发电机组增负荷速度与功率因数

发布时间:2023-04-18 点击:535
对于发电机并网后负荷的增加速度,应根据机组的容量大小、冷热状态和实际运行情况而定。若发电机定子绕组和定子铁芯温度超过额定温度的50%时,则可认为发电机处于热状态,若定子绕组和定子铁芯温度低于额定温度的50%时,则可认为发电机处于冷状态。汽轮发电机由冷状态并入电力系统后,通常定子可立即带50%的额定电流,然后在30分钟内以均匀的速度升至额定值。根据有关资料数据,12mw发电机组定子电流自50%至额定值所需时间约为37分钟。
限制发电机负荷增加速度的原因,是为了防止转子绕组产生残余变形,因为转子高速旋转,巨大的离心力将转子绕组紧压在转子铁芯的槽楔和套箍上,形成了一个不能相对移动的整体。转子受热后,绕组铜棒的膨胀大于铁芯的膨胀而又不能自由移动,相对地使铜棒受到压缩变形,当压缩应力超过弹性极限后,就会产生残余变形。而当发电机停机冷却后,铜比钢的收缩大,会造成绝缘的损坏,而以槽底最为厉害。每经一次启、停机,这种现象就重复一次,残余变形逐渐积累,将有可能造成匝间短路或接地故障。所以,《规程》规定了定子电流从50%(根据计算,突然增加负荷不超过额定电流的50%时,转子绕组不会产生残余变形)增至100%额定电流所需要的时间,另外,当发电机处于热状态或事故情况下,并入电力系统后增加负荷的速度不受限制。
发电机的功率因数cosφ,亦称为力率,是定子电压与定子电流之间相位角的余弦值。它表明发电机发出的有功功率、无功功率和视在功率之间的关系。它的大小反映出发电机向系统输出无功负荷的情况,发电机发出的无功负荷通常是感性的,一般发电机的额定功率因数为0.8。
发电机的功率因数从额定值到1.0的范围内变化时,可以保持额定出力。但为了维持发电机的稳定运行,功率因数不应超过迟相0.95,一般在0.85运行。
当功率因数低于额定值运行时,发电机出力应降低。因为功率因数越低,定子电流的无功分量就越大,去磁电枢反应就越强,这时为了维持发电机的端电压不变,必须增大转子电流,同时发电机的定子电流也因无功分量的增多而加大。此时若要保持发电机的出力不变,就会使发电机转子电流和定子电流超过额定值,会使转子温度和定子温度超过允许值而过热。因此,发电机在运行中,若功率因数低于额定值时,必须注意调整负荷使转子电流不超过允许值。


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