有关发电机的小知识(发电机知识)
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发布时间：2023-01-12 07:13
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时间：2023-10-31 02:35
发电机部分 1.什么是“同步”发电机？同步转速是如何确定的？ 答：发电机是发电厂的心脏设备，发电机按其驱动的动力大致可分为水轮发电机（水力）和汽轮发电机（蒸汽）。
本书所涉及的内容均是指同步发电机（限于立式水轮发电机）。 发电机在正常运行时，在发电机定转子气隙间有一个旋转的合成磁场，这个磁场由两个磁场合成：转子磁场和定子磁场。
所谓“同步”发电机，就是指发电机转子磁场的转速（原动机产生）与定子磁场的转速（电力系统频率决定）相等。 转子磁场由旋转的通有直流电的转子绕组（磁极）产生，转子磁场的转速也就是转子的转速，也即整个机组的转速。
转子由原动机驱动，转速由机组调速器进行调节，这个转速在发电机的铭牌上都有明确标示。定子旋转磁场由通过三相对称电流的定子三相绕组（按120°对称布置）产生，其转速由式 确定（式中：p为转子磁极对数；f为电力系统频率；n为机组转速）。
从式中可见，对某一具体的发电机，其磁极对数是固定不变的，而我国电力系统的频率也是固定的，即50Hz（也称工频），可见每一具体的发电机的定子旋转磁场的转速在发电机制造完成后就是“定值”。当然，电力系统的频率并不能真正稳定在50Hz的理 论值，而是允许在这个值的上下有微小的波动，也即定子磁场在运行中实际是在额定转速值的周围动态变化的。
转子磁场为了与定子磁场同步也要适应这个变化，也即机组的转速作动态的调整。如果转速不能与定子磁场保持一致，则我们说该发电机“失步”了。
2.什么是发电机的飞轮力矩 。？它在电气上有什么意义？ 答：发电机飞轮力矩 ，是发电机转动部分的重量与其惯性直径平方的乘积。
看起来它是一个与电气参数无关的量，其实不然，它对电力系统的暂态过程和动态稳定影响很大。它直接影响到在各种工况下突然甩负荷时机组的速率上升及输水系统的压力上升，它首先应满足输水系统调节保证计算的要求。
当电力系统发生故障，机组负荷突变时，因调速机构的时滞，使机组转速升高，为*转速，机组需一定量的 ， 越大，机组转速变化率越小，电力系统的稳定性就越好。 与机组造价密切相关， 越大，机组重量越大、制造成本越大。
3.什么是发电机的短路比Kc?Kc与发电机结构有什么关系？ 答：短路比Kc，是表征发电机静态稳定度的一个重要参数。Kc原来的意义是对应于空载额定电压的励磁电流下三相稳态短路时的短路电流与额定电流之比，即Kc=Iko/IN。
由于短路特性是一条直线，故Kc可表达为发电机空载额定电压时的励磁电流Ifo与三相稳态短路电流为额定值时的励磁电流Ifk之比，表达式为：Kc=Ifo/Ifk≈1/Xd。Xd是发电机运行中三相突然短路稳定时所表现出的电抗，即发电机直轴同步电抗（不饱和值）。
如忽略磁饱和的影响，则短路比与直轴同步电抗Xd互为倒数。短路比小，说明同步电抗大，相应短路时短路电流小，但是运行中负载变化时发电机的电压变化较大且并联运行时发电机的稳定度较差，即发电机的过载能力小、电压变化率大，影响电力系统的静态稳定和充电容量。
短路比大，则发电机过载能力大，负载电流引起的端电压变化较小，可提高发电机在系统运行中的静态稳定性。但Kc大使发电机励磁电流增大，转子用铜量增大，使制造成本增加。
短路比主要根据电厂输电距离、负荷变化情况等因数提出，一般水轮发电机的K，取0.9~1.3。 结构上，短路比近似的等于 可见，要使Kc增大，须减小A，即增大机组尺寸；或加大气隙，须增加转子绕组安匝数。
4.什么是发电机的直轴瞬变电抗Xd′？与发电机结构有什么 关系？ 答：Xd′是代表发电机运行中三相突然短路初始时间（阻尼绕组的电流衰减后）的过渡电抗。直轴瞬变电抗是发电机额定转速运行时，定子绕组直轴总磁链产生的电压中的交流基波分量在突变时的初始值与同时变化的直轴交流基波电流之比。
它也是发电机和整个电力系统的重要参数，对发电机的动态稳定极限及突然加负荷时的瞬态电压变化率有很大影响。Xd′越小，动态稳定极限越大、瞬态电压变化率越小；但Xd′越小，定子铁芯要增大，从而使发电机体积增大、成本增加。
Xd′的值主要由定子绕组和励磁绕组的漏抗值决定。 结构上，Xd′与电负荷A、极距τ有如下关系： k为比例系数。
可见，要降低Xd′，必须减小A或加大τ，都将使发电机尺寸增大。 5.什么是发电机的直轴超瞬变电抗Xd〃？与发电机结构有什么关系？ Xd〃的大小对系统有什么影响？ 答：Xd〃是代表发电机运行中三相突然短路最初一瞬问的过渡电抗。
发电机突然短路时，转子励磁绕组和阻尼绕组为保持磁链不变，感应出对电枢反应磁通起去磁作用的电流，将电枢反应磁通挤到励磁绕组和阻尼绕组的漏磁通的路径上，这个路径的磁阻很大即磁导很小，故其相对应的直轴电抗也很小，这个等效电抗称为直轴超瞬变电抗Xd〃，也即有阻尼绕组的发电机突然短路时，定子电流的周期分量由Xd〃来*。 结构上，Xd〃主要由发电机定子绕组和阻尼绕组的漏抗值决定。
对于无阻尼绕组的发电机，则Xd〃= Xd′。 由于Xd〃的大小影响电力系统突然短路时短路电流的大小，故Xd〃值的大小也影响。
2.发电机基本知识
1. 概述 电能是现代社会最主要的能源之一。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，最早产生于第二次工业*时期，由德国工程师西门子于1866年制成，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机的分类可归纳如下： 发电机 { 直流发电机、交流发电机 { 同步发电机、异步发电机（很少采用） 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 2. 结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯（有磁扼.磁极绕组）滑环、（又称铜环.集电环）.风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 汽轮发电机 与汽轮机配套的发电机。
为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转/分（频率为50赫）或3600转/分（频率为60赫）。核电站中汽轮机转速较低，但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的*，一般不能超过 1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的*。当本体长度达到直径的6倍以上时，转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的*。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸，要再增大电机容量，只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来，汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。 3.柴油发电机 柴油发电机 由内燃机驱动的发电机。
它起动迅速，操作方便。但内燃机发电成本较高，所以柴油发电机组主要用作应急备用电源，或在流动电站和一些大电网还没有到达的地区使用。
柴油发电机转速通常在1000转/分以下，容量在几千瓦到几千千瓦之间，尤以200千瓦以下的机组应用较多。它制造比较简单。
柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动，所以发电机是在剧烈振动的条件下工作。因此，柴油发电机的结构部件，特别是转轴要有足够的强度和刚度，以防止这些部件因振动而断裂。
此外，为防止因转矩脉动而引起发电机旋转角速度不均匀，造成电压波动，引起灯光闪烁，柴油发电机的转子也要求有较大的转动惯量，而且应使轴系的固有扭振频率与柴油机的转矩脉动中任一交变分量的频率相差20%以上，以免发生共振，造成断轴事故。 柴油发电机组主要由柴油机、发电机和控制系统组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成，目前使用刚性连接比较多一些，柴油机和发电机连接好后安装在公共底架上，然后配上各种传感器，如水温传感器，通过这些传感器，把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器，就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值时控制系统会预先报警，这个时候如果操作员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。
传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。 4.柴油发电机原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。
各汽缸按一定 柴油发电机顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
柴油发电机组是一种独立的发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴。
3.我想知道发电机的有关基础知识
发电机
将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。小型发电机也有用风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。
发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁，既能提供有功功率，也能提供无功功率，可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联，或者并接相当数量的电容器。这*了异步发电机的应用范围，只能较多地应用于小型自动化水电站。城市电车、电解、电化学等行业所用的直流电源，在20世纪50年代以前多采用直流发电机。但是直流发电机有换向器，结构复杂，制造费时，价格较贵，且易出故障，维护困难，效率也不如交流发电机。故大功率可控整流器问世以来，有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。
同步发电机按所用原动机的不同分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机 3种。它们结构上的共同点是除了小型电机有用永久磁铁产生磁场以外，一般的磁场都是由通直流电的励磁线圈产生，而且励磁线圈放在转子上，电枢绕组放在定子上。因为励磁线圈的电压较低，功率较小，又只有两个出线头，容易通过滑环引出；而电枢绕组电压较高，功率又大，多用三相绕组，有3个或4个引出头，放在定子上比较方便。发电机的电枢（定子）铁心用硅钢片叠成，以减少铁耗。转子铁心由于通过的磁通不变，可以用整体的钢块制成。在大型电机中，由于转子承受着强大的离心力，制造转子的材料必须选用优质钢材。
4.柴油发电机组的基础知识
关于常见的发电机柴油机及机组类的基础技术知识，早在几年前我们就以问答的形式进行了普及发布，现应部分 用户要求再次重发，由于各项技术都有更新及发展，以下内容仅供参考：1、柴油发电机组基本设备包括哪六个系统？答：（1）机油润滑系统；（2）燃油系统；（3）控制保护系统；（4）冷却散热系统；（5）排气系统；（6）起动系统；2、为什么我们在销售工作中建议客户使用专业公司推荐的机油？答：机油是发动机的血液，一旦客户使用不合格的 机油会导致发动机发生轴瓦咬死、齿轮打牙、曲轴变形断裂等严重事故、直至全机报废。
具体的机油选用及使用 注意事项详见本版相关文章。3、为什么新机使用一段时间后需要更换机油及机油滤清器？答：新机在磨合期中难免有杂质进入机油底壳内，使机 油及机油滤清器发生物理质变或化学质变。
由武汉捷力售出的机组在进行售后客服和在包过程中，我们会由专业 人员为您进行相关保养。4、为什么我们要求客户安装机组时，排烟管要向下倾斜5-10度？答：主要是防止雨水进入排烟管，导致重大事 故发生。
5、一般柴油机发动机上都装有手动油泵和排气螺栓，其作用是什么？答：用于发动前排除燃*中的空气。6、柴油发电机组自动化等级怎么分？答：手动、自启动、自启动加自动市电转换柜、远距离三遥（遥控、遥测 、遥监。）
7、为什么发电机的出线电压标准是400V而不是380V？答：因为出线后的线路有电压降损耗。8、为什么要求柴油发电机组的使用场地必须空气流畅？答：柴油机的出力直接受吸入的空气数量和空气质量的影响 ，发电机又必须有充足的空气给予冷却。
所以使用场地必须空气流畅。9、为什么在安装机油过滤器、柴油过滤器、油水分离器时不宜用工具把以上三器旋得太紧，而只需用手旋至不漏油 即可？答：因为如果旋得太紧其密封圈经油泡及机体升温的作用下，会热膨胀，产生很大的应力。
导致过滤器壳 或分离器壳本身的损坏。更为严重的是导致机体镙母的损坏以致无法修复。
10、怎样鉴别伪劣假冒国产柴油机？答：先查有无出厂合格证和产品证明书，它们是柴油机出厂的“身份证明 ”，是必须有的。 再查证明书上的三大编号 1）铭牌编号； 2）机体编号（实物上一般在飞轮端机械切削加工过的平面上，字体为凸体）；3）油泵铭牌编号。
将这三大编号 与柴油机上的实际编号核对，必须准确无误。如发现有疑点可将这三大编号报制造厂核实。
11、操作电工接手柴油发电机组后，首先要核实哪三条要点？答：1）核实机组的真实有用功率。然后确定经济功率 ，及备用功率。
核定机组真实有用功率的方法为：柴油机12小时额定功率乘以0.9得出一个数据（kw），若发电 机额定功率小于或等于该数据，则以发电机额定功率定为该机组真实有用功率，若发电机额定功率大于该数据，则必须用该数据作为机组的真实有用功率。 2）核实机组带有哪几种自保护功能。
3）核实机组的电力接线是否合格，保护接地是否可靠，三相负荷是否基 本平衡。12、有一台电梯起动电机为22KW，应配多大的发电机组？ 答： 22*7=154KW（电梯为直接带负荷启动机型，瞬间 启动电流一般为额定电流的7倍， 才能保证电梯作匀速运动）。
（即至少应配154KW的发电机组）13、发电机组的最佳使用功率（经济功率）如何计算？答：P最佳=3/4*P额定（即0.75倍额定功率）。14、国家规定一般发电机组的引擎功率应比发电机功率大多少？ 答：10℅。
15、有的发电机组引擎功率用马力表示，马力与国际单位千瓦之间如何换算？答：1马力=0.735千瓦，1千瓦=1.36马力。 16、三相发电机的电流如何计算？ 答：I = P / （√3 Ucos φ ） 即电流 = 功率（瓦） / （√3 *400（伏） * 0.8） . 简算公式为：I(A)= 机组额定功率（KW）* 1.817、视在功率、有功功率、额定功率、最大功率、经济功率之间的关系？答：1）视在功率的单位为KVA，我国 习惯用于表达变压器及UPS的容量。
2）有功功率为视在功率的0.8倍，单位是KW，我国习惯用于发电设备和用电设备。 3）柴油发电机组的额定功率 是指12小时可连续运行的功率。
4）最大功率是额定功率的1.1倍，但12小时内仅容许使用1小时。 5）经济功率是额定功率的0.75倍，是柴油发电机组不受时间*可长期运行的输出功率。
在该功率运行时，燃 油最省、故障率最低。18、为什么不允许柴油发电机组在低于额定功率50%的情况下长期运行。
答：机油消耗加大、柴油机容易结炭、增大故障率、缩短大修周期。19、发电机的运行时的实际输出功率以功率表为准还是以电流表为准？答：以电流表为准，功率表仅做参考。
20、一台发电机组的频率、电压均不稳定其问题在于发动机还是发电机？答：在于发动机。21、一台发电机组的频率稳定，电压不稳定其问题在于发动机还是发电机？ 答：在于发电机。
22、发电机失磁是怎么回事，应怎么处理？答：发电机长时间不用，导致出厂前含在铁芯中的剩磁失去，励磁线圈建 立不起应有的磁场，这时发动机运转正常但发不出电，此类现象新机。或长期不用的机组较多。
处理方法：1） 有励磁按钮的按一下励磁按钮，2）无励磁。
5.发电机安全保护常识有那些
以下有12种发电机如何安全保护，希望可以帮忙您
1.发电机定子接地保护
2.发电机失磁保护
3.发电机转子一点接地保护
4.Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁
5.励磁回路过负荷保护
6.发电机负序过负荷保护
7.发电机定子匝间保护
8.发电机过激磁保护
9.低频累加保护
10.失步保护
11.发电机对称过负荷保护
12.秒动作于信号
6.汽车发电机的知识判断
第一段是错误的，发电机也可以吸收电能来带动汽轮机转动，只是为防止汽轮机末级叶片过热造成叶片断裂的事故发生，而不允许发电机长时间做电动机运行。
第二段也是错误的，当异步电动机通电后，如果转子的转动频率高于电网频率时，异步电动机变为异步发电机向外发出电能（这点有点像同步发电机失磁后的情况）。不过这种情况很少见，因为机械都是靠电动机的拖动才能转动的。除非机械可以自己转动来拖动电机（相当于汽车发动机拖动发电机）
第三段 对于汽车电路……不懂o（∩_∩）o。哈哈
7.发电机组的相关知识
选用要点1、机组选择时应考虑几个因素。
主要包括机械与电气性能、机组的用途、负荷的容量与变化范围、机组的使用环境条件（包括海拔高度、气候条件、噪声）、自动化功能等。由于柴油发电机组可用于常用、备用和应急等3种情况，因此不同用途对柴油发电机组的要求就有所区别。
2、常用柴油发电机组的选择。常用发电机组持续工作时间长，负荷曲线变化较大，机组容量、台数、型式的选择及机组的进行控制方式与应急机组不同。
（1）容量的确定：按机组长期持续运行输出功率能满足全工程最大计算负荷选择，并应根据负荷的重要性确定发电机组备用机组容量。柴油机持续进行的输出功率，一般为标定功率的0.9倍。
（2）台数的确定：一般设置通常为2台以上，以保证供电的连续性及适应用电负荷曲线的变化。机组台数多，才可以根据用电负荷的变化确定投入发电机组的进行台数，使柴油机经常是在经济负荷下运行，以减少燃油消耗率，降低发电成本。
柴油机的最佳经济运行状态是在标定功率的75%-90%之间。为保证供电的连续性，常用机组本身应考虑设置备用机组。
（3）转速的确定：一般民用上宜选用转速为1000~1500转/分的高速机组，而转速为300~350转/分的低速机组适用作船用主机。（4）电压的确定：发电机输出电压的确定与应急发电机组相同，一般为400V，个别用电量大，输电距离远的工程可选用高压发电机组。
3、备用柴油发电机组的选择。负荷容量之和，乘以需要系数之后的计算负荷小于应急柴油发电机组的容量时，备用系数按1.2考虑，即1.2倍计算容量小于应急柴油发电机组的容量，在市电停电后，由应急发电机组向负荷供电。
负荷容量之和，乘以需要系数之后的计算负荷大于单台应急柴油发电机组的容量时，可选择2台型号、容量相同、调压、调速特性相近的自动化发电机组。在市电停电后，由其中一台或二台机组向生活和商业用电供电；当市电停电，又发生火灾时，由2台机组向消防负荷供电，以利消防。
4、应急柴油发电机的选择。应急柴油发电机一般宜选用高速、增压、油耗低、同容量的柴油发电机组。
高速增压柴油机单机容量较大，占据空间小；柴油机选用配电子或液压调速装置，调速性能较好；发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同步电机，进行较可靠，故障率低，维护检修较方便；当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时，宜选用三次谐波励磁的发电机组；机组装在附有减震器的共用底盘上；排烟管出口宜装设消声器，以减小噪声对周围环境的影响。（1）容量的确定：应急柴油发电机组作应急用，经常处于待机应急起动状态，连续运行的时间不长，一般不超过8h，因此可按“备用功率”来确定容量。
按一级负荷的容量之和（不计备用容量），考虑经修正后的机组容量，并能满足一级负荷中最大一台电动机的起动要求，据此以确定应急柴油发电机组的容量。应急发电机一般选用三相交流同步发电机，其标定输出电压为400V。
(2)台数的确定：一般选用1台自动化、转速1000~1500转/分、无刷励磁、400/230V、三相四线带控制屏、充放电设备及共用底盘的发电机组。可要求共用底盘带日用油箱，以减少管路和占用面积。
另外从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。
当选用多台机组时，机组应尽量选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成套设备，所用燃油性质应一致，以便进行维修保养及共用备件。
