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发电机为什么能发电?
发电机原理及构造——发电机的励磁系统
众所周知,同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中,其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电,由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用,在电刷上获得了直流电,再通过另一套电刷,滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子,励磁绕组去励磁,因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器,显然可以用一组硅二节管取代,而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动,则可取消换向器、同城滑块等滑动接触部分、同城利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、同城绕组励磁。这就是无刷系统。
下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统,介绍它的工作原理。
一、同城相复励励磁原理
由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、同城和电流互感器LH提供的电压几何叠加,经过桥式整流器ZL整流,供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流,进行电流补偿,由线形电抗器DK移相进行相位补偿。
二、同城三次谐波原理
对一般发电机来源,我们需要的是工频正弦波,称为基波,比基波高的正弦波都称为谐波、同城其中三次谐波的含量 ,在谐波发电机定子槽中,安放有主绕组和谐波励磁绕组(s1、同城s2),而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来,经过ZL桥式整流器整流,送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。
三、同城可控硅直接励磁原理
可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量,经整流后送入励磁绕组去的励磁方式,它是由自动电压调节器(AVR),控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。
四、同城无刷励磁原理
无刷励磁主要用于西门子、同城斯坦福、同城利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机,其定子上的剩磁或 磁铁(带永磁机)建立电压,该交流电压经旋转整流起整流后,送入主发电机的励磁绕组,使发电机建压。自动电压调节器(AVR)能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流,维持发电机的所设定电压近似不变
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浅谈发电机内冷水处理技术的进展状况
概述
发电机内冷水处理方法选择不合理时,很可能导致水质指标达不到标准要求,并且容易发生空心导线的堵塞或腐蚀,严重时会使线棒发热、当地甚至绝缘烧毁,导致事故停机。据1993~1995年不完全统计,全国300Mw及以上容量发电机发生发电机本体事故及故障53台次,其中发电机定子内冷水系统事故及故障29次,占54.7﹪;堵塞事故9台次,占17.0﹪。堵塞事故处理所需时间长,造成的经济损失巨大。通常单台机组事故处理时间长达上千小时,少发电量数亿千瓦。
在1998年前,国内发电机内冷水处理主要以加缓蚀剂处理技术为主。自1998年华能岳阳电厂发生发电机绝缘烧毁事故以来,越来越多的电厂对发电机内冷水水质给予了高度重视。《关于防止电力生产重大事故的二十项重点要求》和《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL/T80l一2002的发布和实施,对发电机内冷水水质提出了更高的标准,加缓蚀剂处理方案已经不能满足新标准的要求。
国内经过40余年的研究和探索,使内冷水处理技术得到了长足进展,出现了多种内冷水处理技术:加缓蚀剂处理法、当地小混床处理法、当地超净化处理法、当地H/OH混床+Na/OH混床交替处理法、当地加NaOH处理法、当地除氧法等等。
1.国内内冷水处理技术的发展状况
国内内冷水处理技术的发展历程,大致可以分为三个阶段:20世纪60年代开始的初步研究阶段、当地20世纪70年代形成的加药处理技术为主常规离子交换处理为辅的阶段和碱性离子交换处理技术为主阶段。
1.1初步研究阶段(1958--1976)
1958年上海电机厂生产出了世界上 台l2MW双水内冷发电机,自此开始了内冷水水质处理技术的试验研究。由于当时国外只有定子冷却水处理的经验,因此需要自行研究解决双水水质的处理技术和控制方法。
在上海某调峰机组进行了初的离子交换处理的尝试:离子交换柱采用塑料制成,取部分内冷水进行净化处理,内冷水的电导率和含铜量均有明显降低,取得了良好的效果。在当时环境下,生产部门虽然取得了很好的处理效果,但是在设计制造的落实上却遇到了困难,未能配备上这种装置。
另一种处理方法是降低内冷水中的含氧量。在华北某电厂采用开放式运行系统,将凝汽器凝结水通过凝结水泵直接送人发电机水系统,通过发电机吸收热量后,直接送人除氧器。这样,由于凝结水的含氧量很低,又没有再循环,不可能有大量的氧漏人,便能保证内冷水的低含氧量。经过处理后,内冷水的含氧量和含铜量均很低。但采用此方法,发电机的运行就取于凝结水泵的状况,很不。
限于当时的情况和诸多原因,这两种方法未能得以推广。只能靠加强排污,调节水质pH值和换水来维持内冷水的含铜量。操作和控制均很麻烦,除盐水损失也很大,而且每次停下吹管时,均会从中空导线中冲出大量黑棕色浑浊物。
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发电机组涡轮增压器喘振
(1)故障现象 涡轮增压器在某一转速下工作时,压气机气流流量受某些因素的影响而减少到一定程度,压气机中的气流便会出现强烈的振荡现象,引起其叶片振动,并在压气机进口处出现喘息的噪声,造成进气压力明显下降,此现象称为压气机喘振。喘振会导致工作不平稳、当地功率下降、当地排气冒黑烟的现象。严重时会使压气机损坏。
(2)故障原因
1)进气堵塞。压气机喘振主要是由于进气系统堵塞造成,如空气弗列加滤清器滤芯严重阻塞、当地进气胶管严重老化吸扁、当地进气管内油污太多阻塞等。由于堵塞,使涡轮增压器在工作过程中向气缸内输送的空气量不足,空气压力产生较大的波动,从而造成压气机喘振。
压气机喷嘴环流通通道变形等也会导致喘振。
2)大气温度变化。设有中冷器的增压柴油机在高温环境下运行,或者设有中冷器的增压柴油机在低温下运行,器压气机都容易有发生喘振,这是因为大气温度变化使涡轮增压器的运行线发生变化,不是涡轮增压器本身有问题。
(3)排除方法 检查空气弗列加滤清器滤芯,用压缩空气吹扫或更换滤芯,并清洗进气通道或用干净的毛巾擦拭管道内壁。