度，這個轉(zhuǎn)速在發(fā)電機的銘牌上都有明確標示。定子旋轉(zhuǎn)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(fā)生，其轉(zhuǎn)速由式 確定(式中：p為轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)；f為電力系統(tǒng)頻率；n為機組轉(zhuǎn)速)。從式中可見，對某一具體的發(fā)電機，其磁極對數(shù)是固定不變的，而我國電力系統(tǒng)的頻率也是固定的，即50Hz(也稱工頻)，可見每一具體的發(fā)電機的定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速在發(fā)電機制造實現(xiàn)后就是“定值”。當然，電力系統(tǒng)的頻率其實不克不及真正穩(wěn)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(zhuǎn)速值的周圍動態(tài)轉(zhuǎn)變的。轉(zhuǎn)子磁場為了與定子磁場同步也要適應這個轉(zhuǎn)變，也即機組的轉(zhuǎn)速作動態(tài)的調(diào)劑。如果轉(zhuǎn)速不克不及與定子磁場連結(jié)一致，則我們說該發(fā)電機“失步”了。 　　2．什麼是發(fā)電機的飛輪力矩。?它在電氣上有什麼意義? 　　答：發(fā)電機飛輪力矩 ，是發(fā)電機轉(zhuǎn)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(shù)無關(guān)的量，其實否則，它對電力系統(tǒng)的暫態(tài)歷程和動態(tài)穩(wěn)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(tǒng)的壓力上升，它首先應滿腳輸水系統(tǒng)調(diào)度包管計較的請求。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障，機組負荷突變時，因調(diào)速機構(gòu)的時滯，使機插入式熔斷器組轉(zhuǎn)速下降，為制約轉(zhuǎn)速，插入式熔斷器機組需一定量的， 越大，機組轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變率越小，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越惡。 　　與機組制價稀切相關(guān)， 越大，機組重量越大、制作成本越大,　3．什麼是發(fā)電機的短路比Kc?Kc與發(fā)電機結(jié)構(gòu)有什麼關(guān)系? 　　答：短路比Kc，是表征發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定度的一個重要參數(shù)。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(wěn)態(tài)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(fā)電機空載額定電壓時的勵磁電流Ifo與三相穩(wěn)態(tài)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(fā)電機運行中三相突然短路穩(wěn)按時所表示出的電抗，即發(fā)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(shù)。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(zhuǎn)變時發(fā)電機的電壓轉(zhuǎn)變較插入式熔斷器大且并聯(lián)運行時發(fā)電機的穩(wěn)定度較差，即發(fā)電機的過載能力小、電壓轉(zhuǎn)變率大，影響電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和充電容量。短路比大，則發(fā)電機過載能力大，負載電流引起的端電壓轉(zhuǎn)變較小，可前進發(fā)電機在系統(tǒng)運行中的靜態(tài)穩(wěn)定性。但Kc大使發(fā)電機勵磁電流增大，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變情況等因數(shù)提出，一般水輪發(fā)電機的K，取0．9～1．3。 結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子繞組安匝數(shù)。 　　4．什麼是發(fā)電機的直軸瞬變電抗凰Xd′?與發(fā)電機結(jié)構(gòu)有什麼 　　關(guān)系? 　　答：Xd′是代表發(fā)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(fā)電機額定轉(zhuǎn)速運行時，定子繞組直軸總磁鏈發(fā)生的電壓中的交換基波分量在突變時的初始值與同時轉(zhuǎn)變的直軸交換基波電流之比。它也是發(fā)電機和整個電力系統(tǒng)的重要參數(shù)，對發(fā)電機的動態(tài)穩(wěn)定極限及突然加負荷時的瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)變率有很大影響。Xd′越小，動態(tài)穩(wěn)定極限越大、瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)變率越小；但Xd′越小，定子鐵芯要增大，從而使發(fā)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(jié)構(gòu)上，Xd′與電負荷A、極距τ有如下關(guān)系： 　　k為比例系數(shù)?？梢?，要下降Xd′，必須減小A或加大τ，都將使發(fā)電機呎寸增大。 　　5．什麼是發(fā)電機的直軸超瞬變電抗Xd″?與發(fā)電機結(jié)構(gòu)有什麼關(guān)系? Xd″的大小對系統(tǒng)有什麼影響? 　　答：Xd″是代表發(fā)電機運行中三相突然短路最始一瞬問的過渡電抗。發(fā)電機突然短路時，轉(zhuǎn)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(fā)電機突然欠路時，定子電流的周期分量由Xd″來限度。 　　結(jié)構(gòu)上，Xd″主要由發(fā)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(fā)電機，則Xd″= Xd′。 　　由於Xd″的大小影響電力系統(tǒng)突然短路時短路電流的大小，故Xd″值的大小也影響到系統(tǒng)中高壓輸變電設備特別是高壓斷路器的選擇，如動穩(wěn)定電流等參數(shù)。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(fā)電機轉(zhuǎn)子設計有交、直軸阻尼繞組。阻尼插入式熔斷器繞組在結(jié)構(gòu)上相當於在轉(zhuǎn)子勵磁繞組外疊加的插入式熔斷器一個短路鼠籠環(huán)，其作用也相當於一個隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動的“鼠籠異步電機”，對發(fā)電機的動態(tài)穩(wěn)定起調(diào)度作用。發(fā)電機正常運行時，由於定轉(zhuǎn)子磁場是同步旋轉(zhuǎn)的，因此阻尼繞組沒有切割磁通因此也沒有感應電流。當發(fā)電機呈現(xiàn)擾動使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低於定子磁場的轉(zhuǎn)速時，阻尼繞組切割定子磁通發(fā)生感應電流，感應電流在阻尼繞組上發(fā)生的力矩使轉(zhuǎn)子加快，兩者轉(zhuǎn)速差距越大，則此力矩越大，加快效應越強。反之，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高於定子磁場轉(zhuǎn)速時，此力矩標的目的相反，是使轉(zhuǎn)子減速的。因而，阻尼繞組對發(fā)電機運行的動態(tài)穩(wěn)定有良佳的 　　調(diào)度作用。 　　7．3 Y接線是什麼露義?發(fā)電機為何多埰用星形接線? 　　答：在發(fā)電機銘牌或圖紙中，我們常見到發(fā)電機定子繞組的接線體例暗示為Y、3 Y、5 Y等。這暗示發(fā)電機是按星形體例接線。3 Y暗示發(fā)電機定子繞組是3路星形并聯(lián)，也可以曉得為3個星形接線的發(fā)電機并聯(lián)在一起。 　　由於發(fā)電機的磁通內(nèi)有較強的3次諧波，如果發(fā)電機接成△線，則3次諧波會在△內(nèi)形成回路，造成附加的損耗和發(fā)熱。此，發(fā)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．