發(fā)電機的基本知識

1.什么是有功？什么是無功？

答：在交流電能的發(fā)送、輸送和使用過程中，用于轉換為非電能和磁形式的能量稱為有功率；用于電路內電的能量稱為無功率。

2.同步發(fā)電機的額定容量、額定電壓、額定電流是什么？

A:額定容量是指發(fā)電機長期安全運行的輸出功率。

額定電壓是發(fā)電機長期安全工作的電壓，發(fā)電機額定電壓是指線電壓。

額定電流是發(fā)電機正常連續(xù)運行時的工作電流。

3.什么是力率？力率的進相和遲相是怎么回事？

答:交流電機的功率因數(shù)又稱功率，等于有功功率與視覺功率的比值。

所謂動力進相就是送出有功吸收無功的運行狀態(tài)；動力遲相是既有功又無功的運行。

4.調整有功物理過程如何？調整有功負荷時應注意什么？

答:根據(jù)電機的功角，談談調整有功的過程，假設發(fā)電機的勵磁電流不變，系統(tǒng)的電壓也不變。

（1）增加負荷過程：打開大汽門時，發(fā)電機轉子軸上的主扭矩增大。此時，由于電功率尚未開始變化，即阻力矩的大小沒有變化，因此轉子應加速，以打開轉子與定子之間的夾角。根據(jù)電機本身的角特性，一旦角增大，電機的輸出功率就會增大，也就是說，負荷更大，轉子會不會不斷加速？正常情況下不會，因為電機負荷更大，阻力矩增大，當阻力矩與主扭矩平衡時，轉子轉速穩(wěn)定，此時發(fā)電機輸出升至新值。

（2）減載過程：關閉汽車門時，發(fā)電機轉子軸上的主扭矩減小，轉子減速，功率角減小，功率角減小，電磁功率減小，相應的阻力矩減小，當阻力矩減小到新的主扭矩時，達到新的平衡，電機負荷減小。

調整有功負荷時注意兩點：

（1）力度應盡可能保持在規(guī)定的范圍內，不得大于遲相的0。95.由于高強度表明當時有功對應的勵磁電流小，即發(fā)電機固定，轉子磁極之間用于拉動的磁力線較少，容易失去穩(wěn)定性。從功角特性來看，功角增大，功角接近90度，容易失去穩(wěn)定性。

(2)調整負荷時要注意緩慢，機組出力增加時，一般要降低其過載能力。

5.發(fā)電機并列方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點？

答：發(fā)電機并列法分為準同期法和自同期法

準同期法并列的優(yōu)點：

(1)關閉時發(fā)電機無沖擊電流；

(2)對電力系統(tǒng)無影響；

準同期法并列的缺點：

（1）因某種原因造成非同期并列的，沖擊電流很大，甚至是機端三相短路電流的兩倍；

(2)同期采用手動準并列時，并列操作的超前時間操作人員也不易掌握。

自同期并列優(yōu)勢：

(1)操作方法比較簡單，合閘過程的自動化也比較簡單。

(2)在事故情況下，快速關閉。

自同期并列的缺點：

(1)有沖擊電流，對系統(tǒng)有影響；

(2)關閉瞬時系統(tǒng)電壓降低。

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6.準同期并列有多少條件？不符合這些條件會有什么后果？

答:準同期條件:(1)電壓相等。(2)電壓相同。(3)頻率相等。(4)相同順序。

電壓不等：其后果是并列后，發(fā)電機與系統(tǒng)之間出現(xiàn)無功環(huán)流。

電壓相位不一致：其結果是可能產生大的沖擊電流，燒毀發(fā)電機，或損壞端部的巨大電力。

頻率不同：其結果是產生振動電壓和振動電流。振動電流的有功成分在發(fā)電機軸上產生的扭矩會使發(fā)電機產生機械振動。當頻率相差較大時，甚至發(fā)電機也不能同步。

7.非同期并列是什么意思？非同期并列有什么危害？

答:當同步發(fā)電機不符合準同期并列條件時，與系統(tǒng)并列。我們稱之為非同期并列發(fā)電機。非同期并列發(fā)電機是發(fā)電廠的嚴重事故。對發(fā)電機及其串聯(lián)變壓器、開關等相關設備造成極大破壞。嚴重時，發(fā)電機繞組會燒毀端部，嚴重變形。即使當時設備沒有立即損壞，也可能造成嚴重隱患。就整個電力系統(tǒng)而言，如果一個大機組不同時并列發(fā)生，

8.發(fā)電機大軸接地電刷有什么用途？

答：發(fā)電機大軸接地電刷有三種用途：

(1)消除大軸對地的靜電電壓。

(2)用于轉子接地保護裝置。

(3)用于測量轉子線圈正、負極對地電壓。

9.為什么電壓變化調節(jié)無功？

答：電壓波動主要由無功負荷引起，有功負荷對電壓波動也有影響，但影響較小。當無功缺陷，即感性負荷過剩時，感性負荷對發(fā)電機產生去磁電樞反應，削弱氣隙磁場，降低端電壓，需要增加轉子電流，即增加無功，補償去磁電樞反應部分，相反，當無功過剩時，端電壓上升，然后保持端電壓不變，需要減少轉子電流，即減少無功。這就是電壓變化調整無功的原因。

10.發(fā)電機三相電流不對稱運行有什么影響？

答：運行中發(fā)電機三相電流不對稱將使：

（1）發(fā)電機轉子表面過熱。三相電流不對稱，產生負序磁場，掃過轉子表面，轉子表面產生雙工頻電流，造成局部高溫，直接影響轉子線圈溫度。

（2）轉子產生振動。一般振動是由脈動扭矩引起的，脈動扭矩的產生與轉子磁場的不對稱有關。不對稱三相電流產生的負序磁場與轉子速度相對，轉子磁路不對稱。當負序磁場靠近轉子縱軸時，氣隙小，磁阻小，磁通量大，定子和轉子的作用力大。相反，當負序磁場靠近轉子橫軸時，氣隙大，磁阻大，定子轉子的作用力小。這樣，負序磁場與轉子之間的作用力大小，使扭矩脈動，使轉子振動。

因此，發(fā)電機三相電流不平衡越大，這些不利因素越有害。因此，規(guī)定發(fā)電機運行時三相電流不對稱不得超過額定值的10%。

11.發(fā)電機失磁后的現(xiàn)象及處理方法有哪些？

答:運行中發(fā)電機失磁的表現(xiàn)為:無功電力表反指，定子電流周期擺動，有功負荷略低，定子電壓降低，轉子電壓和電流根據(jù)不同故障點有不同的指示。轉子電路斷線時，電壓升高，電流為零；勵磁機勵磁電路或電樞電路斷線，電壓和電流接近零。

由于轉子磁場消失，電磁轉矩下降，原動機轉矩不變，機組轉速增加，轉子和定子磁場相對速度，即轉子之間的轉差，脫離同步。轉子定子之間存在轉差，發(fā)電機產生異步轉矩，與原動機轉矩平衡，繼續(xù)向電網(wǎng)輸送有功功率，但失磁發(fā)電機不能向電網(wǎng)輸送無功功率，而是從電網(wǎng)中吸收無功功率。我們稱這種運行狀態(tài)為發(fā)電機的異步運行狀態(tài)。

發(fā)電機失磁會在轉子線圈、轉子鐵芯表面和阻尼系統(tǒng)產生滑差電流，導致附加溫升。局部高溫可能發(fā)生在槽楔與齒壁、槽楔與套箍之間，以及齒與套箍之間的接觸面。此外，定子中的滑差電流會產生交變機械扭矩，可能影響機組的安全。

發(fā)電機失磁后，從原來的電網(wǎng)無功到電網(wǎng)吸收無功，導致發(fā)電機、工廠用電和附近電網(wǎng)電壓下降，其他發(fā)電機可能過電流，嚴重時可能導致其他發(fā)電機失去穩(wěn)定性或電壓崩潰。

至于發(fā)電機失磁后能帶來多少負荷，取決于發(fā)電機的異步轉矩特性和調速系統(tǒng)特性。研究表明，如果發(fā)電機失磁后有功負荷迅速降至額定值的40-50%，可能在低滑差狀態(tài)下運行一段時間（幾十分鐘），對發(fā)電機無損壞。