《发电机运行特性》课件

发电机运行特性欢迎来到发电机的世界！本演示文稿旨在全面介绍发电机的运行特性我们将从发电机的基本原理开始，逐步深入到其结构、主要参数、运行状态、电枢反应、电压调整、并联运行、特性曲线、常见故障、维护保养、应用领域以及发展趋势希望通过本次学习，您能对发电机的运行有更深入的了解课程简介发电机的重要性电力系统核心工业生产保障社会生活基石发电机是电力系统的核心设备，负责将在工业生产中，发电机为各种设备提供在社会生活中，发电机为家庭、商业和机械能转化为电能，为现代社会提供动电力，确保生产线的正常运行从工厂公共设施提供电力，保障人们的日常生力没有发电机，我们的生活将无法想到矿山，发电机无处不在活无论是照明、供暖还是通讯，都离象不开发电机发电机基本原理回顾电磁感应能量转换发电流程发电机的基本原理是电磁感应当导体发电机将机械能（例如水力、风力、蒸通过旋转磁场或导体，切割磁力线，产在磁场中运动时，会产生感应电动势汽动力）转化为电能生电流同步发电机的结构定子定子是发电机的固定部分，由铁芯和绕组组成，产生电能转子转子是发电机的旋转部分，提供磁场励磁系统励磁系统为转子提供直流电流，产生磁场冷却系统冷却系统用于散热，防止发电机过热异步发电机的结构定子绕组1定子绕组连接到电网，产生感应电流鼠笼式转子2鼠笼式转子结构简单，运行可靠滑环式转子3滑环式转子可以通过外部电阻调节转速发电机的主要参数额定电压1发电机在额定运行状态下的输出电压额定电流2发电机在额定运行状态下的输出电流额定功率3发电机在额定运行状态下的输出功率额定频率4发电机在额定运行状态下的输出电压频率额定电压电压等级标准值运行影响发电机的设计输出电压，单位为伏特（V通常根据电力系统的电压等级选择，如影响电力设备的正常运行，过高或过低都）或千伏（kV）400V、

6.3kV、

10.5kV等会损害设备额定电流电流大小负载能力保护措施发电机在额定电压和额定功率下输出的反映发电机的负载能力，超过额定电流需要采取过电流保护措施，防止设备损最大电流，单位为安培（A）可能导致过热和损坏坏额定功率运行参数2是选择发电机的重要参数，需根据实际负载需求确定功率输出1发电机能够持续输出的最大功率，单位为千瓦（kW）或兆瓦（MW）容量匹配确保发电机容量与负载匹配，避免过载3或欠载运行额定频率标准频率1中国电力系统的标准频率为50赫兹（Hz）稳定运行2发电机需要稳定运行在额定频率，保证电力系统的稳定频率调节3通过调节发电机的转速来控制频率功率因数有功功率1有功功率与视在功率的比值，表示电力利用效率经济运行2较高的功率因数有利于电力系统的经济运行无功补偿3可以通过无功补偿装置提高功率因数发电机的运行状态空载运行发电机没有连接外部负载，只产生电压负载运行发电机连接外部负载，输出电能短路运行发电机输出端发生短路，电流急剧增大过载运行发电机输出功率超过额定功率，可能导致过热空载运行定义电压调节损耗发电机端子未接任何负载时的运行状态通过调节励磁电流来维持电压稳定主要损耗包括铁耗和机械损耗，仅维持额定电压负载运行定义功率输出稳定运行发电机连接外部负载，输出有功功率和无功功需要保持电压和频率稳向负载供电时的运行状率，满足负载需求定态短路运行保护2必须采取快速保护措施，切断电源，防止设备损坏定义1发电机输出端发生短路故障时的运行状态，电流急剧增大后果3可能导致发电机绕组烧毁过载运行定义1发电机输出功率超过额定功率的运行状态过热2会导致发电机绕组过热，绝缘老化保护3需要采取过载保护措施，限制输出功率发电机的电枢反应影响1电枢电流产生的磁场对主磁场的影响原因2由电枢绕组中的电流引起后果3导致电压下降，影响发电机性能电枢反应的定义磁场影响电压变化性能影响电枢电流产生的磁场对主磁场产生削弱导致发电机端电压下降，影响供电质量影响发电机的稳定性和运行效率、畸变或增强的影响电枢反应的影响电压下降波形畸变稳定性降低降低发电机输出电压，导致电压波形畸变，产降低发电机的稳定性，影响负载正常运行生谐波容易引起振荡电枢反应的补偿方法采用补偿绕组2在定子上设置补偿绕组，抵消电枢磁场增加励磁电流1通过增加励磁电流来补偿电压下降采用自动电压调节器AVR自动调节励磁电流，维持电压稳定3发电机的电压调整保持稳定1维持发电机输出电压在额定范围内调节2根据负载变化调整电压方法3通过调节励磁电流实现电压调整的必要性负载变化系统稳定设备安全负载变化会导致电压波动，需要调整保证电力系统的电压稳定，防止崩溃防止电压过高或过低损害设备电压调整的方法手动调节自动调节人工调节励磁电流，操作复杂AVR自动调节励磁电流，响应速度快励磁调节影响2励磁电流越大，发电机输出电压越高控制1通过改变励磁电流的大小来控制发电机的输出电压自动调节通常采用自动励磁调节系统3自动电压调节器（）AVR功能1自动调节励磁电流，维持电压稳定组成2由电压检测、比较、放大和控制单元组成优点3响应速度快，调节精度高发电机的并联运行目的1提高供电可靠性和容量条件2满足电压、频率、相位和相序相同等条件过程3按照一定的操作步骤进行并联运行的条件电压相等频率相等相位相同相序一致两台发电机的电压幅值相等两台发电机的频率相等两台发电机的相位相同两台发电机的相序一致并联运行的操作步骤检查电压调整频率同步合闸确认两台发电机电压相调整频率接近同步在同步点合闸等并联运行的功率分配无功功率2通过调节励磁电流来分配无功功率有功功率1通过调节原动机的输入功率来分配有功功率稳定运行确保各发电机组的功率分配合理3调节有功功率定义1通过调节原动机的输入功率来改变有功功率的输出方法2调节汽轮机的进汽量或水轮机的开度作用3维持系统的频率稳定调节无功功率目的1通过调节励磁电流来改变无功功率的输出影响2励磁电流越大，无功功率输出越多作用3调节母线电压发电机的特性曲线空载特性发电机空载电压与励磁电流的关系曲线负载特性发电机端电压与负载电流的关系曲线短路特性发电机短路电流与励磁电流的关系曲线调整特性发电机端电压与励磁电流的关系曲线，保持负载电流不变空载特性描述测量描述发电机空载电压随励磁电流变化的规律在空载状态下，逐步增加励磁电流，测量端电压负载特性描述测量描述发电机端电压随负载电流变化的在额定转速下，逐步增加负载，测量规律端电压和电流短路特性描述测量1描述发电机短路电流随励磁电流变化的在发电机输出端短路的情况下，逐步增2规律加励磁电流，测量短路电流调整特性描述1描述发电机端电压随励磁电流变化的规律，保持负载电流不变测量2在额定负载电流下，调节励磁电流，测量端电压发电机运行中的常见故障过电压1发电机输出电压超过额定值欠电压2发电机输出电压低于额定值过电流3发电机输出电流超过额定值过电压原因影响励磁电流过大，负载突然减少，调速系统故障损坏电力设备绝缘，缩短设备寿命欠电压原因影响励磁电流过小，负载突然增加，励磁影响电力设备正常运行，导致设备效系统故障率降低过电流原因影响1负载过大，短路故障，接地故障烧毁发电机绕组，损坏设备2过热原因1过载运行，冷却系统故障，通风不良影响2绝缘老化，降低发电机寿命振动原因1转子不平衡，轴承损坏，地脚螺栓松动影响2加速设备磨损，降低设备寿命发电机的维护与保养定期检查定期检查发电机的各项参数和部件清洁保持发电机的清洁，防止灰尘和污垢影响散热润滑对发电机的轴承和其他运动部件进行润滑紧固检查和紧固发电机的螺栓和连接件定期检查内容周期检查电压、电流、频率、温度、油位等参数根据发电机的运行情况确定检查周期清洁目的方法保持发电机清洁，防止灰尘和污垢影用吸尘器或压缩空气清洁发电机内部响散热和外部润滑目的方法1减少轴承和其他运动部件的摩擦，延长定期更换或添加润滑油2使用寿命紧固目的1防止螺栓和连接件松动，影响发电机运行方法2定期检查和紧固螺栓和连接件更换易损件项目1更换碳刷、轴承、皮带等易损件周期2根据易损件的使用寿命确定更换周期发电机的应用领域电力系统为电网提供电力工业生产为工厂和企业提供电力交通运输为火车、轮船和飞机提供电力家庭用电为家庭提供电力电力系统主电源调峰大型发电机组作为电力系统的主电源小型发电机组用于调峰工业生产动力应急电源为工厂的生产设备提供动力作为应急电源，保证生产的连续性交通运输轮船2为轮船上的设备提供电力火车1为电力机车提供电力飞机为飞机上的设备提供电力3家庭用电备用1小型发电机作为家庭备用电源应急2在停电时提供应急电力新能源发电风力1风力发电机将风能转化为电能太阳能2太阳能发电机将太阳能转化为电能水力3水力发电机将水能转化为电能风力发电原理应用风力驱动风轮旋转，带动发电机发电风力发电场，分散式风力发电太阳能发电原理应用太阳能电池将太阳光转化为电能太阳能发电站，分布式太阳能发电水力发电原理应用1水流驱动水轮机旋转，带动发电机发电大型水电站，小型水电站2发电机的发展趋势高效化1提高发电机的效率，降低能源消耗小型化2缩小发电机的体积，降低重量高效化技术1采用新型材料和设计，提高发电效率节能2降低发电机的损耗，提高能源利用率小型化轻便便捷采用轻量化材料，降低发电机重量缩小发电机的体积，方便携带和安装。