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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、福建南平附近X2、福建南平附近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。應用對稱分量法,可以把發(fā)電機不對稱的三相電壓、福建南平附近電流及其所激勵的磁勢分解為正序分量、福建南平附近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、福建南平附近二相短路和二相接地短路等。
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交流發(fā)電機和發(fā)電機組額定值的定義
交流發(fā)電機上的kVA額定值主要受繞組絕緣系統(tǒng)的熱能力控制
交流發(fā)電機的額定值定義了其向連接負載提供電力的能力。額定值以kVA為單位,并且是在發(fā)電機組應用中交流發(fā)電機選型的起點。雖然在選型和選擇過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、福建南平同城行業(yè)中使用的術(shù)語以及這如何為協(xié)助GOEM為其發(fā)電機組選擇合適的交流發(fā)電機提供信息。
交流發(fā)電機額定值
交流發(fā)電機的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期使用壽命。對于給定的使用壽命,絕緣等級越高,交流發(fā)電機運行時的熱量越高。
下表列出了用于對絕緣系統(tǒng)的性能進行分類的字母和相應的標稱工作溫度。
現(xiàn)代繞組絕緣的行業(yè)標準是低壓系統(tǒng)為H級(<1kV),中壓和高壓系統(tǒng)為F級(>1kV)。
然而,應該注意的是,分配給絕緣系統(tǒng)等級的字母不一定與交流發(fā)電機額定的溫升等級相同。如果交流發(fā)電機上的kVA額定值導致運行溫度低于絕緣系統(tǒng)的標稱容量,則運行壽命會延長。相反,如果kVA額定值導致高于絕緣系統(tǒng)標稱能力的工作溫度,則工作壽命會縮短。
這兩種情況都是可接受的運行條件,但是在為特定應用選擇交流發(fā)電機時,必須考慮交流發(fā)電機繞組的預期壽命。
示例:備用電源與主電源應用
在典型的備用電源應用(例如醫(yī)院)中,每年的運行時間很可能少于200小時。在安裝的整個生命周期內(nèi),例如15年,這相當于總共多3000小時運行時間。鑒于運行時間相對較低,交流發(fā)電機可以在更高的溫度下運行,因此額定值相對較高。
出于這個原因,客戶將在備用應用的交流發(fā)電機上達到kVA額定值峰值。
然而,在連續(xù)運行的應用中,例如嵌入式發(fā)電方案,運行時間可能高達每年8000小時。這相當于在同樣的15年期間運行超過120000小時。在這種情況下,繞組的溫度必須使用相對較低的kVA額定值來降低。
因此,客戶的交流發(fā)電機將達到F級甚至B級kVA額定值。
熱損傷曲線說明絕緣壽命隨工作溫度的變化,并與其他工具結(jié)合使用,以在為特定發(fā)電應用的交流發(fā)電機指定額定值時做出選型和選擇決定。
發(fā)電機組額定值
發(fā)電機組額定值原理引入了備用和主電源應用的概念。在ISO8528-1的指導下,發(fā)電機組額定值的定義按應用分為四個類別。
■ 應急備用電源,(ESP額定值)
■ 限時主電源,(LTP額定值)
■ 主要額定功率,(PRP額定值)
■ 連續(xù)運行功率,(COP額定值)
每個定義都規(guī)定了以下標準:
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柴油發(fā)電機組總體性能說明
柴油發(fā)電機組所配置之交流發(fā)電機全部為無刷自勵式NEWAGE(史丹福)發(fā)電機,這樣可免除對滑環(huán)和電刷的保養(yǎng),又可使其工作可靠性更好,使用性能更優(yōu)越,同時,NEWAGE良好的絕緣性能和較高的防護等級確保了機組長時間無故障使用。交流發(fā)電機的定子鐵芯是用絕緣處理的矽鋼片疊壓而成為一個極其堅固的鐵芯,柴油發(fā)電機組能夠承受較大的振動和負載沖擊,交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動磁場系統(tǒng),勵磁轉(zhuǎn)子/旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)和冷卻風扇等。轉(zhuǎn)子是機械加式成楔形并支撐在繞線端,這樣使其超速可高達2250rpm而不會損壞,整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為動態(tài)平衡以保證其無振運轉(zhuǎn)。一根高精度機械加工的軸穿過交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。
在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)驅(qū)動端是鋁鑄的離心式風扇,把冷空氣抽到通過在非驅(qū)動端的百頁窗然后從驅(qū)動端相似的百頁窗式的罩排出,絕緣測試:在安裝好發(fā)電機后,應首先檢查線圈的阻值,此時自動穩(wěn)壓器應斷開,放置二極管可以臨時用電線短接,或者先斷開,所有的控制線路都要斷開。拆開中點和地之間的導線,用一個500V兆歐表或同類儀表測量從終端到地的阻抗,柴油發(fā)電機組到地的絕緣阻抗應超過5M%26Omega,如絕緣阻抗少于5M%26Omega,必須對線圈進行干燥處理,存放:當交流發(fā)電機不使用時,濕氣將會進線圈,為了 程度減少濕度凝結(jié),應把發(fā)電機放在干燥通風的地方。
可能的話, 用發(fā)熱線保持線圈的干燥。當發(fā)電機從存放處移到安裝處時,應檢查繞阻的絕緣程度,如果讀數(shù)低于存放前,就要對線圈進行烘干處理,經(jīng)過干燥后若兆歐表讀數(shù)低于1M%26Omega,說明絕緣已損壞,需要修理才能再用。
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