汽輪機進氣量增加為什么轉(zhuǎn)速不變.doc

汽輪機進氣量增加為什么轉(zhuǎn)速不變，發(fā)電機負(fù)荷增加？首先必須明白發(fā)電機的工作原理：我們都知道一個物理現(xiàn)象：就是一個線圈在磁場內(nèi)旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運動，在電磁作用下，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通俗點說就是產(chǎn)生了電能。發(fā)電機就是根據(jù)此原理進行設(shè)計制造的，不過比較復(fù)雜而已，但基本原理是相同的。發(fā)電機的轉(zhuǎn)子為磁極，轉(zhuǎn)子內(nèi)部裝有勵磁繞組，當(dāng)通上直流電后就會勵磁，產(chǎn)生磁場，通俗的說就變?yōu)殡姶盆F，一般給轉(zhuǎn)子供給直流電的設(shè)備我們叫勵磁機，就是接在發(fā)電機后部的那個，它的作用就是在運行中發(fā)出直流電，供給轉(zhuǎn)子勵磁線圈使用，以便產(chǎn)生磁場，這種供給直流電的方式在電氣專業(yè)叫他勵方式，還有一種自勵方式，就是不要勵磁機（所以有的會員所用的發(fā)電機后部并沒有勵磁機），而是使用發(fā)電機所發(fā)的交流電，經(jīng)勵磁變（硅整流）后改成直流電，供給轉(zhuǎn)子線圈使用。順便說下，我們經(jīng)?？吹降陌l(fā)電機轉(zhuǎn)子上的碳刷，就是供給轉(zhuǎn)子直流電的設(shè)備，當(dāng)發(fā)電機直流電供給過大時（也就是電氣專業(yè)所說的無功較高），此時碳刷就易出現(xiàn)打火現(xiàn)象（這只是打火的原因之一，我只是順便說說，讓大家了解下）。在發(fā)電機定子鐵芯上嵌有三相對稱繞組，就是我們?nèi)粘Ｋf的定子線圈，發(fā)電機工作時，汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子（磁極）旋轉(zhuǎn)，使定子線圈繞組不斷切割轉(zhuǎn)子磁場而感應(yīng)出三相交流電動勢，即發(fā)出電能了。這個過程其實就是磁場在旋轉(zhuǎn)而線圈是固定的，但其產(chǎn)生電能的作用和我前面所說的原理是一樣的。我們國家的交流電的頻率為50HZ,根據(jù)這個公式：f=pn/60（f為頻率，p為磁極對數(shù)，n為發(fā)電機轉(zhuǎn)速）可知，如想得到想要的頻率，只要根據(jù)機組工作轉(zhuǎn)速設(shè)置合適的磁極對數(shù)即可。汽輪發(fā)電機組的工作轉(zhuǎn)速為3000r/min，有上述公式可知其對應(yīng)50Hz的頻率，設(shè)置一對磁極對數(shù)即可。另根據(jù)上述所說的，大家也可算算核電站機組的工作轉(zhuǎn)速為：1500r/min，水電站水輪機組的工作轉(zhuǎn)速為750r/min，要發(fā)出的50HZ頻率交流電來，應(yīng)裝多少磁極對數(shù)？發(fā)電機當(dāng)其磁極數(shù)固定不變時，其頻率f和轉(zhuǎn)速n成正比關(guān)系，這是同步發(fā)電機的最大特點，也是同步發(fā)電機的調(diào)頻原理。發(fā)電機孤網(wǎng)運行時，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速可以改變其頻率，一旦與電網(wǎng)并網(wǎng)后，由于并上電網(wǎng)的機組頻率都是保持在50Hz運行，所以發(fā)電機也就保持其額定轉(zhuǎn)速運行，并且機組的轉(zhuǎn)速根據(jù)電網(wǎng)頻率的波動而變化。因此作為發(fā)電機原動機汽輪機，進汽量的改變，只是將能量用在克服發(fā)電機的電磁力矩，故只會改變發(fā)電機輸出功率，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，而不會提高轉(zhuǎn)速。這里再說下，當(dāng)增加汽輪機的進汽后，發(fā)電負(fù)荷增加，電氣專業(yè)也會相應(yīng)的增加勵磁電流，用他們的專業(yè)術(shù)語叫加無功，而汽機所看到的負(fù)荷在電氣專業(yè)叫有功。這也是我們曾經(jīng)說過的：當(dāng)汽輪機遇到緊急情況需迅速停下來時，除了破壞真空外，也可要電氣增加勵磁，其實就是增大機組的旋轉(zhuǎn)阻力，使之能夠迅速停下來而已。機組在運行中，開大調(diào)門增大進汽，對于電氣專業(yè)來說就是增大有功功率，也就是我們通常說得電負(fù)荷增加了。與此同時，電氣專業(yè)也會相應(yīng)增加發(fā)電機的勵磁電流，這個電氣專業(yè)叫增大無功，從而達到你說的維持新的電磁力矩平衡，在電氣專業(yè)來說也就是保證發(fā)電機在規(guī)定的功率因數(shù)下工作。如果你們的機組并網(wǎng)運行，那么就算是不增加無功，也可以從電網(wǎng)上吸收無功的，就是說可以維持你說的這個平衡。不過要是孤網(wǎng)運行時，在增加有功后必然要根據(jù)當(dāng)時的周波、電壓調(diào)整無功，因為這時不能從網(wǎng)上吸無功了，如果不加，電壓、周波會降低的。而且如果一直加有功（就是你說的加進汽），而不加無功，那么就算是在并網(wǎng)運行工況下，當(dāng)發(fā)電機的功率因數(shù)達到1后，就會進入進相運行，有可能會使你說的那個平衡打破，發(fā)電機產(chǎn)生振蕩，對于這種異常的處理，就是增加無功、減少有功（就是減負(fù)荷），使發(fā)電機內(nèi)的電磁力矩重新恢復(fù)新的平衡。由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子必須要產(chǎn)生磁場才能使線圈中產(chǎn)生電能，所以必須要有供給直流電的裝置，接有勵磁機的方式在電氣來說屬他勵方式，還有一種方式由發(fā)電機自身發(fā)出的交流電經(jīng)硅整流后可以變成直流電供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈使用，此種方式為自勵方式，采用這種勵磁的方式和他勵最主要的區(qū)