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水电站发电机
时间:2020-05-23 04:57

  水电站发电机_物理_自然科学_专业资料。一、水轮发电机组简介 水 轮 发 电 机 组 将水能转变为旋 转机械能,从而带 动发电机发出电能 的一种机械,是水 电站动力设备之一。 水轮发电机组主要 包括水轮机、发电 机两大部分 二、同步发

  一、水轮发电机组简介 水 轮 发 电 机 组 将水能转变为旋 转机械能,从而带 动发电机发出电能 的一种机械,是水 电站动力设备之一。 水轮发电机组主要 包括水轮机、发电 机两大部分 二、同步发电机的基本知识 同步发电机是利用电磁感应原理,将机械能转变为电能的 装置。铁芯是固定不动的,称为定子。磁力线由磁极产生 ,磁极是转动的,称为转子。定子和转子是发电机的最基 本部分。为了得到三相交流电,沿定子铁芯内圆,每相隔 120°分别安放三相绕组A-X、B-Y、C-Z,转子上 有励磁绕组(也称转子绕组)R-L。励磁系统产生的直 流电通过电刷和滑环引入转子励磁绕组,产生恒稳的磁场 。当转子被原动机带动旋转时,定子绕组不断切割磁力线 ,产生感应电动势。感应电势的方向可由右手定则来确定 。由于转子产生的磁场是旋转磁场,所以定子绕组切割磁 力线的方向不断变化,在其中感应的电势方向就不断变化 ,因而形成交变电势即交流电动势。 二、同步发电机的基本知识 交流电动势的频率为f,它决定于转子的磁极对数P和机 组转速n,其计算公式为:f=pn/60(Hz),我国规定 交流电的频率为50HZ。何为同步呢?当发电机并网带上 负荷后,三相定子绕组中的定子电流(电枢电流)将合成 一个旋转磁场,该磁场与转子以同速度、同方向旋转,这 就叫“同步”。同步发电机也由此而得名,它的特点是转 速与频率之间有严格的关系,即 n0为同步转速,若:p=11,则n=272.7r/min。 三、发电机的类型及基本参数 按照水轮发电机组的布置方式,水轮发电机有 立式装置、卧式装置和斜式装置三种。 1、立式水轮发电机的分类 立式(竖轴)装置的水轮发电机,按其推力轴承 装设的位置不同分为悬式和伞式两大类。 推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机,推力轴 承位于转子下方的发电机称为伞式发电机,无上导的称为全 伞式,有上导的称为半伞式。 根据水轮发电机按冷却方式不同,可分为空气冷 却和水冷却两种。 三、发电机的类型及基本参数 2、发电机型号: 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 ①额定电流In:指一台水轮发电机正常连续运行时定子最 大工作线电流,单位是A或KA。 ②额定电压Un :指一台水轮发电机长期安全工作时定子 最高三相线电压,单位是kV。 ③额定容量Sn :指一台水轮发电机长期安全运行时定子 最大允许输出视在功率。 由于发电机发出的是三相交流电,所以分为视在功率、有 功功率、无功功率。 视在功率: Sn=√3UnIn (KVA,MVA) 有功功率: Pn=√3UnIncos (KW,MW) 无功功率:Qn=√3UnInsin (kvar,Mvar) 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 ④额定功率因素: cos,cos = Pn/ Sn ⑤额定转速:n n =60f/P=3000/P n n ---水轮发电机额定转速 , r/min。 f-----我国交流电标准频率,f=50HZ 。 P-----水轮发电机转子磁极对数。 ⑥飞逸转速n f:当一台水轮发电机组在最高水头Hmax下 ,带满负荷又突然甩去满负荷,又逢调速系统失灵,导叶位 于最大开度 a0max下,机组达到最高转速,称为机组飞逸转 速。水轮机转轮,发电机转子以及其它转动部件机械强度, 即按飞逸转速校核。一般制造厂家设计标准保证机组在飞逸 工况下允许运行2min不破坏。 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 ⑦转动惯量:J是指转子刚体内各质点的质量与其到旋转 轴距离平方的乘积之总和。 GD2:是水轮发电机转子力矩(飞轮力矩),它是水轮发电 机转子部分重量与其惯性直径的乘积。不等于它的转动惯量 J,但它们之间存在一定的关系,即GD2=4gJ 。 GD2=4gJ 由于它们之间只差一个常数,所以在工程中往 往用水轮机飞轮力矩GD2来表示发电机的转动惯量J,又由于 转子所具有飞轮力矩约占整个机组飞轮力矩90%,因此,所 谓水轮发电机的飞轮力矩,一般指转子的飞轮力矩。 G---水轮发电机转子总重量,kg D---水轮发电机转子惯性直径,m 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 飞轮力矩GD2反映了水轮发电机转子惯性和机组转动部分保 持原有运动状态能力,转动惯量影响水轮发电机组以及电力 系统稳定性。 J与额定容量Sn成正比,与额定转速平方n n 2成反比。 GD2越大,Sn越大, n n越小。 ⑧效率η:它与能量损失有关。 水轮发电机损耗:电磁损耗和机械损耗 其中电磁损耗又分为基本损耗和附加损耗两种。 基本损耗:有铜损、铁损、励磁损耗 附加损耗:附加铜损、附加铁损 机械损耗:通风损耗、风摩损耗、滑环损耗、轴承损耗 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 水轮发电机的效率η为发电机向电网输送有功功率与输入到 发电机的水轮机轴功率之比 η=(P/PS)×100%=[ P/(P+∑△P)] ×100% =[1-∑△P/(P+∑△P)]×100% 式中 P---发电机向电网输送有功功率,kW PS---输入到发电机的水轮机轴出力,kW ∑△P---水轮发电机总损耗,kW 水轮发电机的效率高,说明它的内部损耗少;效率低, 说明它的内部损耗多。 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 电气参数 发电机型式 :三相、悬式、密闭自循环空冷、同 步发电机 发电机型号:SF90-22/6500 额定容量Sn:100 /90 MVA/MW 额定电压Un:13.8 KV 额定电流In: 4183.7 A 额定功率因数cosφn : 0.9 (滞后) 额定频率fn: 50 Hz 额定转速n n : 272.7 r/min 三、发电机的类型及基本参数 3、发电机的基本参数 电气参数 飞逸转速nf :491 r/min 相数:3 定子、转子绝缘耐热等级:F级 旋转方向