同步发电机及其运行 第一节    概述 电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。 发电机工作原理：在汽轮机拖动下，使电机转子旋转，转子绕组中通入直流励磁电流，在转子绕组中产生磁场，三相对称电枢绕组（定子绕组）与转子绕组相对运动切割磁力线，从而在电枢绕组中感应三相电势而发出电能。 电动机工作原理：当定子绕组中通入三相对称的交流电流时，在定子绕组中产生旋转磁场，转子与定子绕组的三相磁场作相对运动，在转子绕组中产生感应电动势，由于转子绕组是封闭的导体，在转子绕组中将产生感生电流，此感生电流在磁场中受力旋转。 同步发电机“同步”的含义：转子转速与定子绕组旋转磁场的转速大小相等，方向相同。 异步电动机“异步”的含义：转子转速与定子绕组旋转磁场的转速大小不等，方向相同。 交流电的频率：单位时间内（1秒）交流电完成周期性变化的次数。f=pn/60    p：极对数 ＝1    n：转子转速＝3000r/min     我国的频率为50HZ  国外为60HZ 周期：交流电完成一个周期所用的时间（0.02s)  T=1/f 极数：定子绕组旋转磁场的磁极个数 极距：每个磁极所占的槽数τ＝Z/2P 节距：一个绕组两个有效边之间所占的槽数 电角度：把一对磁极所对应的机械角度定为360°电角度 定子绕组的电角度＝P×360 °电角度 极相组：每极每相绕组所占的槽数  q=z/2pm  第二节       同步发电机结构特点QFSN-1000-2型汽轮同步发电机系哈尔滨电机厂引进东芝技术生产的产品QFSN-1000-2含义：汽轮发电机水内冷，功率1000MW，2极 定子结构特点 铁芯特点:  轴向分段,径向通风槽 卧式弹簧板隔振结构 铁芯叠片 定子绕组 1.绕组的构成:三相对称、双层、短距、整数槽、分布、600相带、绕组支路数a=2（YY）、叠绕组。定子与转子绕组采用F级绝缘，B级考核 2.定子绕组为水内冷绕组。 3.线棒由空心铜管和扁铜条组合而成。 4.单流并联水路连接与水电接头 定子线圈水电接头 定子端部的处理 1.铁心:呈阶梯状，减小端部发热，保证发电机在各种工况下可靠地运行。 2.绕组端部固定:     受电磁力作用：将定子绕组端部进行良好的绑扎固定      要求其径向、切向的刚度大,轴向有良好的弹性和伸缩性 定子线圈端部结构 转子结构特点 正在加工的转子 转子下线 转子：由转轴、绕组及端部绝缘固定件、阻尼绕组、护环、中心环、风扇、联轴器和集电环等组成。 转子绕组：由线圈、槽内绝缘及定件、端部绝缘固定件和引出线等组成，转子线圈采用高强度精拉含银铜排制造。 转子槽楔由高强度铝合金制成，端部槽楔由铍铜合金 锻件制成。 转子护环：由高强度无磁性合金锻钢制成，套装在转子绕组外，起固定转子绕组的作用，防止转子绕组由于电磁力和离心力作用而使转子绕组变形和损坏。 转子通风系统：采用气隙取气径向斜流式通风系统，槽内部分具有轴向排列的双排斜流通风孔，沿轴向分成6个进风区，7个出内区，构成气隙取气、一斗两路、径向斜流氢内冷通风系统。 通风冷却方式-汽轮发电机风路示意 转子阻尼绕组 ◆发电机的辅机系统 发电机氢气冷却系统 发电机氢冷系统的功能 发电机氢冷系统的功能       用于冷却发电机的定子铁芯和转子。发电机氢冷系统采用闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。  氢气的特点：           发电机通风损耗的大小取决于冷却介质的质量，质量越轻，损耗越小。氢气在气体中密度最小，有利于降低损耗；          氢气的传热系数是空气的5倍，换热能力好；          氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。           氢气最大的缺点是一旦与空气混合后在一定比例内（4%～74%）具有强烈的爆炸特性，所以发电机外壳都设计成防爆型，采用二氧化碳作为置换介质。   氢气控制系统 氢气系统参数表 氢气系统冷却器   发电机氢冷系统的冷却 为闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。 发电机氢气冷却器采用绕片式结构 。冷却器按单边承受0.8MPa压力设计。 氢冷却器冷却水直接冷却的冷氢温度一般不超过46℃。氢冷却器冷却水进水设计温度38℃。     氢气冷却器共设四组，两侧氢气冷却器冷却水流量分别由两个阀门分路控制，氢气冷却器进出水管路应对称布置。在发电机的四角上布置了四组冷却器，停运一组冷却器，机组最高可带80%额定负荷。冷却介质为闭式水，回水母管上设一调节阀门，通过水量的调节可控制合适的冷氢气温度在40～46℃。 发电机密封油系统 发电机密封油系统 油系统的装置为集装式，方便检修 。 密封瓦结构为单流环式。  主油源来自汽机轴承润滑油，润滑油回油管上装设视流窗，以便观察回油 。 油氢差压由差压调节阀自动控制，并提供差压和压力报警信号接点。  油温在汽机润滑油系统得到调节。  2台100%容量的交流密封油泵和1台100%容量的直流密封备用油泵 , 1台100%容量的再循环油泵 。    发电机定子冷却水系统 发电机定子冷却水的作用 对发电机定子冷却水水质的特殊要求 ①冷却水应当透明、纯洁、无机械杂质和颗粒； ②冷却水的导电度正常运行中应当小于0.5us/cm。过大的导电度会引起较大的泄漏电流，从而使绝缘引水管老化，还会使定子相间发生闪络； ③为防止热状态下造成冷却管内壁结垢，降低冷却效果，甚至堵塞。应当控制水中的硬度，不大10ug/L； ④NH3浓度越低越好，以防腐蚀铜管； ⑤PH值要求为中性规定在7～8之间； ⑥为防止发电机内部结露，对应于氢气进口温度，定子水温也应当大于一定值。一般规定在40～46℃。 工作流程           补充水         补水过滤器             树脂拦截器       离子交换器 	 水箱     水泵     冷却器     温度调节阀     压力调节阀                                      发电机定子线圈    Y型拦截器     流量孔板    主水过滤器   定子冷却水系统水温、水质 定子冷却系统供发电机定子绕组冷却，采用闭式独立水系统并采用集装式结构，冷却器冷却水进水设计温度为38℃。 定子线圈内的冷却水的进水温度范围为40～50℃、进水温度设有自动调节装置，冷却水温度波动范围±3℃，出水温度不得大于85℃。 水质应透明纯净，无机械混杂物。 定子冷却水系统技术参数 额定流量：1530 L/min 进水压力（计算值）：196kPa 进水温度：45±3℃ 最大连续出力时线圈出水温度（计算值）：73℃ 水的电导率：不高于0.5μS/cm 离子交换器额定处理流量：250 L/min 进水温度高报警值：49℃ 出水温度高报警值：73℃ 出水温度高保护动作值：78℃ 进水压力低报警值：110 kPa 进水流量低报警值：1200 L/min 进水流量低保护动作值：1050 L/min  第三节       同步发电机主要技术参数    额定容量      1120MVA    额定功率	      1000MW    额定功率因数      0.9    额定电压		    27kV    额定转速	3000r/min    漏氢（保证值）≤10Nm3/24h    效
1000MW发电机讲稿.ppt