发电机 电动机的类型,及工作分类

同步发电机既可作发电机运行，也可作电动机运行。当运行中的发电机危急保安器误动或调速系统故障而导致主汽门关闭时，发电机失去原动力，此时若发电机的横向联动保护或逆功率保护未动作，发电机则变为调相机运行。

1.发电机变为调相机运行的现象：

1)“主汽门关闭”光字牌信号报警。

2)发电机有功功率表指示为负值，电能表反转。发电机的主汽门关闭后，发电机从系统吸取少量有功功率维持其同步运行，与原来相比，发电机由发出有功功率变为吸取有功功率，故有功功率表指示为负值，电能表反转。

3)发电机无功功率表指示升高。由于发电机主汽门关闭，输出有功功率突然消失，仅从系统吸取少量有功功率维持空载转动，而发电机的励磁电流未发生变化。由发电机的电压相量图或发电机功率输出P—Q特性曲线可知，其功角d减小时，功率因数角加大，故无功功率增大。

4)发电机定子电压升高，定子电流减小。定子电流的减小是由于发电机输出有功功率突然消失引起的，虽然输出无功功率增加，并从系统吸取少量有功功率，但定子总的电流仍减小。由于定子电流的减小，电流在定子电抗上的压降减小，故定子电压升高。由于发电机与系统相连，发电机向系统输送的无功功率增加，使发电机的去磁作用增加，定子电压自动降低保持发电机电压与系统电压平衡。

5)发电机励磁回路仪表指示正常，系统频率可能有降低。因励磁系统未发生变化，故励磁回路各表计指示正常。发电机调相运行时不仅不输出有功，还要从系统吸取少量有功维持其同步运行。当该发电机占系统总负荷比例较大时，由于系统有功不足，使系统频率下降。

2.发电机变为调相机运行的处理：

发电机变为调相机运行，对发电机本身来说，并无什么危害，但不允许长期无蒸汽运行。这是由于运行时，叶片与空气摩擦将会造成过热，使排汽温度很快升高，故发电机不允许持续调相运行。

当发电机发生调相运行后，逆功率保护应动作跳闸，按事故跳闸处理；若逆功率保护拒动，运行人员应根据表计指示及信号情况迅速作出判断，在lmin内将机组手动解列，此时应注意厂用电联动正常。若能很快恢复，则可再并列带负荷；若不能很快恢复，应将发电机操作至备用状态

常用的三相交流电动机的转子通常做成“鼠笼式的，当电机通电后，定子将会产生一个旋转磁场，此时转子由于切割磁力线在鼠笼绕组产生电流，我们知道，有电流流过的导体在磁场中会受到力的作用，所以转子获得力矩而产生旋转。双鼠笼电动机的转子里包含着两个分开的转子绕组（如图ZJ-3所示），分为外鼠笼和内鼠笼两组。

外鼠笼是由电阻率较高的黄铜或青铜等合金材料制成的，而其导体截面积比内鼠笼导体的截面积要小，故具有较高的电阻，内鼠笼的导体是由电阻率较低的纯铜（紫铜）制成的，导体

的截面积要比外鼠笼导体的截面积大得多，同时短接导体的两个环又具有足够的导电截面，所以内鼠笼具有较少的电阻。但是，内鼠笼导体的位置在距离转子铁芯表面较远的地方并且深埋在铁芯之中，被强大的磁通所包围，因此内鼠笼导体恰好和外鼠笼导体相反，电阻虽少，但却具有较高的感抗。

在电动机起动的瞬间，转子绕组中所产生的感应电流频率较高（因此时旋转磁场与转子的相对速度很大）。此时，由于内鼠笼具有较高的感抗使得起动电流大部分集中在电阻较大而感抗较少的外鼠笼绕组。因此提高了转子的功率因数，使电动机的起动电流少而起动转矩大。

随着电动机转速的逐渐增加，转子中的感应电流频率也逐渐下降，故内鼠笼导体中感抗也随着减少。随着内鼠笼导体感抗的减少，转子绕组中的电流逐渐移向电阻较少的内鼠笼导体中，当电动机的转速增加到额定值时，转子绕组中的电流则大部分在内鼠笼导体中。所以双鼠笼式电动机的外鼠笼称起动绕组，内鼠笼称为运行绕组。

发电机失磁在并网与不并网时是不一样的。

发电机不并网运行(自发电供电)失磁后，输出电压、电流均为零，发电机会变成被拖动运行的纯机械。

发电机并网运行失磁后，就从同步运行变成异步运行。从原来向电网输出无功功率变成从电网吸取大量的无功功率，发电机的转速将高于系统的同步转速，这时由定子电流所产生的旋转磁场将在转子表面感应出周率等于转速差的交流感应电动势，它在转子表面造成电流，使转子表面发热。发电机所带的有功负荷越大，则转差率越大、感应电势越大、电流也越大，转子表面的损失也越大。