发电机不对称运行

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2023年农村水电站发电机不对称运行的危害

2023年农村水电站发电机不对称运行的危害

2023年农村水电站发电机不对称运行的危害主要体现在以下几个方面:

1. 不稳定的电力供应:发电机的不对称运行会导致电力供应的不稳定,电网电压波动较大。这会对农村地区的电力设备和设施造成损坏,影响正常用电。特别是一些对电力供应要求较高的设备,如医院、学校和工业企业等,可能会因为电力不稳定而无法正常运行,给生产生活带来不便。

2. 引发电网事故:发电机的不对称运行容易造成电网事故。电网事故可能导致电力系统的停电,造成生产和生活秩序的混乱。更严重的电网事故可能会引发火灾、爆炸等,对农村地区的人员安全和财产造成严重损失。

3. 能源浪费和资源浪费:发电机的不对称运行会导致能源的浪费。不对称运行会使得部分发电机的利用率下降,造成能源的浪费。此外,不对称运行还会导致电力系统的电阻增加,电线电缆的电能损耗加大,资源也被浪费了。

4. 环境污染:发电机的不对称运行会导致电力系统中的谐波增加,产生电网污染。电网污染会对附近的环境和生态系统造成一定程度的污染,对当地居民的健康造成威胁。

5. 经济损失:发电机的不对称运行会导致农村地区的电费增加。不对称运行会增加电网的电能损耗,电力系统的损失成本增加,进而导致农村地区的电费上涨。这将给农村居民的生活带来经济压力。

针对以上危害,我们应该采取以下措施来解决:

1. 节能措施:通过加强电能监测和管理,减少不对称运行引起的能源浪费。推广使用高效节能设备和技术,提高发电机的利用率。

2. 升级改造电力设备:通过升级改造发电机和电力设备,提高其稳定性和可靠性。引进先进的调频和自动控制系统,提高电力供应的稳定性。

发电机不对称运行危害及处理

发电机不对称运行危害及处理

圆园20年第7

期一、概述

同步发电机是根据三相电流对称的情况下能够长期运行设计的,但实际中不对称运行情况也是经常遇到的,如电气机车或单相电炉负载、发电机主开关合断时三相不同期或非全相、系统中的两相或单相接地短路、发电机线圈匝间短路或开路,都会导致发电机运行状态破坏,导致三相电压电流不对称,最终影响发电机及系统用户的安全运行,如处理不及时将会造成发电机转子严重损坏。负序电流的危害不能直接监视,值班员一般重视不够,不能迅速进行处理,对发电机转子造成危害。

二、不对称运行对发电机的危害

以汽轮发电机为例,发电机不对称运行时,定子电流中的负序分量,产生与转子的旋转方向相反的旋转磁场,将使转子上的各个部件诸如大齿、小齿、槽楔、护环、励磁绕组及阻尼绕组,切割负序磁场,产生频率为100Hz 的感应电流。由于交流电的集肤效应,感应电流只能在转子表面的薄层中流过,这些电流不仅流过转子本体,还流过护环、心环以及转子的槽楔与齿,并流经槽楔与齿与护环的许多接触面。由于这些接触面的电阻很高,发热尤其严重,后果不堪设想。其次是负序电流引起附加转距产生振动。这些危害值班员监视不到,有些运行值班员不能深刻了解,重视不够,使负序电流作用时间过长,造成严重后果。

例如某厂1985年3月18日,300MW 机组在解列时,主变压器高压侧开关一相未断开,持续9分钟,负序电流达34%,结果转子大齿表面严重过热,部分槽楔移位,护环内表面过热。某厂1985年9月2日,50MW 机组并网时,主变压器高压侧开关一相未合上,持续3分钟,负序电流达84%,结果转子两端槽楔全部熔化甩出,护环与转子熔焊在一起。有的处理时间竟长达20多分钟,有的值班员只将静子电流降至额定就完事了,无视“负荷过负荷”信号的存在,认为降负荷过多会受到考核不敢降,只解除看到的危害,这都是对危害了解不够产生的结果。

农村水电站发电机不对称运行的危害范本

农村水电站发电机不对称运行的危害范本

农村水电站发电机不对称运行的危害范本引言:

水电站是一种利用水能发电的装置,其核心设备是发电机。在农村地区,水电站往往是当地居民的主要用电来源。发电机的对称运行对于水电站的正常运行和发电效率非常重要。然而,由于各种原因,农村水电站发电机可能会出现不对称运行,给整个水电站和周边环境带来严重的危害。本文将就农村水电站发电机不对称运行的危害范本进行详细阐述。

一、效率降低

发电机的不对称运行会导致其输出功率的不均衡,使得整个水电站的发电效率降低。不对称运行会导致发电机的输出电流产生偏差,从而使得电能转化效率下降。此外,不对称运行还会导致机械部件的不平衡,增加机械能损失,进一步降低发电效率。效率降低不仅会浪费电力资源,还会导致农村地区用电供应不足,给居民生活和生产带来不便。

二、设备损坏

发电机不对称运行会导致各种设备的损坏,从而增加水电站的运行和维修成本。不对称运行会使发电机的承受电压、电流的不均衡,导致绕组温度升高,局部过载,增加绝缘老化和热应力,从而加速设备的损坏。同时,不对称运行还会使发电机的转子受力不均,增加轴承、传动装置的磨损,进一步影响设备的寿命。设备损坏会增加运维成本,影响水电站的持续稳定运行。

三、安全隐患

发电机不对称运行还会带来重大的安全隐患。一方面,不对称运行会加剧发电机的振动和噪声,增加机组的变形和失衡,甚至导致发电机的爆破。另一方面,不对称运行会使电网电压波动,进而影响电网的稳定性和安全性。过大的电压波动不仅会损坏和影响设备的正常运行,还会给人身安全带来威胁。如电压波动过大,可能会引发设备跳闸、线路短路等问题,导致火灾、触电等事故的发生。

第9章同步发电机的不对称运行和突然短路

第9章同步发电机的不对称运行和突然短路

退 出
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如果闭合线圈磁链的初始值为
,而
又按正
ห้องสมุดไป่ตู้
弦规则作周期性变化,那么回路中的电流除了有一个正
弦变化的电流分量来抵消外磁场变动的影响外,它还将
产生一个直流分量来保持回路磁链初值不变 。
因为所研究的是超导回路,电阻为零,电流流过超导


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图9-5 超导回路磁链守恒 a) 当永久磁铁移近线圈时 b) 当永久磁铁离开线圈时
在此电势作用下,在线圈中产生电流,电流产生磁链,并 产生自感电势 。
于是

(9-10)
退 出
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式(9-10)表示:不论在任何情况下,匝链超导 回路的磁链不变。如果原来线圈不匝链磁通,那么 + = 0 ,所以 与 大小相等,方向相反,使
匝链线圈的总磁链在任何时刻不改变其大小,且等于零。 如果外磁场 发生周期性交变,则 也周期性交
变,线圈中的电流便为交流电流。
退 出
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假定超导线圈在闭合前,线圈匝链的磁通不为零,
而为某一数值,如图9-5b所示,此时将永久磁铁移
出闭合回路,那么在该回路中将感应电流,此电流
所产生的磁链要维持闭合线圈的磁链不变。
了三相负序电流,此负序电流在电机气隙中将建立

2024年小议农村水电站发电机不对称运行的危害(三篇)

2024年小议农村水电站发电机不对称运行的危害(三篇)

2024年小议农村水电站发电机不对称运行的危害不少农村水电站的运行管理人员对发电机不对称运行的危害性认识不足,因而对此往往不够重视。为了引起农村水电站运行人员对该问题的重视,笔者谈点意见供参考。

1发电机发生不对称运行的主要原因

农村水电站的运行方式一般都是一方面与县电网并列运行,另一方面承载有一定数量的自供区负荷。若自供区负荷不平衡,例如三相负荷分配不均匀,大容量的单相负荷比重大,造成运行中三相负荷投(切)不均匀程度增加;输电线路发生不对称短路(如单相接地或两相短路);电源由变压器升压后的主控断路器或发电机本身的主控断路器,在操作或运行中三相动作不同步或某相接触不良;输电线路三相导线的阻抗值不相同(如导线的接头过多且集中在某一相中,三相导线的材质或线径不一致)等,都会造成发电机处在不对称工况下运行。

2不对称运行对发电机的危害

众所周知,发电机是根据三相电流平衡对称的工况下长期运行的原则设计制造的。当三相电流对称时,其所合成的旋转磁场与转子是同方向且转速相等的,即旋转磁场相对于转子来说是静止的,旋转磁场的磁力线不会切割到转子。当三相电流不对称时,即在发电机中会有正序、负序、零序三组对称分量电流产生,其值叠加后可能促使发电机的相电流超出额定值,因而加大了发电机的温升值。另外,正、负序电流分量都会在发电机三相绕组中合成旋转磁场。正序电流分量产生正序旋转磁场,它与转子以同方向、同速度旋转。而负序电流分

量产生的负序旋转磁场,其旋转方向正好与转子的旋转方向相反,所以从宏观的角度上看,其转速相对转子的速度来说则是2倍的同步转速。这个以2倍同步转速切割转子的旋转磁场,会在转子铁心的表面、槽楔、转子绕组以及转子其他金属部件中感应产生2倍于工频的电流,所以其集肤效应很强,将使转子表面的附加损耗急剧增加(该损耗值的大小近似地与负序电流值的平方成正比),这将促使转子温升急剧升高。另外,因为水轮发电机的转子都是采取凸极式结构,使其磁极的纵轴方向与横轴方向两者的气隙大小不一样,其磁阻也就不一样,则当负序旋转磁场对着转子横轴附近时,因其气隙大则其磁阻也大,故磁力线就少,即转子与定子之间的作用力也就小。当负序旋转磁场对着转子纵轴附近时,因其气隙小则其磁阻也小,故磁力线就多,即转子与定子之间的作用力也就大。这样,负序旋转磁场与转子之间的作用力时小时大,就形成一个以2倍于工频的交变脉动力矩,这个脉动力矩作用在转子轴和定子机座上,就使发电机产生100Hz的振动,随之还会伴生出强烈的噪音,长时间的振动会造成发电机的金属材料出现疲劳损伤和机械损伤。对转子采用凸极式结构的水轮发电机来说,因其抗振能力差而其所遭受的振动力矩又很大,所以振动容易使其产生断裂、器件松动等而造成对发电机的破坏。

同步发电机的不对称运行和突然短路

同步发电机的不对称运行和突然短路
同步发电机的不对称运行和 突然短路
• 引言 • 同步发电机的不对称运行 • 同步发电机的突然短路 • 同步发电机的不对称运行和突然短
路的预防与控制 • 结论
01
引言
目的和背景
01
研究同步发电机在不对称运行和 突然短路情况下的性能表现,为 实际电力系统的稳定运行提供理 论支持。
02
分析不对称运行和突然短路对同 步发电机的影响,为预防和应对 措施提供依据。
04
同步发电机的不对称运行和突然 短路的预防与控制
预防措施
定期检查
对同步发电机的各项性能进行定期检查,确 保其正常运行。
安装保护装置
在同步发电机上安装相应的保护装置,以防 止不对称运行和突然短路的发生。
维护保养
按照制造商的推荐,对同步发电机进行适当 的维护和保养,以延长其使用寿命。
监控运行状态
对同步发电机的运行状态进行实时监控,及 时发现并处理异常情况。
不对称运行的影响
机械应力增加
由于发电机承受的扭矩增 大,可能导致机械部件的 损坏。
温度升高
由于发电机内部损耗增加, 可能导致温度升高,影响 发电机的使用寿命。
保护装置误动作
负序电流可能导致发电机 继电保护装置误动作,影 响电力系统的稳定运行。
03
同步发电机的突然短路
突然短路的原因
设备故障

同步发电机的不对称运行

同步发电机的不对称运行

x1
IA
~ E
A
U
A
x2
IA
U
A
x0
IA0
U
0 A
一相的电压方程式为
UA
U
A
U
A
U
0 A
E+A
jI
A
x1
jI
A
x2
jI
0 A
x0
§13-3 同步发电机的不对称分析实例
单相对中点短路
A
Ik1
第一步:列出边界条件
IA IB
Ik1 IC
0
U A 0
第二步:利用对称分量法求出各序电流分量
xq
x
xaq
2)负序电抗和等效电路 负序电抗:当转子正向旋转、励磁绕组短接、电枢绕组加上一组对称的负序 电压并流过负序电流时,电机中产生的磁场所对应的电抗。 负序磁场分析:
ad
n1
A 转子倍频电流
n1
负序电流
kd f
X
负序电流产生的磁场包括:
1)定子漏磁场:负序电流产生的漏磁场与正序电流产生的漏磁场完全一 样,因此对应的电抗也为xσ。 2)转子漏磁场:励磁绕组和阻尼绕组中倍频电流产生的漏磁通Φf和Φkd, 它们对应的漏电抗为xf和xkd 。 3)合成负序磁场:凸极电机的直轴和交轴磁阻不等,负序磁场转到直轴 和交轴时所对应的电抗不一样。

小议农村水电站发电机不对称运行的危害范文(4篇)

小议农村水电站发电机不对称运行的危害范文(4篇)

小议农村水电站发电机不对称运行的危害范文农村水电站是农村地区重要的能源供应来源,而其中一个关键的组成部分就是发电机。然而,由于各种原因,导致农村水电站发电机出现不对称运行的情况。这种不对称运行带来了许多危害,对农村能源供应和农村发展产生了重要影响。本文将重点探讨农村水电站发电机不对称运行的各种危害,并提出相应的解决方法。

一、能源供应不稳定

发电机不对称运行是农村水电站能源供应不稳定的主要原因之一。发电机不对称运行会导致发电量的不均匀分配,同时也会使得农村水电站的发电能力下降。不稳定的能源供应会给农村生产和生活带来很大的困扰,尤其是在关键时期,比如播种、收割和灌溉等时期,能源供应的不稳定会直接影响到农民的生产积极性和产出质量。

为了解决这一问题,农村水电站管理者应该加强对发电机的监测和维护,及时发现和修复发电机的问题。同时,也可以考虑引进新的发电机设备,提高发电机的运行效率和稳定性。

二、设备损坏

发电机不对称运行还会对设备造成损坏。在发电机不对称运行的情况下,会导致发电机的负荷过大或过小,造成发电机的运行温度过高或过低,使得发电机的部分零部件受到损坏,甚至导致整个发电机停机。这不仅会增加水电站的维修成本,还会延误农村能源供应的时间。

为了解决这个问题,农村水电站应该加强设备的维护和保养工作,定期对发电机进行检查和维修。另外,应该配备备用发电机,以备不时之需。

三、能源浪费

发电机不对称运行还会造成能源的浪费。在发电机不对称运行的情况下,发电机工作效率低下,能源利用率低,使得大量的能源被浪费掉。这对于农村水电站来说是一个重要的问题,特别是在能源资源有限的情况下。

电机学—同步发电机的不对称运行

电机学—同步发电机的不对称运行
同步发电机的不对称运行
➢ 各相序阻抗和等效电路 ➢ 不对称稳定短路 ➢ 负序和零序参数的测量方法
一、相序阻抗和等效电路
不对称运行:同步发电机相负荷不平衡(如单相负载)或发生不对
称故障(如单相或两相短路)时的状态。不对称运行时,电机中包 括正序分量、负序和零序分量。
不计饱和,三相不对称运行时可采用对称分量法将不对称电 压和不对称电流分解为分解成正序、负序和零序三个对成系统, 在不同相序中取其中一相的等效电路分析。以电流为例:
Ik3
E0 X
Ik1
X
3E0 X
X0
短路电流电流大小:
Ik2
3E0 X X
由于X+ >> X-, X0, 故 Ik1 : Ik2 : Ik3 3 : 3 :1
➢ 对于同样的E0,单相稳定电流最大,两相次之,单相最小。 当实际上,大型同步发电机中性点一般通过接地电阻接地, 因此其实际短路电流可能不是最大的。
设旋转算子
1) 正序阻抗:转子通入励磁电流正向同步旋转时,电枢绕组
中所产生的正序三相对称电流所遇到的阻抗。 例如隐极电机:Z+=R++jX+=Ra+jXt
2) 负序阻抗:转子正向同步旋转,励磁绕组短路时,电枢绕
组流过的负序三相对称电流遇到的阻抗。 对于凸极同步电机,对应的等效电路为:

同步发电机的不对称运行详解

同步发电机的不对称运行详解

f01x,t
F01
sin
t
c
os
x
cos
x
2
3
cos
x
4
3
0
三及其倍数次空间谐波合成谐波脉动磁势,对零序阻抗产生影响, 且随转子位置(直轴、交轴)的变化而产生脉动,性质为漏抗性 质(谐波漏抗)
每相绕组周围产生漏磁通,影响零序阻抗。
2.4 各序等效电路
注意:
励磁磁场只在电枢绕组中 感应产生有正序电势
当负序电流流过三相绕组时,产生负向旋转磁势
椭圆形旋转磁势
当电流为一不对称的三相电流,合成磁势将有两个分量, 正序分量和负序分量,各以同步速向相反方向旋转。在任 一瞬间的合成磁势仍按正弦分布,用旋转矢量表示为空间 矢量和,不同时刻,有不同的振幅,其端点轨迹为一椭圆
F u2 v2 F2 F2 2FF cos2t
负序电流产生的反向旋转磁场对正向旋转的转 子的相对转速为两倍同步转速,从电磁关系来 看,同步电机如一台转差率s=2的异步电动机
Z r jx
负序阻抗的简单分析
假设负序磁场比转子漏磁通大得多,则
xm
x
' 2
x x1 x2' 反应负序磁场的作用
假设电机阻尼作用强(如整块实心转子汽轮发电机), 则转子感应电流大,其去磁作用使负序磁场大大削弱
1.4 不对称中的零序分量

农村水电站发电机不对称运行的危害范文

农村水电站发电机不对称运行的危害范文

农村水电站发电机不对称运行的危害范文农村水电站是农村地区重要的发电设施,它利用水流的动能产生电能,为当地居民提供稳定的电力供应。然而,如果水电站的发电机不对称运行,将会带来一系列的危害。本文将从电网稳定性、设备寿命和电能质量三个方面详细阐述这些危害。

首先,农村水电站发电机不对称运行会影响电网的稳定性。当水电站的两台发电机发电效果不均衡时,会导致发电功率的不平衡分配,从而使电网的供电负荷分布不均,造成电压和频率的波动,甚至可能引发电网故障。这种不稳定的电网供电质量不仅影响居民正常用电,还会对生产经营活动造成严重的影响,甚至可能导致设备损坏或人身伤害。

其次,农村水电站发电机不对称运行会缩短设备的使用寿命。发电机的对称运行是保证发电机组长期稳定运行的基础,如果两台发电机的运行状态不一致,会导致发电机产生过载、过热等问题。长期下去,会加速发电机内部零部件的损坏,影响其使用寿命。而且,发电机的不对称运行还会导致负荷不平衡,加剧电网的不稳定性,使其他连接到电网上的设备也承受不稳定的电力负荷,进一步缩短设备的寿命。

最后,农村水电站发电机不对称运行还会对电能质量产生不良影响。当发电机不对称运行时,会导致电能的谐波产生,使电能质量下降。电能质量下降不仅会对居民的生活带来不便,还会影响到工业生产中精密设备的正常运行。特别是对于一些对电能质量要求较高的行业,如电子制造、医疗设备等,不良的电能质量会直接影响到产品的生产质量和工作效率,给企业带来严重的经济损失。

综上所述,农村水电站发电机不对称运行所带来的危害主要包括电网稳定性的下降、设备寿命的缩短和电能质量的降低。为了保证电网的稳定运行和设备的正常使用,农村水电站管理者应及时进行发电机的维护和调整,确保发电机能够长期稳定地对称运行,提高发电系统的整体运行效率,为农村地区的居民和企业提供可靠的电力供应。同时,政府应加大对农村水电站的投入和扶持力度,提高农村电力设施的更新换代力度,不断提升农村电力供应的质量和可持续发展能力。

发电机不对称过负荷原因

发电机不对称过负荷原因

发电机不对称过负荷的原因可能有以下几点:

1. 负载不平衡:当系统中的负载分布不均匀,某些设备过载而其他设备负载较轻时,就会导致发电机不对称过负荷。

2. 系统故障:例如,线路接地、断路器故障等,会导致电流向某一相流动,从而使得发电机不对称过负荷。

3. 发电机本身故障:例如,发电机的励磁系统故障,也可能导致发电机不对称过负荷。

4. 人为操作错误:例如,错误的操作可能会导致发电机在某一相负载过大,从而引发不对称过负荷。

5. 系统参数变化:例如,系统电压、频率的变化等,也可能导致发电机不对称过负荷。

总的来说,发电机不对称过负荷的原因多种多样,需要根据具体情况进行分析。

16.0同步发电机的不对称运行

16.0同步发电机的不对称运行
A相各相序等效电路
Z
Z
Z0
~ E0A I U A
I
U A
I0
U A0
正序
负序
零序
一、正序阻抗
在稳定状态下同步电机的正序电抗就是同步电抗 隐极机 Z R jx Ra jxs 凸极机 需要用双反应理论分析
在三相稳态短路时,忽略Ra+,可认为 x xd (不饱和值)
二、负序阻抗
负序阻抗:负序电流流过定子时所对应的阻抗。Y 负序电流产生的旋转磁场和转子转向相反,
1
3 IA(Z Z Z0)
Ik1 IA 3IA
忽略电阻并取绝对值,短路电流为
Z
3E0 A Z
Z0
Ik1
IA
3I A
x
3E0 A x x0
16.2.2 两相短路
两相短路有两相出线端直接短路和经中性点接地短路两种,
并以前者为多。
IA
端点的情况为
IA 0 IB IC Ik2
IA
1 3
Ik1
I A
1 3
(
I
A
2IB
IC )
1 3
Ik1
1
1
IA0 3 (IA IB IC ) 3 Ik1
EA0 U A IAZ
将 0 U A I AZ 三式相加,并代入前式有
0 U A0 IA0Z0

电机学课件同步电机第19章同步发电机不对称运行

电机学课件同步电机第19章同步发电机不对称运行

✓当瞬态短路进入瞬变过程时,阻尼绕组中的电流已衰减完毕,此时Fa对应的磁路见 图19.6(b),它遇到了气隙磁阻和励磁绕组漏磁阻,再考虑到电枢绕组的漏磁通后,电 枢磁通的总磁导为
✓对应的电抗为
称为直轴瞬态电抗。
19-4 突然短路电流
✓在了解了超瞬态电抗和瞬态电抗后,便可以分析突然短路后的电枢电流。以A相 为例,电枢电流的交变分量iA~为
一、 分析的基本方法 超导回路磁链不变原则
✓由电路定律可知,对于任何一个链着磁通的自行闭合的线圈,都可以写出
下面的方程式:Ri+dy / dt = 0 ✓y为闭合线圈的磁链,包括自链和互链。如果略去电阻R,则上式可得出 y=常数。可见,在没有电阻的闭合回路中(又称为超导回路)磁链将保持不
变。如果外界磁通进入线圈,则线圈中必然立即产生一个电流,这一电流产 生的磁通与外加磁通的大小相同,方向相反,以此保持线圈匝链的总磁通仍 然不变。这就是超导闭合回路磁链不变原则。 ✓在实际的闭合回路中,由于电阻的影响,磁链会发生变化。但是在最初瞬 间仍然遵循超导回路磁链不变原则,因此可以认为磁链是不会改变的,分析 突然短路的基本方法是先由磁链不变原则求出突然短路瞬间的电流,然后 把电阻的作用考虑进去。在绕组电阻的作用下,瞬变时出现的电流最终将 衰减为稳态短路电流。
采用阻尼绕组能大大抑制同步电机的振原动机的转矩也增大到tma0发电机转子在dt的作用下加速功角由d时发电机的电磁功率也达到pmb电磁转矩达到tmb并与原动机的转矩t相平衡发电机转子的加速度变为零但速度达到最196不对称运行和突然短路的影响一不对称运行影响不对称运行时负序电流产生的负序旋转磁场相对于转子以两倍同步速旋转并在转子绕组包括励磁绕组和阻尼绕组中感应出两倍频率的电流以及在转子表面感应出涡流这些电流将在绕组中和铁心表面引起额外损耗并产生热量使得转子温升增高

农村水电站发电机不对称运行的危害模版(二篇)

农村水电站发电机不对称运行的危害模版(二篇)

农村水电站发电机不对称运行的危害模版农村水电站是农村地区的重要能源供应设施,能够为农村地区提供稳定的电力供应。但是,如果水电站的发电机不对称运行,将会带来一系列的危害。下面是关于农村水电站发电机不对称运行的危害模版,共计____字。

一、电网运行不稳定

发电机不对称运行会导致农村水电站的电网运行不稳定。由于发电机的转速不平衡,会引起发电机输出的电流和电压的不平衡,进而影响整个电网的电流和电压的分布情况。这会导致电网中电流和电压的波动较大,电网的负荷平衡性不好,进而影响用户的用电质量,给用户带来不便和损失。

二、设备损坏

发电机不对称运行还会导致农村水电站的设备损坏。由于发电机的转速不平衡,会引起发电机内部的零部件的受力不均衡,进而导致设备振动加剧,导致设备的磨损增加,甚至可能导致设备的损坏。设备的损坏将给农村水电站的维修和更换带来不小的经济负担,影响水电站的正常运行。

三、能源浪费

发电机不对称运行还会导致能源的浪费。由于发电机的转速不平衡,会导致发电机的功率输出不均匀,一些发电机的输出功率较大,另一些发电机的输出功率较小,这样就会使得发电机产生的电能无法

充分利用。这样一来,水力资源的利用率降低,导致能源浪费,同时也会给国家的能源供应带来压力。

四、环境污染

发电机不对称运行还会导致环境污染。由于发电机的转速不平衡,会导致发电机的燃烧效率下降,排放的废气含量增加,进而导致空气污染。同时,由于发电机的工作不稳定,会使得发电机运行时的噪音增加,给周围的居民带来噪音污染。这些环境污染会给周围的居民的生活和身体健康带来不利影响。

发电机不对称运行的危害

发电机不对称运行的危害

发电机的不对称运行的危害

三相交流同步发电机是按照对称负荷下运行设计的,但在运行中可能出现不对称现象,这是由于单相负荷如电炉、电车等和系统中“两线一地”制供电线路的存在,或系统发生两相短路接地,在送电时断路器或隔离开关有一相未合上,发电机、变压器、供电线路一相断线等造成的,它们都能破坏对称运行,形成三相电流不对称。

1、负序电流引起的转子过热

不对称的三相电流分解成三组对称的电流,即正序、负序、零序3组分量。由于发电机一般都是星形接线,且中性点没有中线连接,故零序电流流不通。正序电流在空气隙中产生一个正序旋转磁场,它的旋转方向与转子同向旋转。负序电流在空气隙中产生一个负序旋转磁场,它的旋转方向与转子反向旋转,其转速对转子的相对速度而言是两倍的同步转速。而负序磁场以两倍同步转速扫过转子表面时,会引起转子表面发热并使转子产生振动。

当负序磁场扫过转子表面时,会在转子铁心的表面、槽楔、转子绕组、阻尼绕组以及转子的其他金属结构部件中感应出两倍于工频(100HZ)的电势,造成转子铁心的附加涡流损耗和转子的绕组的附加铜损。铁心的附加涡流损耗由于集肤效应而集中于转子本体和各部件的表面薄层中,使转子铁心表面发热。

危险的不是转子的普遍发热,而是转子部件的局部发热。电流越过许多转子部件的接触面,如转子的齿、槽楔和套箍等,由于一个或数个接触面的接触稍差,它们的电阻比较高,损耗就主要在这些接触处发散出来,这种情况下,即使损耗的绝对值不大,也会引起局部高温。实践证明,转子本体两端的槽楔和套箍,在本体嵌装处的温度最高,发热最厉害。

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UA EA IA Z UA 0 IA Z UA0 0 IA0 Z 0
4.3、单相稳定短路
•三联单边相立界相相电条同U序机件A步方:的发程E端单A电式点相机I方A短程的Z 路式负相载似运。行(与定、
转•子转得短子边子到路:两有边电UU边奇有AA流0IEA次均偶A中00谐为数j的IjUIIAIIx波不次CBAA高A0xZZE电对谐x0次A00x压称波0谐x0和的电x波0 电单压:0流相和在,系电定在统流。)
当负序电流流过三相绕组时,产生负向旋转 磁势
椭圆形旋转磁势
当电流为一不对称的三相电流,合成磁势将有两个 分量,正序分量和负序分量,各以同步速向相反方 向旋转。在任一瞬间的合成磁势仍按正弦分布,用 旋转矢量表示为空间矢量和,不同时刻,有不同的 振幅,其端点轨迹为一椭圆
F u2 v2 F2 F2 2FF cos2t
(分根解据为反对称向分旋量转磁场的电磁感应)
假设:非短路相空载
单相UIIA短A0A0路电IIUkA1流A为IjU:AxA313Ex0AIA
x0
1 3
Ik (1)
4.4、两相稳定短路
3. 联立相序方程式
UA EA IA Z UA 0 IA Z UA0 0 IA0 Z 0
得IA到 各序IA电 流jxEA x
IA0 0 假4.I设k两2:相 I正短B 常路IB相电 A流I开B:路IB0
1.根电端据压点相:方UII序BA程B方式程0U(UUI式cc边AA,界得I条xxkEE到2件AA 各xxxx) 相:序
2各. 分相电解压为对称U分A0量 0
UA UB
UUAA UUAA UA0 EA IUAC UIAB U0B UB0
(1) 正序阻抗
稳态运行时,正序磁场与转子无相对运动, 正序阻抗即同步电抗
隐极机
凸极机
Z r jx ra jx s
短路时,正序电流为纯感性电流,ψ≈90°
I Id , Iq 0
x xd
(2) 负序阻抗
当转子正向同步旋转,励磁绕组短路,电 枢加上对称的负序电压时,负序电枢电流 所遇到的阻抗(用作测量原理)
(1) 不对称中的正序分量
产生正序旋转磁场——同步速 转子同步速
不在转子绕组中感应电势,即同步电机的 对称运行情况,正序电抗即同步电抗
x xs
(2) 不对称中的负序分量
产生负序旋转磁场——同步速,反向 转子同步速
相 f2=对2f运1的动交速变度电为势2,n1,产在生转交子变绕电组流中,感起应削弱 负序磁场的作用,使气隙中的合成负序磁 场减弱,相当于异步电机的转子短路情况, 等效电抗很小。
2x x x
IA0 2UA0 UA UA0 UA
2 IA
IA
IA0
3EA x x
UA012UA0
(1)根据短路实验求负序电抗
两相短路电流
Ik2 IB IB IB IB0
2 IA
IA
IA0
3EA x x
开路相电压
U短A 路 相UA电 压UA
UA0
EA
2x x x
f01x,t
F01
sin
t
c
os
x
cos
x
2
3wenku.baidu.com
cos
x
4
3
0
三及其倍数次空间谐波合成谐波脉动磁势,对零序阻抗产
生影响,且随转子位置(直轴、交轴)的变化而产生脉动,
性质为漏抗性质(谐波漏抗)
每相绕组周围产生漏磁通,影响零序阻抗。
(4) 各序等效电路
注意:
励磁磁场只在电枢绕组中 感应产生有正序电势
4.6 同步发电机的失磁运行
4.7 同步电机的保护及其作用
4.8大型汽轮发电机非正常和特殊运行及 维护导则
4.1、不对称运行
三相负载不对称 分析方法——对称分量法
Ia
1 3
Ia Ib 2Ic
Ia
1 3
Ia 2Ib Ic
Ia0
1 3
Ia Ib Ic
对称分量法
把不对称的三相系 统分解为三个独立 的对称系统,即正 序系统、负序系统 和零序系统
(4) 不对称中的零序分量
三相零序基波磁势合成为零,在气隙中不 产生零序磁场。
各相电枢绕组中的零序电流分量在各相绕 组周围产生零序漏磁通
零序电抗为漏电抗
4.2 同步电机的各序等效电路
励磁电势由于电机电枢绕组结构的对称性 是对称正序电势
电枢反应电势与电枢电流性质有关,用不 同的电抗表示
1. 正序阻抗 2. 负序阻抗 3. 零序阻抗
不对称运行
三相负载不对称 分析方法——对称分量法 电枢反应磁势为椭圆形磁势,产生椭圆形
旋转磁场
不对称三相电流流过对称三相绕 组的基波磁势
将不对称的三相系统分解为三个对称的系统, 即正序系统、负序系统和零序系统。
每相电流分解为三个分量,每相磁势也可分 解为三个分量。
当正序电流流过三相绕组时,产生正向旋转 磁势,亦称正序旋转磁势
UB UC UB UB UB0
2UA UA UA0 UA
1 2
UA
x
3UA 2Ik (2)
3UB Ik (2)
负序电流产生的反向旋转磁场对正向旋转 的转子的相对转速为两倍同步转速,从电 磁关系来看,同步电机如一台转差率s=2的 异步电动机
Z r jx
负序阻抗的简单分析
假设负序磁场比转子漏磁通大得多,则
xm
x
' 2
x
x1
x
'
2
反应负序磁场的作用
假设电机阻尼作用强(如整块实心转子汽轮发电
机),则转子感应电流大,其去磁作用使负序磁
场大大削弱
x x1
凸极电机 负序阻抗简单分析
ra ra
x
励磁 阻尼
负序磁场轴线与
Zd
rf
rDd
直轴重合
2
2
xad
x f xDd
x
Zq
xaq
rDq
x2Dq
负序磁场轴线与 交轴重合
(3) 零序阻抗
当转子正向同步旋转,励磁绕组短接,电枢通过零序电流 时所遇到的阻抗
三相绕组中零序电流产生的三个脉动磁场基波分量合成为 零,即不产生基波旋转磁场。
x xs
(3) 负序电流的副作用
1. 负序感应电流,产生附加的转子铜损耗 2. 负序磁场引起转子表面的涡流损耗,产生
附加表面损耗 3. 负序磁场与正序磁场相互作用,产生2f1频
率的交变电磁转矩,引起振动
规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差, 不得超过额定值的10%:水轮发电机和同步补偿机的三相电 流之差,不得超过额定疽的20%,同时任一相的电流不得大 于额定值。
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