同步发电机的运维与管理

发电机的稳定运行不仅对电力系统的安全供电十分重要，而且对发电机本身的安全也是十分重要的。如果发电机不能按规定的标准和方式运行，则有可能对发电机造成损坏，所以应特别重视发电机的运行维护。

1.发电机运行中电压和频率范围的规定

电力系统在运行中，由于无功不足造成电压下降或无功过剩使电压升高，都会造成电压波动。而有功功率失去平衡会使频率波动，也会造成电压波动。电压和频率的波动都会给发电机带来影响。在保持有功功率不变的情况下，电压升高要增加励磁电流，使励磁绕组温度升高，升高电压会使定子铁心磁密度增大、温度升高；电压升高还对发电机绝缘不利；而降低电压运行会降低稳定性，影响电力系统安全，如输出功率不变则定子电流要增大，定子绕组发热增加，温度升高，单元机组还会造成厂用电压下降，影响发电机辅机的工作性能。频率升高虽然对电网无不良影响，但发电机在制造时转子的机械强度有一定限制，频率高，发电机转速加快，离心力大，极易使转子部件损毁；频率降低则有许多坏处，由于转速慢，使发电机冷却性能变坏，温度升高；为保持电动势不变，又要增加励磁，同时铁心饱和；另外频率降低还可能引起汽轮机叶片断裂。所以发电机运行中对电压和频率变动范围都有一定的规定。

2.发电机运行中的温度和温升

透平发电机运行时要产生损耗，这些损耗都转变为热能，使发电机各部分的温度升高。温度升高对发电机的绝缘影响很大，发电机绕组绝缘结构所采用的材料在温度的作用下，其力学、电气、物理等性能都将逐渐变坏。如果温度升高到一定程度，绝缘材料的特性会发生本质的变化，甚至失去绝缘能力。

定子绕组的温度限制是为了防止由于铁心热量传至绕组时使绝缘过热可能造成的危险。应当注意的是温度极限值并不一定是发电机运行的实际温度。发电机在运行中的实际温度是多少，还与发电机冷却介质的进入温度和发电机的设计温升有关系，其温度比极限值低许多。所以不能认为温度没有超过规定值就确定发电机没有问题，要对发电机各部位运行温度与往常温度相比较，发现有异常升高则应引起注意。(www.xing528.com)

3.发电机不同工况下的出力

单台发电机在滞后功率因数运行时，其无功功率大小受转子绕组发热限制。也就是说，无功功率的最大值不能使励磁电流超出规定，造成转子过热。如果吸收无功功率过多，定子电流要增加过多，会造成发电机定子端部过热而损坏。因此为了防止定子绕组电流过大造成绕组发热，发电机有功功率要限制在一定的范围内。

4.发电机的突然短路

发电机突然短路会给发电机带来不利影响。突然短路时冲击电流产生的电磁力很大。尽管绕组槽内部分由于有可靠的支持不会发生损坏，但绕组的槽外部分（端部）由于紧固条件不如槽内，承受能力明显比槽内弱。同时透平发电机一般都是两极的，节距大，端部长。尽管在制造时已考虑端部固定上的牢固性，但过大的冲击短路电流产生的很大的电磁力作用于端部导体上，对于一些端部固定不牢的发电机仍有可能使定子绕组端部弯曲、受损、变形。另外，在突然短路时由于定子电流突然增大，还会产生很大的电磁转矩，使发电机机械部分受到考验。为了尽量避免发生短路，特别是最严重的出口短路，发电机采取装设封闭母线。同时在制造发电机时考虑负载状态端电压为额定电压的105%时定子出线端突然短路产生的冲击力的承受能力。但制造厂应同时指出尽量避免出线端突然短路。