水輪發(fā)電機(jī)
水輪發(fā)電機(jī)時指以水輪機(jī)為原動機(jī)將水能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機(jī)。水流經(jīng)過水輪機(jī)時,將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸又帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而輸出。是水電站生產(chǎn)電能的主要動力設(shè)備。
水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速將決定發(fā)出的交流電的頻率,為保證這個頻率的穩(wěn)定,就必須穩(wěn)定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。為了穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,可采用閉環(huán)控制的方式對原動機(jī)(水輪機(jī))轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,即將發(fā)出的交流電的頻率信號采樣,并將其反饋到控制水輪機(jī)導(dǎo)葉開合角度的控制系統(tǒng)中,去控制水輪機(jī)的輸出功率,通過反饋控制原理,就可以讓發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定了。
水輪發(fā)電機(jī)參數(shù)
水輪發(fā)電機(jī)銘牌上標(biāo)示的主要參數(shù)有型號、容量、電壓、電流、轉(zhuǎn)速各溫升。標(biāo)示的型號以定子鐵芯外徑、磁極個數(shù)及額定容量等用一定的格式排列表示的;而標(biāo)示的容量、電壓、電流、轉(zhuǎn)速和溫升等都是該臺發(fā)電機(jī)的額定值。即能保證發(fā)電機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行的最大限值。
水輪發(fā)電機(jī)的保護(hù)有哪些
(1)縱聯(lián)差動保護(hù)
為定子繞組及其引出線的相間短路保護(hù)。
(2)橫聯(lián)差動保護(hù)
為定子繞組一相匝間短路保護(hù)。只有當(dāng)一相定子繞組有兩個及以上并聯(lián)分支而構(gòu)成兩個或三個中性‘點引出端時,才裝設(shè)該種保護(hù)。
(3)單相接地保護(hù)
為發(fā)電機(jī)定子繞組的單相接地保護(hù)。
(4)勵磁回路接地保護(hù)
為勵磁回路的接地故障保護(hù),分為一點接地保護(hù)和兩’點接地保護(hù)兩種。水輪發(fā)電機(jī)都裝設(shè)一點接地保護(hù),動作于信號,而不裝設(shè)兩點接地保護(hù)。
(5)低勵、失磁保護(hù)
為防止大型發(fā)電機(jī)低勵(勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應(yīng)的勵磁電流)或失去勵磁(勵磁電流為零)后,從系統(tǒng)中吸收大量無功功率而對系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。100MW及以上容量的發(fā)電機(jī)都裝設(shè)這種保護(hù)。
(6)過載保護(hù)
發(fā)電機(jī)長時間超過額定負(fù)載運(yùn)行時作用于信號的保護(hù)。中小型發(fā)電機(jī)只裝設(shè)定子過載保護(hù);大型發(fā)電機(jī)應(yīng)分別裝設(shè)定子過載保護(hù)和勵磁繞組過載保護(hù)。
(7)定子繞組過電流保護(hù)
當(dāng)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)范圍外發(fā)生短路,而短路元件的保護(hù)或斷路器拒絕動作時,為了可靠切除故障,則應(yīng)裝設(shè)反映外部短路的過電流保護(hù)。這種保護(hù)兼作縱差保護(hù)的后備保護(hù)。
(8)定子繞組過電壓保護(hù)
用以切除突然甩去全都負(fù)荷后引起定子繞組過電壓。
(9)負(fù)序電流保護(hù)
電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或者三相負(fù)載不對稱時,發(fā)電機(jī)定子繞組中就有負(fù)序電流。該負(fù)序電流產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場,相對于轉(zhuǎn)子為兩倍同步轉(zhuǎn)速,因此在轉(zhuǎn)子中出現(xiàn)100Hz的倍頻電流,它會使轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面等電流密度很大的部位過熱。造成轉(zhuǎn)子的局部灼傷,因此應(yīng)裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)。中小型發(fā)電機(jī)多裝設(shè)負(fù)序定時限電流保護(hù);大型發(fā)電機(jī)多裝設(shè)負(fù)序反時限電流保護(hù),其動作時限完全由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子承受負(fù)序發(fā)熱的能力(過熱時間常數(shù)A)決定,不考慮與系統(tǒng)保護(hù)配合。
(10)失步保護(hù)
大型發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)反映系統(tǒng)振蕩過程的失步保護(hù)。中小型發(fā)電機(jī)都不裝設(shè)失步保護(hù),當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩對,由運(yùn)行人員判斷,根據(jù)情況用人工增加勵磁電流、增加或減少原動機(jī)茁力、局部解列等方法來處理。
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