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    詳解同步發電機組的發電原理

    作者: 江豪動力 來源: 本站 時間:2020-08-10

            同步柴油發電機組可分為低速同步發電機組和高速同步發電機組,因此其工作原理也是各不相同的,本文主要講解一下低速同步發電機組的發電原理是怎樣的?

         低速同步發電機多數由較低速度的水輪機或柴油機驅動,電機磁極數由4極到60極或者更多。凸極式轉子的每個磁極常由1~2毫米厚的鋼板疊成,用鉚釘裝成整體,磁極上套有勵磁繞組。勵磁繞組通常用扁銅線繞製而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環形成的一個短接回路。磁極固定在轉子磁軛上,磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉子可分為臥式和立式兩類。大多數同步電動機、同步調相機和內燃機或衝擊式水輪機拖動的發電機,都采用臥式結構;低速、大容量水輪發電機則采用立式結構。   

        臥式同步電機的轉子主要由主磁極、磁軛、勵磁繞組、集電環和轉軸等組成。其定子結構與異步電機相似。立式結構必須用推力軸承承擔機組轉動部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發電機中,此力可高達四、五十兆牛,所以這種推力軸承的結構複雜,加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置,立式水輪發電機分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機架的上部或中部,在轉速較高、轉子直徑與鐵心長度的比值較小時,機械上運行較穩定。傘式的推力軸承放在轉子下部的下機架上或水輪機頂蓋上。負重機架是尺寸較小的下機架,可節約大量鋼材,並能降低從機座基礎算起的發電機和廠房高度。   

        同步發電機的並聯運行 同步發電機絕大多數是並聯運行,並網發電的。各並聯運行的同步發電機必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則,並聯合閘的瞬間,各發電機之間會產生內部環流,引起擾動,嚴重時甚至會使發電機遭受破壞。但是,兩台發電機在投入並聯運行以前,一般說來它們的率與電壓的大小和相位是不會完全相同的。為了使同步發電機能投入並聯運行,首先必須有一個同步並列的過程。同步並列的方法可分為準同步和自同步兩種。 

        準同步並列:將已加勵磁的待投運發電機通過調節其原動機的轉速和改變該發電機的勵磁,使其和運行中的發電機的頻率差不超過0.1~0.5%。在兩機電壓相位差不超過10°的瞬間進行合閘並聯,兩者即可自動牽入同步運行。準同步並列的操作可以手動,也可以借自動裝置完成。   

        自同步並列:把待投入並聯的發電機轉速調到接近電網的同步轉速,在未加勵磁的條件下就合閘並聯,然後再加入勵磁,依靠發電機和電網之間出現的環流及相應產生的電磁轉矩把發電機迅速牽入同步。采用自同步並列時,由於減少了調節發電機轉速、電壓和選擇合閘瞬間所需的時間,所以並列的過程較快,特別適宜於電力係統事故情況下機組的緊急投入。但是此法  在並列合閘瞬間的電流衝擊比較大,會使電網電壓短時下降,電機繞組端部承受較大的電磁力。  

        低速同步發電機組的發電原理及其複雜,了解了整個發電原理才能更好的維護和保養柴油發電機組。

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