第九章 同步发电机的运行

1、一、发电机启动前的准备一、发电机启动前的准备 1 1、机组启动前应具备的条件、机组启动前应具备的条件 （1 1）检修工作全部结束，工作票已终结。）检修工作全部结束，工作票已终结。 （2 2）临时安全措施已拆除，恢复正常安全措）临时安全措施已拆除，恢复正常安全措施（拆除接地线，设备处于冷备用状态）。施（拆除接地线，设备处于冷备用状态）。 （3 3）联锁保护试验正常。（开机前）联锁保护试验正常。（开机前2-32-3天做）天做） （4 4）照明、通信、消防水系统正常。）照明、通信、消防水系统正常。 （5 5）电气设备的继电保护定期校验和电气预）电气设备的继电保护定期校验和电气预防性试验完成，数据正常

2、。防性试验完成，数据正常。 （1 1）发电机系统的检查。）发电机系统的检查。 （2 2）氢水油系统良好。）氢水油系统良好。 （3 3）母线检查（清洁，封闭母线微正压装置工作）母线检查（清洁，封闭母线微正压装置工作正常）。正常）。 （4 4）继电保护和自动装置检查。）继电保护和自动装置检查。 （5 5）微机励磁系统检查。）微机励磁系统检查。 （6 6）厂用电系统检查（试验柴油发电机自动投入）厂用电系统检查（试验柴油发电机自动投入正常，除正常，除6kV6kV厂用电外，其他厂用电系统恢复正常运厂用电外，其他厂用电系统恢复正常运行方式）。行方式）。 （7 7）直流系统的检查。）直流系统的检查。 （1

3、1）定子绕组的绝缘电阻（用）定子绕组的绝缘电阻（用1000-2500V1000-2500V兆兆欧表测量定子绕组的绝缘电阻和主变压器的高低欧表测量定子绕组的绝缘电阻和主变压器的高低压绕组）双水内冷发电机用水内冷专用兆欧表。压绕组）双水内冷发电机用水内冷专用兆欧表。 （2 2）转子绕组及励磁回路的绝缘电阻。（用）转子绕组及励磁回路的绝缘电阻。（用500-1000V500-1000V兆欧表测，不小于兆欧表测，不小于0.5M0.5M）二、发电机的启动、并网和解列二、发电机的启动、并网和解列 1 1、发电机的启动、发电机的启动 汽轮机冲转开始，到额定转速过程。汽轮机冲转开始，到额定转速过程。 冲转过程中

4、，要检查各部位轴承振动情况、整冲转过程中，要检查各部位轴承振动情况、整流子或滑环上的电刷跳动情况等。流子或滑环上的电刷跳动情况等。 合上发电机出口各电压互感器和励磁系统闸刀。合上发电机出口各电压互感器和励磁系统闸刀。 根据操作顺序依次合上发电机出口闸刀和母线根据操作顺序依次合上发电机出口闸刀和母线闸刀等。闸刀等。 大修后的开机过程比小修或临时停机后的开机过大修后的开机过程比小修或临时停机后的开机过程复杂，试验项目多。程复杂，试验项目多。 三、发电机运行中的调节三、发电机运行中的调节 静态稳定区：静态稳定区：汽轮机功率不变，转子在外力的汽轮机功率不变，转子在外力的作用下，作用下，角发生微小变化，

5、如果原来的工作点在角发生微小变化，如果原来的工作点在角角0 09090之间，则发电机会通过若干个摆动回到之间，则发电机会通过若干个摆动回到原来的工作点，此区间为原来的工作点，此区间为静态稳定区静态稳定区。 非稳定区：非稳定区：如果如果角在角在9090180180之间，则不之间，则不会稳定，为非稳定区。如果会稳定，为非稳定区。如果角超过角超过180180，则为逆，则为逆功率运行。功率运行。1、发电机的温升及冷却方式、发电机的温升及冷却方式摩擦损失摩擦损失+ +风阻风阻 铁芯磁滞铁芯磁滞+ +涡流涡流 定子绕组本身的损失定子绕组本身的损失机械损失机械损失铁损铁损铜损铜损（1%可以忽略）空载损耗空载

6、损耗四、发电机的额定允许运行方式四、发电机的额定允许运行方式 2、发电机的正常运行、发电机的正常运行（运行参数不超过额定参数）（运行参数不超过额定参数） 发电机的容许运行范围发电机的容许运行范围 稳态条件下，发电机允许运行范围决定于条件：稳态条件下，发电机允许运行范围决定于条件： 原动机输出功率极限，即原动机的额定功率一般要原动机输出功率极限，即原动机的额定功率一般要大于或等于发电机的额定功率；大于或等于发电机的额定功率； 发电机的额定容量，即由定子发热决定的允许范围发电机的额定容量，即由定子发热决定的允许范围 发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流，通常由转发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流，通

7、常由转子发热决定；子发热决定； 进相运行时的稳定度，当发电机功率因素小于零而进相运行时的稳定度，当发电机功率因素小于零而转入进相运行时，转入进相运行时，Eq和和U的夹角不断增大，此时发的夹角不断增大，此时发电机有功功率输出受到静态稳定条件的限制。电机有功功率输出受到静态稳定条件的限制。 正常运行特性正常运行特性有功或无功调节应注意问题有功或无功调节应注意问题 前者注意增加励磁电流，以防进相运行前者注意增加励磁电流，以防进相运行 后者注意系统稳定性后者注意系统稳定性 调整有功功率，维持励磁不变，即调整有功功率，维持励磁不变，即E Eq q为常数，为常数，P P为变数；为变数； 调整励磁，维持有功

8、功率不变，即调整励磁，维持有功功率不变，即P P为常数，为常数， E Eq q为变数；为变数； 3、发电机的电压、频率允许变化范围、发电机的电压、频率允许变化范围 4、允许过负荷、允许过负荷 5、发电机的、发电机的P-Q曲线曲线 1 1）容许短时过负荷）容许短时过负荷-事故时，保证系统的稳定性、事故时，保证系统的稳定性、 可靠性；可靠性；2 2）异步运行）异步运行水轮机机组不允许，汽轮机为水轮机机组不允许，汽轮机为15-3015-30分分 ，转子问题，转子问题: :短路和失磁是常见的方式；短路和失磁是常见的方式；五、同步发电机的非正常运行五、同步发电机的非正常运行六、发电机的特殊运行方式六、发

9、电机的特殊运行方式 1、汽轮发电机进相运行、汽轮发电机进相运行2、发电机不对称运行、发电机不对称运行3、过励磁运行、过励磁运行七、发电机的运行特性曲线七、发电机的运行特性曲线空载特性曲线空载特性曲线UoI If f增加励磁过程，上升曲线增加励磁过程，上升曲线降低励磁过程降低励磁过程, ,磁滞现象磁滞现象 在额定转速下，发电机定子绕组三相短路时，定在额定转速下，发电机定子绕组三相短路时，定子电流子电流I I与励磁电流与励磁电流I If f的关系。的关系。 在做短路试验时，需撤出发变组差动保护。在做短路试验时，需撤出发变组差动保护。 作用：求发电机的同步电抗、判断转子绕组的匝作用：求发电机的同步电抗、判断转子绕组的匝间短路。间短路。 短路时，发电机定子绕组电阻远小于电抗值，电短路时，发电机定子绕组电阻远小于电