发电机的正常运行方式简析

（一）正常运行方式

1.额定运行方式

发电机按照铭牌规定数据运行的方式，称为额定运行方式。发电机可以在这种方式下或在容量限制曲线的范围内长期连续运行。

发电机额定方式下的长期运行，主要是受机组的发热情况限制。发电机各部分的允许温升规定见表1-1。

表1-1 氢冷电机的温升限制

注：在氢压为0.4MPa的情况下，考虑到冷却水温和氢气冷却器尺寸将基本的环境温度（冷氢温度）设定为36℃，如果在实际运行中，冷氢温度降低5℃，那么温升限制相应提高5℃。

2.发电机容量限制曲线

下图1-18所示曲线是在冷却水温为26℃时画出的，分别是氢压为0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa时的发电机运行容量。

发电机容量曲线给出了在不同功率因数条件下的负载限制，其目的是为了控制定、转子绕组及定子铁心中最热点的温度。

在功率因数0.0（过励）至额定功率因数范围内运行是受转子绕组的温度限制，相应于恒转子电流运行，见图中a部分。

图1-18 发电机容量限制曲线

功率因数在额定功率因数至0.95（欠励）范围内的负载是由定子绕组的温度所限制的。在这段曲线区域内运行，定子电流恒定不变，转子电流将随负载及功率因数的变化而变化，但其值始终小于额定励磁电流值，见图中b部分。

运行在功率因数0.95（欠励）至0.0（过励）范围内，其限制条件为定子边端、铁心端部结构件的发热及励磁系统对在低励时的稳定性要求。见图中c部分。

注意：在正常运行时，发电机不允许超过铭牌的额定数据运行。

3.电压、频率允许的变动范围

电压、频率偏差范围如图1-19所示。(www.xing528.com)

图1-19 电压、频率偏差范围

（二）异常运行

1.短时过载能力

在事故状态下，发电机允许定子绕组在短时内过载运行，满足如下公式：

（I²－1）t=37.5s （1-1）

式中 I——定子额定电流的倍数（％）；

t——可允许过电流时间（s）。

注：在上述过电流工况下的定子温度将超过额定负载时的数值，发电机定子过载每年不超过两次。

2.三相短路

在额定容量、额定功率因数和105％定子电压条件下，发电机具有承受突然短路的能力，时间为30s。

3.不平衡负载

发电机三相负载不平衡或发生不对称短路时，定子电流中便会出现负序电流，因而产生负序旋转磁场，并在转子上感生双倍频涡流，使转子表面的附加损耗增大，温度升高，同时产生交变转矩，使振动加大，定子电压波形也受到影响。

若每相电枢电流均不超过额定值I_N，则持续不平衡负载I₂与I_N之比应满足I₂/I_N≤8％；在发生故障情况下，发电机瞬态负序能力（I₂/I_N）²t≤8。

4.冷却器异常运行方式

当两套氢气冷却器中有一套退出运行时，在氢压和冷却水温度都正常的条件下，发电机连续运行时所带负载不大于额定负载的67％。当两套氢冷器都退出运行时，需将发电机停运。

初次使用氢气冷却器时，应排除冷却管内的空气。如果冷却管内空气未排除完，冷却器将不会正常运行，甚至可能引起冷氢温度在左右侧的不平衡。如果该情况在带负载运行时出现，应及时检查冷却器内空气是否排尽。