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发电机电压的允许变动范围 电压是发电机稳定运行的影响因素之一,电压波动过大可能影响发电机发电机的使用寿命,甚至直接损坏机器。电力系统符合的变动是正常的,因此,为了发电机安全稳定运行,应当保证电压的变动处于允许的范围内。 发电机正常运行时,电压的变动范围是在额定电压±5%以内,此时发电机的额定容量可保持不变。即当电压降低5%时,定子电流可升高5%;而当电压升高5%时,定子电流应降低5%。 发电机连续运行的 允许电压应遵循额定值的规定,但 电压不得大于额定值的110%,因为当电压过高运行时可能产生以下危险: (1)转子励磁电流增加,可能使转子绕组温度超过允许值。若维持转子电流不变升高电压,则需降低出力。 (2)定子铁芯磁通密度增大,铁损增加,可能使定子铁芯和定子绕组温度超过允许值。 (3)由于定子铁芯磁通密度增大,铁芯饱和后发电机端部漏磁也会增加,会引起发电机的实体部分(如漏磁逸出轭部,绕穿机座某些结构部件如支持筋、机座,齿压板等)和支持端部的金属零件发生过热,造成事故。 (4)过电压运行对定子绕组绝缘(如存在绝缘薄弱点)有击穿危险。 发电机的 运行电压应根据稳定的要求来确定,一般不应低于额定值的90%。电压过低造成的危害是: (1)引起系统并列运行稳定性问题和发电机本身励磁调节稳定性问题。当发电机电压低于95%以下运行时(一般到90%),会使系统并列运行稳定度大大降低,因为此时由于励磁电流的减少使定子磁场和转子磁场拉力减少,很容易产生失步和振荡。 (2)定子绕组温度可能升高。在电压降低时若要保持出力不变,必需增加定子电流。当电压降低到额定值的95%时,定子电流长期允许值不得超过额定值的105%。 (3)引起厂用电动机和用户电动机运行情况恶化。因为电动机力矩与电压平方成正比,电压下降使电动机力矩大为下降,引起电动机电流增大而发热。 对于不同场所中使用的发电机,使用单位要根据发电机的运行状况,制定发电机具体的电压控制规程,做好发电机电压变动的控制工作,为发电机的可靠运行提供一份安心的保障。
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影响高压发电机选择接地方式的因素 高电压发电机组的接地保护接地是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施,通过金属导线与接地装置连接来实现,常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下,从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。 高压发电机不可缺少的是高压发电机接地保护,确保使用安全,影响选择接地方式的因素有: 1) 供电可靠性; 2)人身设备安全; 3) 过电压因素; 4) 继电保护; 5)高压发电机的投资。在机组系统发生接地故障时,由于电容电流超前电压90°,当故障点的电容电流在第个半波过零熄弧时,加在故障点上的电压正好为峰值,若电容电流过大,空气游离严重,极易把故障点重新击穿。这种重燃有时不可避免。但多次重燃将会导致电网电压振荡,发生间歇性弧光过电压。这种过电压时间长、幅值高、能量大、缺乏有效手段加以防护。避雷器在这种过电压的长时间作用下,会加速老化,甚至损坏。因此,首先应采取措施避免这种过电压的发生。发电机是电力系统的原动力,在运行中必须具备对突发性故障的应变能力,发电机中性点的接地方式与此有密切的关系。发电机中性点的接地方式有:①中性点直接接地②中性点经低阻抗接地③中性点不接地④中性点经消弧线圈接地⑤中性点经高阻抗接地。发电机在运行中,发生单相接地是常见的故障,故障点出现电弧接地时会进一步扩大定子绕组绝缘损害甚至导致铁芯灼伤烧结,如不及时发现并快速切除,故障将发展成为相间或匝间短路。基于上述原因,国际广泛采用发电机中性点高阻接地,以限制接地电流,防止各种过电压的危害,取得了良好的运行经验。中性点经电阻接地方式于20世纪90年代开始应用于我国配电网系统中,目前已广泛地应用于我国城市供电系统、电厂、地铁、冶金及石化等系统。