125-135mw火力發(fā)電機組技術叢書-發(fā)電機及電氣系統(tǒng)

1、第 1 頁汽 輪 發(fā) 電 機汽輪發(fā)電機是現代發(fā)電廠的主要設備之一，它同鍋爐和汽輪機統(tǒng)稱為火力發(fā)電廠的三大主機。在電力系統(tǒng)中，交流電能幾乎都是由同步發(fā)電機發(fā)出的。 年上海電機廠自行設年制造出 計制造出世界上第一臺雙水內冷的 汽輪發(fā)電機， 第一臺雙水內冷的汽輪發(fā) 汽輪發(fā)電機，至 電機 多臺。因此，本 年，全國累計安裝的 有汽輪發(fā)電 章以 機為主，介紹同步發(fā)電機的工作原理、基本構造和運行方式等。第 一 節(jié)概 述在電力系統(tǒng)中，幾乎所有的發(fā)電機

2、，例如汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、核能發(fā)電機、燃氣輪發(fā)電機及太陽能發(fā)電機等都屬同步發(fā)電機。同步發(fā)電機和其他電機一樣，工作是可逆的。它既可以作發(fā)電機用，又可作電動機用，還可以用作補償機，但主要是作發(fā)電機使用。一、同步發(fā)電機的工作原理同步發(fā)電機是利用電磁感應原理將機械能轉換成電能的設備 所 ，其工作原理如圖示。由圖可見，同步發(fā)電機有定子和轉子兩大部分，定子部分主要由定子鐵心和繞組組成，分為 三相，各相繞組均勻地分布在定子槽中；轉子部分由轉子鐵心

3、和勵磁繞組組成，繞組通以直流電，建立發(fā)電機的磁場。當轉子由原動機（如汽輪機）帶動旋轉時，產生旋轉磁場，定子繞組（導線）切割轉子磁場的磁力線，就在定子繞組上感應出電動勢，當定子繞組接通用電設備時，定子繞組中即產生三相電流，發(fā)出電能。在定子繞組上感應產生的交流電動勢的頻率為（為轉子每分鐘的轉數 式中： 為電機的極對數； ，當發(fā)電機的極對數、轉速為一定時，其產生的交流電動勢的頻率是一定的。如果同步發(fā)電機作電動機運行，必須在定子繞組加以三相交流

4、電源，電機內部便產生一個旋轉磁場。這時轉子繞組加直流勵磁，則轉子將在定子旋轉磁場的帶動下，沿定子磁場的方向以相同的轉速旋轉，轉子的轉速仍由式（ 決 圖 同步發(fā)電機的工作原理 定 ， 即定子繞 組； 分別為轉子磁極的北極、南極第 3 頁額定容量／額定功率（額定定子電壓（額定定子電流（額定功率因數（額定轉速（磁極 對額定頻率（額定勵磁電壓（額定勵磁電流（） 定子線圈溫度（效率（ ）絕緣等級接線方式勵磁方式 他勵冷卻方式 雙水內冷及空冷）

5、不 大 定子線圈冷卻水平均溫升（ 于四、汽輪發(fā)電機的發(fā)展概況從 年世界上第一個小型發(fā)電廠問世，僅經過了一個世紀的時間，世界就進入了電氣化時代，從社會生產到人類的生活都已離不開電能。電力工業(yè)的發(fā)展，也促進了發(fā)電機等電力設備制造技術的迅速發(fā)展。 年前我國基本沒 年制 有制造汽輪發(fā)電機的能力，汽輪發(fā) 汽輪發(fā) 造出空冷 電機， 年自行設計制造出世界上第一臺雙水內冷的電機，這在世界電機制造業(yè)上亦可謂開創(chuàng)了先河。時隔 年 汽 ，制造出雙水內冷的年

6、輪發(fā)電機，僅隔 ， 于 年試制成功我國第一臺 汽輪發(fā)電機，即雙水內冷型 ， 多年 年采用引進技術制造出我國第一臺 汽輪發(fā)電機。近 來，我國 多 臺， 電 年全國累計安裝 力系統(tǒng)單機容量不斷增大，至 火力發(fā)電機組有已成為電力系統(tǒng)的主力機組， 的機組也已進入一些大型電力系統(tǒng)。理論分析和運行實踐表明，大容量機組有如下優(yōu)越性：可降低發(fā)電機的造價和材料的消耗量。如一臺 機組的單位材料消耗是一臺機組的 左右。可降低電廠的基建安裝費。 機 組 若以

7、機組單位安裝費為 ， 則的單位安裝費只需 左右?？山档瓦\行費用。由于大容量機組實行微機監(jiān)控，自動控制功能大大提高，運行人員和裝置的減少，從而降低了運行和維護費用。發(fā)電機單機容量的增大并非輕而易舉，它受到許多因素的制約，因為發(fā)電機的單機功率表達式為（為 式中： 常 數； 為定子線負荷， 為氣隙磁通密度， 為定子內徑，為額定轉速， 為定子鐵心有效長度，由 式 （ 可 看出 ，要 提高 發(fā) 電 機的 單 機 容量 ，必 須提 高 上 式右 側