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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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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而采取的一种用电措施，通过金属导线与接地装置连接来实现，常用的有保护接地、当地工作接地、当地防雷接地、当地屏蔽接地、当地防静电接地等。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、当地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、当地爆炸等事故。
高压发电机不可缺少的是高压发电机接地保护，确保使用，影响选择接地方式的因素有:
1) 供电可靠性；
2）人身设备；
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、当地幅值高、当地能量大、当地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、当地电厂、当地地铁、当地冶金及石化等系统。
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