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同步發(fā)電機的序分量電抗 同步發(fā)電機的序分量電抗X1、X2、X0 分析同步發(fā)電機不對稱運行的基本方法是對稱分量法。應(yīng)用對稱分量法,可以把發(fā)電機不對稱的三相電壓、電流及其所激勵的磁勢分解為正序分量、負序分量和零序分量,然后對各個分量分別建立的端點方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分別所產(chǎn)生的效果, ,將它們疊加起來,就得出實際不對稱運行的結(jié)果和影響。實踐證明,在不計飽和時,上述方法所求得的結(jié)果,特別是對于基波分量基本上是正確的。 在不對稱運行時,同步發(fā)電機的空氣隙磁場為一橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場,即除了正序旋轉(zhuǎn)磁場以外,尚有負序旋轉(zhuǎn)磁場。因為它們的旋轉(zhuǎn)方向不同,所以轉(zhuǎn)子回路的反應(yīng)也各不相同;對不同相序的電流,同步電機呈顯的電抗也就有不同的數(shù)值。 當同步電機對稱運行時,如前面各章所討論的情形,定子電流為一穩(wěn)定的對稱三相電流,實際上即一組正序分量,它們所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(即正序旋轉(zhuǎn)磁場)和轉(zhuǎn)子之間沒有相對運動,這個磁場并不能在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢,這個電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機的正序電抗即系同步電抗,不對稱運行時,負序電流所產(chǎn)生的負序旋轉(zhuǎn)磁場以同步速向著和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的方向旋轉(zhuǎn),即該磁場將以兩倍同步速載切轉(zhuǎn)子繞組,將在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)一個兩倍于電源頻率的交變電流。對于負序旋轉(zhuǎn)磁場而言,轉(zhuǎn)子繞組的作用為一短路繞組,致使負序電流所遇到的便不再是同步電抗,而是另一個電抗x2,稱它為負序電抗,其數(shù)值遠較同步電抗為小。 負序旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子激磁繞組和組尼繞組中所感應(yīng)的兩倍頻率的交變電流,將引起附加的銅損耗;負序旋轉(zhuǎn)磁場還將在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生渦流,從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉(zhuǎn)子溫升提高。此外,負序旋轉(zhuǎn)磁場還將在轉(zhuǎn)子軸和定子機座引起振動。 根據(jù)我國“發(fā)電機運行規(guī)程”規(guī)定:在額定負載連續(xù)運行時,汽輪發(fā)電機三相電流之差,不得超過額定值的10%,水輪發(fā)電機和同步補償機的三相電流之差,不得超過額定值的20%,同時任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負載連續(xù)運行時,各相電流之差可以大于上面所規(guī)定的數(shù)值,但應(yīng)根據(jù)試驗確定。 當零序電流流過定子繞組時,由各相零序電流所產(chǎn)生的三個脈動磁勢,其幅值相等,時間上同相,而三者在空間各相隔120°電角度,因此三相零序基波全成磁勢恰相至抵消,不形成氣隙互磁通,只存在一些漏磁場,數(shù)值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質(zhì)的零序電抗,用代表,較更小。 由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模很大,在正常運行時負載電流的嚴重不對稱是不常見的。具有實際意義的不對稱運行情況為故障狀態(tài),如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
發(fā)電機空冷和水內(nèi)冷的特點是什么 現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)活動,離不開動力設(shè)備的使用,其中發(fā)電機組的使用是少不了的。發(fā)電機組類型多種多樣,柴油發(fā)電機組的特點是:質(zhì)量穩(wěn)定,噪音小,油耗低,大修時間長,使用成本小。 1.發(fā)電機空冷的特點 全空冷的發(fā)電機具有運行可靠、操作簡單、維修方便的優(yōu)點??绽錂C組從制造上考慮,其參數(shù)較好,額定點的效率略高。沒有水冷機組的如定子水接頭,水處理等附屬設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡單,制造上比較容易實現(xiàn)。目前大型發(fā)電機不再采用在工廠組裝分瓣,然后運到工地合縫安裝的方式,而采用在現(xiàn)場疊片組裝的安裝方式??绽錂C組具有安裝工藝要求相對比較簡單,安裝周期短的優(yōu)勢??绽涞闹饕獑栴}是定子線棒軸向溫度分布不均勻,由熱引起的機械應(yīng)力,定子鐵芯熱膨脹引起定子疊片翹曲等問題較水冷機組嚴重。對于后一問題,目前技術(shù)上也有一些比較好的成功經(jīng)驗??绽浒l(fā)電機因結(jié)構(gòu)相對簡單,發(fā)電機定子繞組內(nèi)部無特殊接頭,在運行可靠性方面具有優(yōu)勢。 2.水內(nèi)冷的特點 定子繞組采用水內(nèi)冷方式,繞組的熱量直接由水帶走。水的體積熱容量為空氣的3500倍,導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的23倍,因此水冷卻的效果很好。水內(nèi)冷機組的極限容量可達空冷機組的1。5~2倍。全空冷的發(fā)電機尺寸比同容量的水冷發(fā)電機要大25%左右。定子繞組水內(nèi)冷的主要優(yōu)點是定子線棒的內(nèi)部溫度可控制在65℃左右,降低定子溫升,改善熱應(yīng)力;線棒沿定子鐵芯軸向的溫度分布均勻,可減少因熱膨脹不均引起的變形,這樣主絕緣的壽命得以增加,理論上其整機壽命應(yīng)長于空冷機組。水冷機組定子鐵芯長度比空冷機組短,能有效節(jié)省材料。需要的通風量比空冷機組小,相應(yīng)風損也減小。雖額定負荷下的效率較空冷機組低,但空載損耗較小,在低于額定容量運行時的效率較高。水冷機組的定子槽寬而淺,增加了定子鐵芯剛度,使定子振動得以減輕。由于定子線棒結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使得某些制造工藝和安裝工藝也很復(fù)雜。 水冷機組的主要問題是定子水接頭結(jié)構(gòu)及水處理裝置的可靠性。發(fā)電機附近發(fā)生突然短路或發(fā)電機非同步分,合閘時,定子線棒端部要受到很大的電磁力的作用,而此處又是繞組的水路連接處。水接頭的焊接質(zhì)量也是發(fā)電機運行可靠性的關(guān)鍵之一,這與廠家的制造水平有很大關(guān)系。此外,用于發(fā)電機定子繞組的冷卻水必須是去除離子的潔凈水,冷卻水系統(tǒng)的可靠性對發(fā)電機運行的可靠性也構(gòu)成一定的制約關(guān)系。 由水冷帶來的其他優(yōu)點: (1)因轉(zhuǎn)子重量降低,使廠房橋機的起重量降低。 (2)因定子鐵芯高度降低,機組整體高度下降,因而廠房高度可以相應(yīng)降低。 (3)轉(zhuǎn)子重量降低,使發(fā)電機推力負荷減少,便于推力軸承的運行。 電氣系統(tǒng)事項: (1)只有那獲得電力系統(tǒng)認可的專業(yè)人員,才允許依照操作規(guī)程、電氣標準和其他規(guī)則將發(fā)電機組與負載連接。如果需要,機組啟動和運行之間,這些電工的工作應(yīng)得到監(jiān)督部門檢查和認可。 (2)當連接或拆卸線路時,必須關(guān)閉發(fā)電機組,同時必須斷開電池連接。 (3)當發(fā)電機組進水,過分潮濕及表面有霉斑,切勿拆裝負載線路。
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