汽輪發(fā)電機(jī)的原理 汽輪發(fā)電機(jī)是指用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。由鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功，使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后的廢汽經(jīng)凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、給水加熱裝置等送回鍋爐循環(huán)使用。 汽輪發(fā)電機(jī)是由汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電設(shè)備。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)通入直流電流后，便建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)稱主磁場(chǎng)，它隨著汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其磁通自轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極出來(lái)，經(jīng)過(guò)空氣隙、定子鐵芯、空氣隙，再進(jìn)入轉(zhuǎn)子另一個(gè)相鄰磁極，從而構(gòu)成主磁通回路。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)磁極旋轉(zhuǎn)一周，主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內(nèi)的u、v、w三相繞組依次切割，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動(dòng)勢(shì)。 假設(shè)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有一對(duì)磁極，當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子同軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如汽輪機(jī)以3000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)時(shí)，這樣發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以50周/秒的恒速旋轉(zhuǎn)，磁極極性也要變化50次，那么在發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變化50次，同時(shí)在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動(dòng)勢(shì)，即頻率為50赫茲的三相交變電動(dòng)勢(shì)。這時(shí)若將發(fā)電機(jī)定子三相繞組末端連在一起接地，而將發(fā)電機(jī)定子三相繞組的首端引出線與用電設(shè)備連接，就會(huì)有電流流過(guò)，這個(gè)過(guò)程即為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。

交流發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)組額定值的定義 交流發(fā)電機(jī)上的kVA額定值主要受繞組絕緣系統(tǒng)的熱能力控制 交流發(fā)電機(jī)的額定值定義了其向連接負(fù)載提供電力的能力。額定值以kVA為單位，并且是在發(fā)電機(jī)組應(yīng)用中交流發(fā)電機(jī)選型的起點(diǎn)。雖然在選型和選擇過(guò)程中還必須考慮其他因素，但本文討論的主題包括額定值和占空比的定義、行業(yè)中使用的術(shù)語(yǔ)以及這如何為協(xié)助GOEM為其發(fā)電機(jī)組選擇合適的交流發(fā)電機(jī)提供信息。 交流發(fā)電機(jī)額定值 交流發(fā)電機(jī)的kVA額定值主要取決于繞組絕緣系統(tǒng)的熱容量和所需的預(yù)期使用壽命。對(duì)于給定的使用壽命，絕緣等級(jí)越高，交流發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的熱量越高。 下表列出了用于對(duì)絕緣系統(tǒng)的性能進(jìn)行分類的字母和相應(yīng)的標(biāo)稱工作溫度。 現(xiàn)代繞組絕緣的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是低壓系統(tǒng)為H級(jí)（<1kV），中壓和高壓系統(tǒng)為F級(jí)（>1kV）。 然而，應(yīng)該注意的是，分配給絕緣系統(tǒng)等級(jí)的字母不一定與交流發(fā)電機(jī)額定的溫升等級(jí)相同。如果交流發(fā)電機(jī)上的kVA額定值導(dǎo)致運(yùn)行溫度低于絕緣系統(tǒng)的標(biāo)稱容量，則運(yùn)行壽命會(huì)延長(zhǎng)。相反，如果kVA額定值導(dǎo)致高于絕緣系統(tǒng)標(biāo)稱能力的工作溫度，則工作壽命會(huì)縮短。 這兩種情況都是可接受的運(yùn)行條件，但是在為特定應(yīng)用選擇交流發(fā)電機(jī)時(shí)，必須考慮交流發(fā)電機(jī)繞組的預(yù)期壽命。 示例：備用電源與主電源應(yīng)用 在典型的備用電源應(yīng)用（例如醫(yī)院）中，每年的運(yùn)行時(shí)間很可能少于200小時(shí)。在安裝的整個(gè)生命周期內(nèi)，例如15年，這相當(dāng)于總共多3000小時(shí)運(yùn)行時(shí)間。鑒于運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較低，交流發(fā)電機(jī)可以在更高的溫度下運(yùn)行，因此額定值相對(duì)較高。 出于這個(gè)原因，客戶將在備用應(yīng)用的交流發(fā)電機(jī)上達(dá)到kVA額定值峰值。 然而，在連續(xù)運(yùn)行的應(yīng)用中，例如嵌入式發(fā)電方案，運(yùn)行時(shí)間可能高達(dá)每年8000小時(shí)。這相當(dāng)于在同樣的15年期間運(yùn)行超過(guò)120000小時(shí)。在這種情況下，繞組的溫度必須使用相對(duì)較低的kVA額定值來(lái)降低。 因此，客戶的交流發(fā)電機(jī)將達(dá)到F級(jí)甚至B級(jí)kVA額定值。 熱損傷曲線說(shuō)明絕緣壽命隨工作溫度的變化，并與其他工具結(jié)合使用，以便在為特定發(fā)電應(yīng)用的交流發(fā)電機(jī)指定額定值時(shí)做出選型和選擇決定。 發(fā)電機(jī)組額定值 發(fā)電機(jī)組額定值原理引入了備用和主電源應(yīng)用的概念。在ISO8528-1的指導(dǎo)下，發(fā)電機(jī)組額定值的定義按應(yīng)用分為四個(gè)類別。 ■ 應(yīng)急備用電源，（ESP額定值） ■ 限時(shí)主電源，（LTP額定值） ■ 主要額定功率，（PRP額定值） ■ 連續(xù)運(yùn)行功率，（COP額定值） 每個(gè)定義都規(guī)定了以下標(biāo)準(zhǔn)： ■ 負(fù)載類型 其中包括可變負(fù)載，即負(fù)載循環(huán)的幅度和持續(xù)時(shí)間不同，另外還有恒定負(fù)載，即負(fù)載保持恒定水平，但負(fù)載循環(huán)的持續(xù)時(shí)間可能會(huì)有所不同。 ■ 每年運(yùn)行小時(shí)數(shù) 將平均負(fù)載水平與發(fā)電機(jī)組的指定額定值進(jìn)行比較，并表示為額定kVA的百分比。發(fā)電機(jī)組必須能夠在規(guī)定的小時(shí)數(shù)中在平均負(fù)載水平運(yùn)行。 ■ 過(guò)載要求 過(guò)載能力表示可在指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)高于指定kVA額定值的百分比。 交流發(fā)電機(jī)額定值的術(shù)語(yǔ)和定義因行業(yè)而異，與發(fā)電機(jī)組使用的術(shù)語(yǔ)和定義不一致。交流發(fā)電機(jī)的定義以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（如NEMA MG 1-32（北美））為指導(dǎo)，這些標(biāo)準(zhǔn)本身引入了進(jìn)一步的變化。 下表總結(jié)了根據(jù)ISO 8528-1對(duì)發(fā)電機(jī)組的定義以及ISO 8528-3和IEC 60034-1對(duì)交流發(fā)電機(jī)的定義。盡管存在差異，但該表顯示了如何匹配交流發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)組的額定值和運(yùn)行負(fù)荷。 需要注意的是，與標(biāo)準(zhǔn)相比，GOEM可能決定提供更高水平的性能，例如更高的平均負(fù)載或更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。 在將交流發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)組額定值和應(yīng)用相匹配時(shí)，需要考慮到這一點(diǎn)。