不对称运行对发电机的影响

作者:中动网络部 来源:本站 发表时间:2017-10-20 09:19:38 查看: 283
  发电机是将其他的能源转化为电能的一种机械设备,发电机由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流气流,燃料等能产生的能量转化为机械能提供给发电机转化为电能。

  如果发电机在正常的运行条件下,发电机的三相负荷基本是对称的。但是如果三相负荷不对称,或者发生不对称的故障,也是我们经常会遇到的。在工作运营中系统或发电机的对称运行状态遭到破坏时,就会出现三相电压或电流的不对称,这种不对称运行状态可能是长时间的,也可能是短时间的。

  长时间的不对称运行,主要指长时间负荷不对称和输电线路阻抗不对称的运行状态。供电系统中,铁路的电气机车及冶金系统的单相电弧炉等皆属于容量较大的不对称负荷。

  与这些负荷的电气距离较近的发电机,常会因之出现较大的超过发电机允许的不对称电流。输电线路的不对称包括高压线路的不停电分相检修及低压电网的“两相一地”供电方式。

  以上两种情况对发电机而言,也相当于不对称负荷。

  短时间的不对称运行,主要指电力系统或发电机发生不对称故障,包括单相接地、两相短路及采用单相重合闸时的动作过程;发电机出口开关在正常及故障状态下未能将三相全部合人或断开的操作过程。这种过程虽然时间较短,但在继电保护不完善、操作设备存在缺陷或事故处理不当的情况下,可能引起发电机转子严重损伤。

  发电机不对称运行时,定子电压和电流都会出现不对称,尤以电流不对称对发电机的影响为显着。分析此类问题,-般采用对称分量法将三相不对称电流分解为正序、负序和零序三个分量。通常.发电机中性点不接地或经阻抗 (低电阻、配电变压器或消弧线圈等)接地,零序电流影响极小,因而主要考虑负序电流对发电机的影响。

  发电机定子绕组有负序电流时,即在气隙中建立以同步速旋转、方向与转子的旋转方向相反的负序磁场,它在转子表面各个部件 (大齿、小齿、槽楔及护环等)、阻尼绕组和励磁绕组中感应出二倍工频的电流,以汽轮发电机为例,其流通路径。

  发电机的转子为单一锻成体,具有很强的阻尼作用,故二倍频率电流在励磁绕组中感应的分量很小;又由于二倍频电流有较强的集肤效应,对转子表面的渗透深度仅几毫米,流通路径中等价有功电阻较大,因而发电机在不对称运行时,转子表面产生的附加损耗可能很大。
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