余热发电电气基础知识

水泥余热发电电气部分复习题

1、宁国水泥厂1线余热发电机组的发电机视在功率是多少？最大有功出力是多少？该发电机的额定电压是多少？定子的输出电流不得超过多少安培？正在建设的3线余热发电的发电机有功功率是多少？

答：宁国水泥厂1线余热发电的发电机视在功率为8100kV A，最大有功出力为7200kW，该发电机的额定电压为6.3kV，定子的最大输出电流不得超过742A；正在建设的3线余热发电发电机有功出力为9100 kW；

2、具体说明余热发电的电气主接线的特点。

答：余热发电的电气主接线的特点是：电站的吸收功率与发电机同期并列后输送功率，用的是同一电缆及其线路上开关设备。具体是：在余热发电站未发电之前，通过总降的52F开关闭合，通过电缆，将电能从总降的母线送至余热电站的52P、52H开关，供电站启动各设备；当电站的发电机发电并由52G开关同期合闸与总降并列后，通过52P 开关、及两开关之间的电力电缆、52F开关向总降母线输送功率，同时也通过52G开关及52H开关，供余热电站自用电。

3、汽轮发电机的主要构造有哪些，其转子构造有哪些特点，与电动机转子相比较，有哪些不同？

答：汽轮发电机的构造主要有这几大部分：发电机的定子及固定定子的压板和机座、转子、冷却器等几部分构成。

汽轮发电机的定子是由导磁的铁心和导电的定子绕组组成。铁心是用0.35～0.5mm 硅钢片叠制成的，直径小的电机定子，由整张硅钢片冲制叠成，直径大的电机铁心，则由硅钢片冲成扇形，然后拼成一个整圆叠成。每片硅钢片的两面都涂有绝缘漆，以减少铁心的蜗流损耗。定子铁心的硅钢片之间留有通风孔，铁心用压板压紧，固定在机座上。三相绕组用云母或玻璃丝带做绝缘，以120°电角度分布在定子铁心槽中，用槽楔压紧。其输出端三个头及中性点的三个头全部抽出来。机座是用来固定定子铁心。箱式发电机的冷却器在发电机的上方，国产发电机的冷却器均放置在发电机下部。

汽轮发电机发电机的转子，是由高机械强度和导磁率高的合金纲锻造而成的，然后在进行机械加工。一般来说，二极汽轮发电机发电机的转子是隐极式，二极以上的汽轮发电机发电机的转子都是凸极式。

由于汽轮发电机发电机的转子在运行中离心力很大，转子的绕组必须进行很牢固的固定，其槽楔一般都是青铜或铝合金做成的，绕组由端部护环和中心护环来固定。在转子槽楔上部留有通风槽，槽面钻有通风孔以利于散热。

在无刷励磁的发电机的转子上，还有励磁系统的元件，即：永磁发电机（PMG），交流发电机，二极管整流器（整流盘）。

与电动机转子的不同之处是：电动机的转子是硅钢片叠制而成的，而发电机的转子是由高机械强度和导磁率高的合金纲锻造而成的，然后在进行机械加工而成。

4、对同步发电机的励磁有哪几项基本要求？

答：对同步发电机的励磁有以下三点基本要求：

⑴、励磁系统不应该受到外部电网的影响；

⑵、励磁系统本身运行应是稳定的；

⑶、励磁系统应能保证一定的励磁顶值电压，并且要有一定的励磁增长速度。

5、简述旋转半导体励磁系统的工作过程。

答：旋转半导体的工作过程如下：永磁发电机的转子随发电机的轴旋转，在永磁发电机的静止的电枢中产生电流，引至AVR，经可控硅整流后送至交流发电机的励磁绕组；交流发电机电枢的电流，经同轴的旋转整流器（整流盘）整流后直接供发电机转子励磁绕组作励磁电流。

发电机转子的励磁电流的大小，由AVR来控制。

6、半导体无刷励磁系统有哪些特点？

答：半导体无刷励磁系统的特点是：

⑴、由于无碳刷和滑环，维护工作量大大减少，且无接触部分的磨损，也无碳粉、铜粉末而引起的污染，电机绝缘寿命长；

⑵、发电机的励磁由励磁机独立供电，供电可靠性高；

⑶、发电机励磁电流的调节，是靠调节交流励磁发电机的磁场来实现的，因此，励磁系统的响应比较慢；

⑷、发电机的转子及励磁回路都是随轴旋转的，因此，转子回路不能直接接入灭磁开关，无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁系统进行直接的常规检测，必须采用其他间接的方法进行。

7、同步发电机并列应遵循哪两项原则？

答：⑴、并列断路器合闸时，冲击电流要尽可能的小，其瞬时值不得超过发电机的额定电流的1～2倍；

⑵、发电机并网以后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，减少对电网的扰动。

8、同步发电机并列的理想条件是什么？

答：⑴、待并发电机的电压U

G 与电网电压U

X

相等，即U

G

＝U

X

。

⑵、待并发电机的角频率ω

G 与电网的角频率ω

X

相等，即f

G

＝f

X

。

⑶、待并发电机与电网间的相角差δ＝0。

9、同步发电机的非同期并列有哪些危害？答：同步发电机的非同期并列的危害如下：

⑴、当U

G ≠U

X

f

G

＝f

X

δ＝0时，此时的冲击电流主要为无功分量，产生的电动力

对发电机的绕组产生影响，特别是发电机端部无依托的绕组；

⑵、当U

G ＝U

X

f

G

＝f

X

δ≠0时，这时的冲击电流为有功电流分量，说明合闸后的

发电机与电网立即有功率交换，当相角差达120°时，因并列产生的冲击电流和电磁转矩最大，并且还会出现单相转矩，从而对发电机的轴系产生冲击，情况特别严重时，会造成发电机的弯轴事故；

⑶、当f

G ≠f

X

U

G

＝U

X

δ＝0时，并入电网的发电机需要一个很常的暂态过程才能进

入同步运行状态，严重时会造成发电机失步。

10、引起同步发电机的振动原因有哪些？

答：引起发电机振动主要有以下原因：

⑴、升降负荷过速，引起发电机有功功率瞬间突变，会造成轴的振动，同时也产生热不平衡，使转子变形而产生振动；

⑵、因转子在定子中的间隙不均引起振动，无励磁时振动很小，一旦励磁投入后，振动加大；

⑶、因地基下沉，导致发电机与减速机（或发电机与汽轮机）的同心度发生变化，从而引起振动；

⑷、因润滑油引起的振动：

a、油量过多，粘度过大，以危险的速度或1/2速度的频率振动；

b、油量不足，导致轴承部位形成不了理想的油膜，伴随着不规则的音响及振动；

c、因外加力引起的振动。

11、运行中的电缆被击穿的原因有哪些？

答：电缆被击穿的根本原因是它的绝缘程度降低而呈不合格状态所致。其主要原因有：⑴、电压过高。电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的15%，如果电缆选择不当，