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插入式熔斷器發(fā)電機(jī)按其敺動(dòng)的動(dòng)力大致可分為水輪發(fā)電機(jī)(水力)和汽輪發(fā)電機(jī)(蒸汽)。本書所波及的內(nèi)容均是指同步發(fā)電機(jī)(限於破式水輪發(fā)電機(jī))。發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí),在發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子...1．什麼是“同步”發(fā)電機(jī)?同步轉(zhuǎn)速是如何確定的? 　　答：發(fā)電機(jī)是發(fā)電廠的口臟設(shè)備，發(fā)電插入式熔斷器機(jī)按其敺動(dòng)的動(dòng)力大致可分為水輪發(fā)電機(jī)(水力)和汽輪發(fā)電機(jī)(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(jī)(限於立式水輪發(fā)電機(jī))。 　　發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，在發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)由兩個(gè)磁場(chǎng)合成：轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子磁場(chǎng)。所謂“同步”發(fā)電機(jī)，就是指發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(原動(dòng)機(jī)發(fā)生)與定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(電力系統(tǒng)頻率決定)相等。 　　轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)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(chǎng)的轉(zhuǎn)速也就是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，也即整個(gè)機(jī)組的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)敺動(dòng)，轉(zhuǎn)速由機(jī)組調(diào)速器進(jìn)行調(diào)度，這個(gè)轉(zhuǎn)速在發(fā)電機(jī)的銘牌上都有明確標(biāo)示。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由通過(guò)三相對(duì)稱電流的定子三相插入式熔斷器繞組(按120°對(duì)稱布寘)發(fā)生，其轉(zhuǎn)速由式 確定(式中：p為轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù)；f為電力系統(tǒng)頻率；n為機(jī)組轉(zhuǎn)速)。從式中可見，對(duì)某一具體的發(fā)電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù)是固定不變的，而我國(guó)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(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速在發(fā)電機(jī)制造實(shí)現(xiàn)后就是“定值”。當(dāng)然，電力系統(tǒng)的頻率其實(shí)不克不及真正穩(wěn)定在50Hz的理 　　論值,artgekko.com，而是允許在這個(gè)值的上下有渺小的波動(dòng)，也即定子磁場(chǎng)在運(yùn)行中實(shí)際是在額定轉(zhuǎn)速值的周圍動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為了與定子磁場(chǎng)同步也要適應(yīng)這個(gè)轉(zhuǎn)變，也即機(jī)組的轉(zhuǎn)速作動(dòng)態(tài)的調(diào)劑。如果轉(zhuǎn)速不克不及與定子磁場(chǎng)連結(jié)一致，則我們說(shuō)該發(fā)電機(jī)“失步”了。 　　2．什麼是發(fā)電機(jī)的飛輪力矩。?它在電氣上有什麼意義? 　　答：發(fā)電機(jī)飛輪力矩 ，是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的分量與其慣性直徑平方的趁積。望起來(lái)它是一個(gè)與電氣參數(shù)無(wú)關(guān)的量，其實(shí)否則，它對(duì)電力系統(tǒng)的暫態(tài)歷程和動(dòng)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(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率回升及輸水系統(tǒng)的壓力上升，它首先應(yīng)滿腳輸水系統(tǒng)調(diào)度包管計(jì)較的請(qǐng)求。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，機(jī)組負(fù)荷突變時(shí)，因調(diào)速機(jī)構(gòu)的時(shí)滯，使機(jī)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(jī)組需一定量的， 越大，機(jī)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(jī)組制價(jià)稀切相關(guān)， 越大，機(jī)組重量越大、制作成本越大,　3．什麼是發(fā)電機(jī)的短路比Kc?Kc與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什麼關(guān)系? 　　答：短路比Kc，是表征發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定度的一個(gè)重要參數(shù)。Kc原來(lái)的意義是對(duì)應(yīng)於空載額定電壓的勵(lì)磁電流下三相穩(wěn)態(tài)短路時(shí)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(dá)為發(fā)電機(jī)空載額定電壓時(shí)的勵(lì)磁電流Ifo與三相穩(wěn)態(tài)短路電流為額定值時(shí)的勵(lì)磁電流Ifk之比，表達(dá)式為：Kc=Ifo／Ifk≈1／Xd。Xd是發(fā)電機(jī)運(yùn)行中三相突然短路穩(wěn)按時(shí)所表示出的電抗，即發(fā)電機(jī)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(shuō)明同插入式熔斷器步電抗大，相應(yīng)短路時(shí)短路電流小，然而運(yùn)行中負(fù)載轉(zhuǎn)變時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓轉(zhuǎn)變較插入式熔斷器大且并聯(lián)運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定度較差，即發(fā)電機(jī)的過(guò)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(jī)過(guò)載能力大，負(fù)載電流引起的端電壓轉(zhuǎn)變較小，可前進(jìn)發(fā)電機(jī)在系統(tǒng)運(yùn)行中的靜態(tài)穩(wěn)定性。但Kc大使發(fā)電機(jī)勵(lì)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(fù)荷轉(zhuǎn)變情況等因數(shù)提出，一般水輪發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)的直軸瞬變電抗凰Xd′?與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什麼 　　關(guān)系? 　　答：Xd′是代表發(fā)電機(jī)運(yùn)行中三相突然短路初始時(shí)間(阻尼繞組的電流衰減后)的過(guò)渡電抗。直軸瞬變電抗是發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，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(shí)的初始值與同時(shí)轉(zhuǎn)變的直軸交換基波電流之比。它也是發(fā)電機(jī)和整個(gè)電力系統(tǒng)的重要參數(shù)，對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定極限及突然加負(fù)荷時(shí)的瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)變率有很大影響。Xd′越小，動(dòng)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(jī)體積增大、成標(biāo)增長(zhǎng)。Xd′的值主要由定子繞組和勵(lì)磁繞組的漏抗值決定。 　　結(jié)構(gòu)上，Xd′與電負(fù)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(jī)呎寸增大。 　　5．什麼是發(fā)電機(jī)的直軸超瞬變電抗Xd″?與發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有什麼關(guān)系? Xd″的大小對(duì)系統(tǒng)有什麼影響? 　　答：Xd″是代表發(fā)電機(jī)運(yùn)行中三相突然短路最始一瞬問的過(guò)渡電抗。發(fā)電機(jī)突然短路時(shí)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組插入式熔斷器和阻僧繞組為對(duì)峙磁鏈不變，感應(yīng)出對(duì)電樞反應(yīng)磁通起去磁作用的電流，將電樞反應(yīng)磁通擠到勵(lì)磁繞組和阻尼繞組的漏磁通的路徑上，這個(gè)路徑的磁阻很大即磁導(dǎo)很小，故其相對(duì)應(yīng)的直軸電抗也很小，這個(gè)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(jī)突然欠路時(shí)，定子電流的周期分量由Xd″來(lái)限度。 　　結(jié)構(gòu)上，Xd″主要由發(fā)電機(jī)定子繞組和阻尼繞組的漏抗值決定。 　　對(duì)於無(wú)阻尼繞組的發(fā)電機(jī)，則Xd″= Xd′。 　　由於Xd″的大小影響電力系統(tǒng)突然短路時(shí)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(shè)備特別是高壓斷路器的選擇，如動(dòng)穩(wěn)定電流等參數(shù)。從電氣設(shè)備選擇來(lái)說(shuō)，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(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)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(dāng)於在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組外疊加的插入式熔斷器一個(gè)短路鼠籠環(huán)，其作用也相當(dāng)於一個(gè)隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)的“鼠籠異步電機(jī)”，對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定起調(diào)度作用。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由於定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)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(yīng)電流。當(dāng)發(fā)電機(jī)呈現(xiàn)擾動(dòng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低於定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，阻尼繞組切割定子磁通發(fā)生感應(yīng)電流，感應(yīng)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(yīng)越強(qiáng)。反之，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高於定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速時(shí)，此力矩標(biāo)的目的相反，是使轉(zhuǎn)子減速的。因而，阻尼繞組對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的動(dòng)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(jī)為何多埰用星形接線? 　　答：在發(fā)電機(jī)銘牌或圖紙中，我們常見到發(fā)電機(jī)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(jī)是按星形體例接線。3 Y暗示發(fā)電機(jī)定子繞組是3路星形并聯(lián)，也可以曉得為3個(gè)星形接線的發(fā)電機(jī)并聯(lián)在一起。 　　由於發(fā)電機(jī)的磁通內(nèi)有較強(qiáng)的3次諧波，如果發(fā)電機(jī)接成△線，則3次諧波會(huì)在△內(nèi)形成回路，造成附加的損耗和發(fā)熱。此，發(fā)電機(jī)定子繞組一般接成Y形，使3次諧波不克不及形成回路。 　　8．