发电机与变压器参数及状态规定

发变组规范和运行规定

一、发电机组成

发电机本体主要是由一个不动的定子（包括机座、端盖、定子铁芯、端部结构和隔振装置等）和一个可以转动的转子（包括转子铁芯、绕组等主要部件）构成的，定子上置有三相交流绕组；转子上置有励磁绕组，当通入直流电流后，能能产生磁场。定子有时也称为电枢，转子有时也称为磁极。

定子铁芯和绕组：

转子铁芯和绕组：

二、发电机工作原理

同步发电机与其它电机一样，是由定子和转子两部分所组成。它的定子是将三相交流绕组嵌置于由冲好槽的硅钢片叠压而成的铁芯里，它的转子通常由磁极铁芯及励磁绕组构成。

定子、转子之间有气隙。定子上有AX、BY、CZ三相绕组，相绕组由多匝串联的绕组元件(见图3-1-1（b）)连接而成，每相绕组的匝数相等，在空间上彼此相差120电角度。转子磁极上装有励磁绕组，由直流励磁电流产生磁场，其磁通由转子N极出来，经过气隙、定子铁芯、气隙，进入转子s极而构成回路，如图3-1-1中虚线所示。

如果用原动机拖动同步电机的转子，以每分钟n的速度旋转，同时在转子上的励磁绕组4中经过滑环通入一定的直流电励磁，那么转子磁极就产生磁场，这磁场随转子一起以n(r/min)的速度旋转，它对定子有了相对运动，就在定子绕组中感应出交流电势，在定子绕组的引出端可以得到交流电

势。如果定子是三相绕组，那么就可以得到三相交流电势，

该电势的大小用下式表示：

E=4.44fNφK1

式中：N———每相定子绕组串联匝数；

f———电势的频率（HZ）

φ———每极基波磁通（Wb）；

K1———基波绕组系数。

三、同步发电机的额定参数

(1)额定电压：指发电机在正常运行时定子三相绕组的额定线电压值。

(2)额定电流：指发电机在额定运行时流过定子绕组的额定线电流。

(3)额定功率：指发电机在正常运行时输出的电功率，用公式表示：P=UIcosφ

(4)额定容量：发电机长期安全运行的最大输出功率。

(5)额定转速n：指转子正常运行时的转速。发电机在一定极数及频率下运行时，转子的转速即为同步转速，即为：n=60f/p(r/min)

(6)有功功率：P=UIcosφ单位：千瓦KW

(7)无功功率：Q=UIsinφ单位：千乏Kvar

(8)视在功率：S=UI单位：千伏安KVA

(9)功率因数：有功功率P跟视在功率S的比值，即cos φ=P/S，

功率因数低导致发电设备容量不能完全充分利用且增加输电线路上的损耗，功率因数提高后，发电设备就可以少发无功负荷多发有功负荷，同时还可以减少发电设备上的损耗，节约电能。

四、延安电厂发电机的主要特性

(一)额定参数

(1)型号T 255-460/350

(2)额定转速3000 r/min

(3)有效功率 350 MW

(4)功率因数0.85

(5)视在功率 411.7MVA

(6)额定电压24 kV

(7)电压波动±5%

(8)额定电流9905.5A

(9)极数 2

(10)频率50 Hz

(11)励磁电流 2600A

(12)绝缘等级F（温度按B级考核）

(13)冷却水进水温度≤38℃

(14)冷却方式

定子铁心氢气间接冷却

定子绕组去离子水直接冷却

转子绕组氢气直接冷却

转子铁芯氢气直接冷却

高压套管去离子水直接冷却

五、发变组状态规定

(一)检修状态：发电机励磁开关断开、发电机起励电源断开，主变出口两侧刀闸分开，刀闸动力电源断开，发电机1PT、2PT、3PT及主变出口PT为“检修”状态，发电机中性点刀闸在分闸位，6kV 厂用工作开关及进线PT在试验位置或检修位置，根据检修工作需要布置相应的安全措施。

(二)冷备用状态：发变组检修工作结束，安全措施拆除，发变组绝缘合格，相关一次、二次系统具备投运条件。

(三)热备用状态：主变出口开关两侧刀闸分开，发电机励磁开关分开,6kV工作电源开关进线PT投入。励磁系统处于励磁开关一经合闸即可输出电流的状态。6kV厂用工作开关在试验位置。变压器冷却器电源送上，方式投入正确。发电机中性点刀闸合上。发电机1PT、2PT、3PT及主变出口PT 投入，发变组所有控制、动力电源均已送上，保护、自动装置投入正确。

(四)并列前状态：发变组出口开关热备用，出口开关两侧刀闸合好，保护、自动装置投入正确，其他同热备用。

(五)运行状态：发电机在额定转速下且带有工作电压。

六、并列操作

一台发电机组在未投入系统运行之前，它的电压并列点与系统电压的状态量（幅值、频率、相角）往往不等，须对发电机进行适当操作使之符合并列条件后才允许开关合闸

作并网运行。同步发电机并列时应遵循如下的原则：

现在的大型汽轮同步发电机的并列方法采用自动准同

期装置进行准同期并列操作。

并列条件

(一)发电机的频率和电网频率：

(二)发电机和电网电压大小相等：

(三)发电机和电网相位要相同：

(四)发电机和电网的相序要相同：

七、额定运行方式和调整范围

(一)发电机按制造厂铭牌额定数据运行的方式，称为额定运行方式。发电机的额定数据是制造厂对其在稳定、对称运行条件下最合理的运行参数。当发电机在各相电压和电流都对称的稳态条件下运行时，具有损耗小、效率高、转矩均匀等性能。所以在一般情况下，发电机应尽量保持额定或接近额定工作状态下运行。

(二)发电机按照制造厂规定的参数运行，可保证其出力，并能长期运行，但不得超出力运行。

(三)正常运行时，一般采用恒功率因素运行或手动调节励磁方式运行，还可采用恒无功运行。

(四)发电机运行时，一般是在额定参数下运行。由于电网负荷的供需平衡，不可能所有的机组都按铭牌额定参数运行，会出现某些机组偏离铭牌参数运行的情况。发电机的运行参数偏离额定值，但在允许范围内，这种运行方式，称为允许运行方式。发电机在允许运行方式下运行时，其运行参数的允许变化范围都作了具体规定。下面介绍发电机有关运行参数的允许变化范围。

(五)发电机允许温度和温升

(1)发电机运行时会产生各种损耗，这些损耗一方面使