电网运行及调度考试

什么是发电机异步运行?有何危害?

题目

什么是发电机异步运行?有何危害?

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相似问题和答案

第1题:

负序电流对发电机有何危害,发电机负序保护起什么作用?


正确答案: 发电机正常运行中发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流形成的正向旋转磁场的转向和转速一致,转子的转动与该磁场无相对运动,即同步。当系统发生不对称短路或负荷三相不对称时,发电机定子绕组就流有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向的旋转磁场,它相对于转子的转速为二倍的同步转速,因此在转子中产生100Hz的电流。
该电流流经转子本体、槽锲和阻尼条,而在转子端面附近沿周界方向形成闭合回路,这就使转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤,严重时会使护环受热松脱,给发电机造成灾难性的破坏,这是负序电流对发电机的危害之一。另外,负序(反向)气隙旋转磁场与转子电流之间,正序(正向)旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率为100Hz的交变电磁力矩,将同时作用于转子大轴和定子机座上,引起频率为100Hz的振动,这是负序电流对发电机的第二个危害。发电机承受负序电流的能力一般取决于转子的负序电流发热条件,而不是发生的振动。鉴于上述原因,发电机应装设负序电流保护。

第2题:

什么是发电机的“进相运行”?对发电机有何影响?针对进相应对发电机作哪些检查?


正确答案:电力系统正常运行时,其负荷是呈感性的。发电机正常运行时,电压的相位是超前电流的相位的,此时发电机向系统发出有功功率和感性的无功功率。如果发电机的运行中出现电流的相位超前于电压的相位情况时,我们称此时发电机处于进相运行状态,此时发电机向系统发出有功功率和吸收感性无功功率(或称发出容性的无功功率)。
当电力系统的无功功率过剩时,系统的电压就会升高,降低电压的措施之一就是让发电机吸收系统过剩的无功让其运行在进相状态。吸收越多,则进相越深。一般情况下,发电机在设计时也考虑了这种对发电机不利的运行情况,允许发电机作短时的进相运行。
但不同的发电机在作进相运行时可能表现出较大的差异。发电机进相运行后,发电机端部的漏磁比正常情况下有所增加,因而使端部的金属件发热、局部温度升高,同时端部振动也增加。进相深度越大,端部温升越高。据试验实测,进相时定子铁芯端部最高温度发生在铁芯齿顶处,其次是压指处,这与理论分析是一致的。
针对发电机进相特别是深度进相后,检修时应仔细检查定子绕组的上下端部,特别是铁芯齿顶、线棒出槽口处和压指部分有无异常。发现问题应及时上报处理,不适宜再作进相运行的发电机应申请停止。进相对发电机的不良影响比较复杂,可能需长期的运行才能发现问题。

第3题:

为什么水轮发电机不能长时间低速运转?有何危害?


正确答案:水轮机在大轴和轴瓦之间有一定的间隙,平时在额定转速运行时,大轴和瓦之间形成油膜,这样大轴和瓦就不能形成干摩擦,当机组在低转速时,大轴和瓦之间就没有建立起可靠的油膜,结果就是大轴和瓦摩擦,瓦和轴发热,油温升高;危害:润滑油容易变质,严重时会烧瓦和烧大轴。

第4题:

简述什么是发电机异步运行?


正确答案: 发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态度异步运行。发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电动势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用,产生异步转矩。与此对应,定、转子之间有电磁感应传送到功率称为异步功率,随功角度增大而增大;同时原动机输入功率随功角增大而减小,当两者相等时,发电机进入稳定异步运行状态。发电机异步运行主要有两个问题,其一,对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险;其二,对系统而言,此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功,势必引起系统电压的显著下降,造成系统的电压稳定水平大大降低。

第5题:

什么情况下,发电机会变为同步电动机运行,有何危害?


正确答案: 1、当汽轮发电机在运行中,由于汽轮机危急保安器动作而导致主汽门关闭,使得发电机失去原动力时,就会变成电动机运行状态。
2、此时,发电机不能向系统发出有功功率,反而要从系统吸收一部分有功功率来维持本身的运转,同时,仍然向系统输送无功功率。
3、由于末级长叶片会因与空气磨擦而过热,决定了汽轮机不允许在无蒸汽工况下长时间运行,因此,发电机不允许在电动机状态下运行。

第6题:

什么是发电机的异步运行?有何危害?


正确答案: 发电机的异步运行是指发电机失去励磁后进入稳态的异步运行。其过程为发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电动势也相应减小,输出有功功率随之下降,此时原动机输入的拖动转矩大于发电机的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差,由于定子电流与转子电流相互作用,而产生异步转矩,此时,定、转子之间由电磁感应而传送的功率就是异步功率。异步功率随功角的增大而增大,相反原动机输入功率则随功角的增大而减小,当两者数值相等时,发电机即进入稳态异步运行状态。
发电机异步运行的危害主要是:(1)对发电机本身而言,有可能使转子因过热而损坏。
(2)对电网而言,此时由于发电机不仅不向电网提供无功反而从电网吸收无功,使电网的运行电压下降,这样无疑会造成电网运行的电压稳定水平下降。

第7题:

发电机不对称运行有何危害?不对称运行时有何规定?出现时如何处理?


正确答案: 危害:
⑴因有负序分量,产生的负序磁场以同步速度相对转子反向旋转。
⑵在转子绕组、转子本体感应出两倍频率的交流电流。
⑶引起转子绕组、转子表面等发热。
⑷负序磁场与产生的100Hz交变电磁力矩,造成机组振动和噪音。
规定:发生不对称运行时,负序电流允许值和允许时间不得超过厂家规定值。
处理:⑴降低负荷,减少不平衡电流至允许值,最大一相电流不得超过额定电流。
⑵不对称运行超过数值和时间,解列。

第8题:

发电机产生轴电压的原因是什么?轴电压对发电机的运行有何危害?


正确答案: 一般由于发电机的定子磁场不平衡,在发电机的轴上产生感应电势,因为发电机的轴封不好,沿轴有高速蒸汽泄露或汽缸内的高速喷射等原因而使转轴本身带静电荷,轴电压一般不高,但当绝缘板因油污损坏或老化失去作用时,则轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜发生放电现象。严重时会使轴和轴瓦烧坏,造成停机事故。

第9题:

发电机的异步运行是指:发电机失去励磁后进入稳定的异步运行。


正确答案:正确

第10题:

异步电动机为什么不能频繁启动?有何危害?


正确答案: 异步电动机启动时电流很大,启动电流很大的原因,从电磁作用现象分析,电动机转子在即将转动的瞬间,转速为零,旋转磁场以同步转速切割转子,使短路的转子绕组感应很大的电势和电流,导致与它平衡的定子负载电流分量急剧增加,这就反应出定子的起动电流很大。
由于异步电动机启动电流大,起动时将引起供电回路电压下降,影响对其它运行设备的供电质量。同时对电动机本身也由于损耗导致发热,特别是起动次数频繁或惯量大、起动时间较长的电机,将会危害绕组的绝缘导致电机故障。所以异步电动机在短时间内不能重复多次起动。