第六章发电机

第六章发电机题签：1)什么叫有功？什么叫无功？2)什么叫同步发电机的额定容量、额定电压、额定电流?3)什么叫力率？力率的进相和迟相是怎么回事？4)调节有功的物理过程怎样？调节有功负荷时要注意什么？5)发电机并列方法有种？各有什么优缺点？6)准同期并列有几个条件？不符合这些条件会产生什么后果？7)什么叫非同期并列？非同期并列有什么危害？8)发电机大轴接地电刷有什么用途？9)为什么电压变动调无功？10)发电机三相电流不对称运行有什么影响？11)发电机失磁后的现象、后果和处理方法是什么？12)短路对发电机和系统有什么危害?13)发电机失磁后为什么必须采用瞬停方法切换厂用电？14)端电压高了或低了对发电机本身有什么影响？15)频率高了或低了对发电机本身有什么影响？16)发电机进相运行时，运行人员应注意什么？17)说出600MW发电机无刷励磁系统的原理及优缺点？18)发电机的振荡和失步是怎么回事？怎样从表计的指示情况来判断哪台发电机失步？振荡和失步时运行人员怎么办？19)发电机定子绕组单相接地对发电机有危险吗？怎样监视单相接地？20)发电机转子发生一点接地可以继续运行吗？21)发电机启动操作中有哪些注意事项？22)发电机为什么为实行强励？强励时间受哪些因素限制？强励动作后不返回有哪些危害？应怎样处理？23)发电机大修时，为什么测定绕组绝缘的吸收比时当R60″/R15″＞1.3就认为绝缘是干燥的？24)发电机失磁后，各表计的反应如何？25)发电机振动产生的原因？26)发变组非全相运行处理方法？27)发电机进相运行时,运行人员应注意什么?28)有那些原因造成发电机升不起电压？怎样进行处理？29)发电机主开关自动跳闸时，运行人员应进行那些工作？30)发电机启动升压过程中为什麽要监视转子电流和定子电流？31)运行中，定子铁芯各部分温度普遍升高，应如何处理？32)运行中，定子铁芯个别点温度突然升高，应如何处理？33)发电机断水时应如何处理？34)发电机运行中在什么情况下立即停机处理?35)发电机振荡或失步的现象及处理？36)三相电流不对称对发电机有什么影响？37)发电机失磁后的状态怎样？有何不良影响？38)600MW发电机中性点采用何种方式接地？有什么优缺点？39)发电机强行励磁起什么作用?强励动作后应注意什么?40)发电机运行中补氢和排污应注意什么?41)常见的发电机故障有哪些？42)发电机的不正常工作状态有哪些?43)发电机并网后怎样接带负荷?44)同步发电机常用的特性曲线有哪些？45)发电机大修应做哪些安全措施?46)为什么发电厂发出的电要经过主变压器升压后，才能送到距离较远的地方？47)对电力系统运行有哪些基本要求？48)电力系统的电能质量标准是什么？49)电力系统调压有什么必要性？50)什么叫同步发电机的额定温升？51)同步发电机的“同步”是指什么意思？52)为什么同步发电机灭磁开关不能改为动作迅速的断路器？53)进风温度过低对发电机有哪些影响？54)什么是发电机的轴电压与轴电流？55)发电机转子绕组发生两点接地故障有哪些危害？56)发电机在运行中功率因素降低有什么影响？57)为什么发电机转子一点接地后容易发生第二点接地故障？58)周波过低对汽轮机组的安全运行有什么影响？59)引起氢爆炸的条件是什么？60)发电机各部分绝缘电阻允许值是多少？61)发电机启动前应做哪些检查和准备工作？正文：1.什么叫有功？什么叫无功？答：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式的那部分能量叫有功；用于电路内电、磁交换的那部分能量叫无功。2.什么叫同步发电机的额定容量、额定电压、额定电流?答：额定容量是指该台发电机长期安全运行的最大输出功率。额定电压是该台发电机长期安全工作的最高电压，发电机的额定电压指的是线电压。额定电流是该台发电机正常连续运行时的最大工作电流。3.什么叫力率？力率的进相和迟相是怎么回事？答：交流电机的功率因数也叫力率，它等于有功功率与视在功率的比值。所谓力率的进相就是送出有功吸收无功的运行状态；力率的迟相就是既发有功又发无功的运行。4.调节有功的物理过程怎样？调节有功负荷时要注意什么？答：根据电机的功角来谈谈调节有功的过程，这时假定发电机的励磁电流不变，系统的电压也不变。（1）增负荷过程：当开大汽门时，发电机转子轴上的主力矩增大，此时由于电功率还没开始变，即阻力矩的大小没有变，故转子要加速，使转子和定子间的夹角就拉开一些，根据电机本身的功角特性，功角一增大，电机的输出功率就增大，也即多带负荷，转子会不会一个劲儿地加速呢？正常时是不会的，因为电机多带了负荷，阻力矩就增大，当阻力矩大到和主力矩平衡时，转子的转速就稳定下来，此时，发电机的出力便升到一个新数值。（2）减负荷过程：当关小汽门时，发电机转子轴上的主力矩减小，于是转子减速，功角变小，当功角变小时，电磁功率减少，其相应的阻力矩也变小，当阻力矩减小到和新的主力矩一样大时，又达到新的平衡，此时电机便少带了负荷。调节有功负荷时注意两点：（1）应使力度尽量保持在规程规定的范围内，不要大于迟相的0。95，因为力率高说明与该时有功相对应的励磁电流小，即发电机定、转子磁极间用以拉住的磁力线少，这就容易失去稳定，从功角特性来看，送出的有功增大，功角就会接近90度，这样也就容易失去稳定。（2）应注意调负荷时要缓慢，当机组提高出力后，一般其过载能力是要降低的。5.发电机并列方法有种？各有什么优缺点？答：发电机并列方法分两类：准同期法和自同期法准同期法并列的优点：(1)合闸时发电机没有冲击电流；(2)对电力系统也没有什么影响；准同期法并列的缺点：(1)如果因某种原因造成非同期并列时，则冲击电流很大，甚至比机端三相短路电流还大一倍；(2)当采用手动准同期并列时，并列操作的超前时间运行人员也不易掌握。自同期并列的优点：(1)操作方法比较简单，合闸过程的自动化也简单。(2)在事故状况下，合闸迅速。自同期并列的缺点：(1)有冲击电流，而且，对系统有影响；(2)在合闸的瞬间系统的电压降低。6.准同期并列有几个条件？不符合这些条件会产生什么后果？答：准同期条件：(1)电压相等。(2)电压相位一致。(3)频率相等。(4)相序相同。电压不等：其后果是并列后，发电机和系统间有无功性质的环流出现。电压相位不一致：其后果是可能产生很大的冲击电流，使发电机烧毁，或使端部受到巨大的电动力的作用而损坏。频率不等：其后果是将产生拍振电压和拍振电流，这个拍振电流的有功成分在发电机机轴上产生的力矩，将使发电机产生机械振动。当频率相差较大时，甚至使发电机并入后不能同步。7.什么叫非同期并列？非同期并列有什么危害？答：同步发电机在不符合准同期并列条件时与系统并列，我们就称之为非同期并列，非同期并列是发电厂的一种严重事故，它对有关设备如发电机及其与之相串联的变压器，开关等，破坏力极大，严重时，会将发电机绕组烧毁端部严重变形，即使当时没有立即将设备损坏，也可能造成严重的隐患，就整个电力系统来讲，如果一台大型机组发生非同期并列，则影响很大，有可能使这台发电机与系统间产生功率振荡，严重地扰乱整个系统的正常运行，甚至造成崩溃。8.发电机大轴接地电刷有什么用途？答：发电机大轴接地电刷具有如下三种用途：（1）消除大轴对地的静电电压。（2）供转子接地保护装置用。（3）供测量转子线圈正、负极对地电压用。9.为什么电压变动调无功？答：电压的波动主要是由无功负荷引起的，有功负荷对电压的波动也有影响，不过其影响小一些。当无功出现缺额时，即感性负载过剩时，感性负载对发电机产生去磁电枢反应，使气隙的磁场被削弱，端电压便降低，这时要使端电压维持不变，就需要增加转子电流，即增加无功，以补偿去磁电枢反应部分，反之，当无功过剩，端电压便上升，这时要使端电压维持不变，就需要减少转子电流，即减少无功。这就是电压变动调无功的道理。10.发电机三相电流不对称运行有什么影响？答：运行中的发电机三相电流不对称将使：（1）发电机转子表面过热。三相电流不对称，产生负序磁场，这个磁场扫过转子表面、转子表面产生二倍工频电流而引起损耗，造成局部高温，转子线圈的温度受到直接的影响。（2）转子产生振动。一般振动是由脉动力矩造成的，而脉动力矩的产生与转子磁场不对称有关。不对称的三相电流所产生的负序磁场与转子有相对速度，而转子磁路是不对称的，当负序磁场正对着转子纵轴附近时，气隙小，磁阻小，磁通就大，定子与转子的作用力就大，反之，当负序磁场对着转子横轴附近时，气隙大，磁阻大，定子转子的作用力就小。这样，负序磁场与转子之间作用力时大时小，使力矩脉动，从而使转子产生振动。所以发电机三相电流不平衡度愈大，这些不利因素愈利害。因此规程规定发电机在运行时三相电流不对称程度不得超过额定值的10%。11.发电机失磁后的现象、后果和处理方法是什么？答：运行中的发电机失磁的表现为：无功电力表反指，定子电流周期性摆动，有功负荷稍低，定子电压降低，转子电压、电流根据故障点的不同有不同的指示，转子回路断线时，电压升高，电流为零；励磁机励磁回路或电枢回路断线，电压、电流近于零。失磁的发电机因转子磁场消失，电磁转矩下降，而原动机转矩未变，于是机组转速升高，转子与定子磁场有了相对速度，即它们之间发生转差，脱出同步。转子定子间存在转差，发电机产生异步转矩，与原动机的转矩相平衡，继续向电网送出有功功率，但失磁的发电机却不能向电网输送无功功率，反而从电网吸取无功。我们称这种运行状态为发电机的异步运行状态。发电机失磁，将在转子线圈、转子铁芯表面、阻尼系统产生滑差电流，引起附加温升。在槽楔与齿壁之间、槽楔与套箍之间，以及齿与套箍间的接触面上都可能产生局部高温。此外，定子中的滑差电流将产生交变机械转矩，可能影响机组的安全。发电机失磁后由原来向电网送无功变为由电网吸收无功，要引起发电机、厂用电及附近电网电压下降，其他发电机可能过电流，严重时可能引起其他发电机失去稳定或电压崩溃。至于失磁后发电机能带多少负荷，取决于发电机的异步转矩特性和调速系统特性，研究试验表明，发电机失磁后，如将有功负荷迅速降至额定值的40——50%，有可能在低滑差状态下运行一段短时间（几十分钟），对发电机并无损害。因而目前对发电机失磁有两种处理方法：凡本类型机组进行过失磁试验，证明可以短时间无励磁运行的，失磁后应在规定时间之内减少有功功率至规定值，若厂用电电压过低，应将厂负荷倒至备用电源带，然后迅速查找失磁原因并加以消除，恢复同步；未进行过失磁试验或经试验及论证不适于无励磁运行的机组，应由失磁保护切除或手动解列停机。12.短路对发电机和系统有什么危害?答：短路对发电机的危害:(1)定子绕组的端部受到很大的电磁力的作用,有可能使线棒的外层绝缘破裂;(2)转子轴受很大的电磁力矩的作用;(3)引起定子绕组和转子绕组发热;短路对电力系统的影响:(1)可能引起电气设备的损坏.(2)可能因电压低而破坏系统的稳定运行.13.发电机失磁后为什么必须采用瞬停方法切换厂用电？答：发电机失磁后，系统运行不正常，频率、电压都将受到影响。如果采取并列方法切换厂用电，将影响非故障设备及其系统的运行，还可能造成非同期，扩大系统运行不正常范围，所以，采用瞬停方法切换厂用电。14.端电压高了或低了对发电机本身有什么影响？答：电压高时对电机的影响：（1）有可能使转子绕组的温度升高到超出允许值；（2）定子铁芯温度升高；（3）定子的结构部件可能出现局部高温；（4）对定子绕组绝缘产生威胁。电压低时对电机的影响：（1）降低运行的稳定性，一个是并列运行的稳定性，一个是发电机电压调节的稳定性。（2）定子绕组温度可能升高。15.频率高了或低了对发电机本身有什么影响？答：频率高对发电机的影响：频率最高不应超过52.5HZ，即超出额定值的5%。频率增高，主要是受转动机械强度限制，频率高，电机的转速高，而转速高，转子上的离心力就增大，这就易使转子的某些部件损坏。频率低对发电机的影响：（1）频率降低引起转子的转速降低，使两端风扇鼓进的风量降低，使发电机冷却条件变坏，各部分温度升高。（2）频率低，致使转子线圈的温度增