同步发电机基本结构及工作原理各位同事：大家好！今天我们有幸在一起学习同步发电机基本结构及工作原理，有讲的不周到的地方请大家指正！一：同步发电机基本结构发电机主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、冷却器罩、出线盒油密封装臵、座板、刷架、隔音罩等部件组成。

发电机与主变压器之间采用带有微正压装臵的离相封闭母线，发电机中性点经干式单相变压器接地。

发电机采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水冷却，转子绕组为氢气内部冷却，铁芯为氢气冷却，发电机整体为全封闭气密结构。

定子绕组总进出水汇流管分别装在机座的励端和汽端，在出线罩内还装有单独的出水小汇流管，由进水汇流管经绝缘引水管构成向定子绕组、主引线、出线瓷套端子及中性点母线板供水通道，由出水汇流管汇集排出。

定子铁芯沿轴向分为九大风区，其中四个进风区、五个出风区、冷热风区依次交替，转子与定子对应。

转子绕阻槽部采用气隙取气斜流通风系统，冷风自铁芯径向风道进入气隙，通过转子表面进出风斗的旋转压头效应，进入转子绕阻的内风道，气体在风道内被加热后从两侧相邻出风区排入气隙。

转子端部采用两路通风系统：一路由绕组端部直线部分侧面进风，由本体第一风区（或第九风区)出风；另一路由绕组端部弧部外侧进风，经过端部铜排的风沟至弧部中心里侧出风，再由大齿端头月牙槽排入气隙。

氢气由装在转轴汽、励两端护环外侧的单级浆式风扇驱动，在定子机座内密封循环，热氢气经过氢气冷却器冷却进行再循环。

氢气冷却器横臵于发电机两端顶部的外罩内，汽、励端各一组，每组冷却器由两个冷却器组成，水路为各自独立的并联系统。

定子：定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。

为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度，在这些部位埋植了多只测温元件，通过导线连接到温度巡检装置，在运行中监控，比通过微机进行现实和打印。

转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

转子铁芯大容量的汽轮发电机转子铁芯采用机械强度高、导磁性能好的优质合金钢锻件（如镍铬钼钒、镍铬钒、钒镍钼等），经检验合格后，经加工制成。

转子的直径最大已达 1.25m,其中心孔的切向应力已接近目前锻件允许应力的极限。

护环对转子绕组端部起着固定、保护、防止变形的作用。

承受着转子的弯曲应力、热套应力和绕组端部及本身的巨大离心力。

1)发电机——是把机械能把转化成电能的装臵。

通过原动机先将各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机转换为电能，经输电、配电网络送往各种用电场合。

2)同步并列——当发电机电压的频率、幅值与系统电压的相同，两者之间的相角差为零时，此时对发电机进行并列操作，可使合闸冲击电流为零，该种并列方式称为同步并列。

3)迟相运行——同步发电机既发有功又发无功，这种状态称为迟相运行或称为滞后，此时发出感性无功功率。

4)进相运行——发电机送出有功吸收无功，这种状态我们称为进相运行。

5)失磁——发电机在运行中由于某种原因失去励磁电流，使转子的磁场消失，叫做发电机失磁。

6)发电机同步——是指转子磁场与定子磁场以相同的（方向）和相同的（速度）旋转。

7)发电机失步——又称脱调，此时转子的转速不再和定子磁场的同步转速保持一致，发电机的功角在（0-180度）范围内送出有功功率，在（180-360度）范围内吸收有功功率。

8)发电机的同步振荡——由于振荡中的能量消耗，振幅愈来愈小，逐渐衰减下来，在经过一定的往复振荡后，发电机转子将处于新的平衡位臵，进入稳定持续运行状态，称为同步振荡。

9)发电机的非同步振荡——在振荡过程中，如果振幅越来越大出现自摆脱同步现象，在这种情况下，发电机转子将被拖出同步转速而无法进入新的稳定持续运行状态，称为非同步振荡。

10)灭磁开关——是一种专用于发电机励磁回路中的直流单极空气自动开关。

11)强励——当同步发电机的自动电压调节器测得电网电压低于某一设定值．通常为80％一85％额定值时，即输出阶跃信号控制励磁系统使励磁电压迅速升至顶值的功能。

用继电器实现强行励磁的，通常称为继电强行励磁。

12)灭磁——使同步发电机的励磁电源迅速断开并使励磁绕组所储存的磁场能量迅速消耗掉的措施。

为了减小发电机内部故障电流或解列时过电压所造成的危害，当发电机短路保护或发电机异常运行保护的继电保护装臵动作跳开断路器时，要求同时尽快地灭磁。

13)发电机不对称运行——发电机不对称运行是一种非正常工作状态，它是指组成电力系统的电气元件三相对称状态遭到破坏时的运行状态，如三相阻抗不对称、三相负荷不对称等。

而非全相运行是不对称运行的特殊情况，即输电线、变压器或其它电气设备断开一相或两相的工作状态。

14)功角——功角δ有双重物理意义：一个是发电机内部感应电势0和发电机端电压之间的时间相角；另一个则表示主极磁场f和气隙合成磁场δ两者在空间的夹角(不计定子漏磁)。

9.2.6 保护出口方式（1）全停：跳高压侧断路器（跳闸线圈Ⅰ、Ⅱ）、跳灭磁开关、关闭主汽门、跳厂变A、B分支、起动快切；（2）解列灭磁：跳高压侧断路器（跳闸线圈Ⅰ、Ⅱ）、跳灭磁开关、跳厂变A、B分支、起动快切；（3）程序跳闸：关闭主汽门，由程序逆功率解列灭磁。

1、为什么摇测电缆绝缘前，先要对电缆进行放电？答：因为电缆线路相当于一个电容器，电缆运行时被充电，电缆停电后，电缆芯上集聚的电荷短时间内不能完全释放，此时，若用手触及，则会使人触电，若接摇表，会使摇表损坏。

所以摇测绝缘前，要先对地放电。

2.发变组测绝缘的相关规定？1、只允许发电机转子在静止或盘车状态下测量发电机绝缘，以防止人身感电或损坏水摇表。

2、发电机定子冷却水系统应投入正常，且水质合格。

3、气体臵换及发变组开关拉合闸试验过程中，严禁测量发电机各部绝缘。

4、整流柜的控制部分及电子装臵禁止用摇表测量绝缘电阻，如需测量，应由专业人员进行。

5、正确连接水摇表接线，防止损坏水摇表。

6、汇水管测量后应可靠接地。

7、应拉开有关回路的保险器。

8、测量发变组绝缘时，发电机中性点刀闸、主变出口刀闸，高厂变分支开关、灭磁开关应在开位，发电机出口PT应在断开位。

9、干燥情况下发电机定子回路的绝缘电阻值在100MΩ以上。

如测得定子回路的绝缘值降至历年的1/3—1/5时应查明原因，应设法消除。

10、当温度在10℃～30℃范围内，定子绕组吸收比R60/R15应不小于1.3。

11、发电机转子回路绝缘电阻值应在1 MΩ以上，如测量的绝缘电阻值低于上述允许值，应设法查找原因，当绝缘电阻无法恢复时汇报总工程师。

3.发电机各部绝缘电阻都在哪测，使用多少伏摇表，多少值为合格？4.发电机变压器组升压的注意事项？1.发电机升压应得到值长命令后方可进行。

2.发电机不允许在未充氢气和定子线圈未通水的情况下投入励磁升压。

3.发电机壳内的氢气各参数应在规定的范围内。

4.发电机转速在3000r/min定速后，机组方可启励。

5.发电机升压时，应监视定子三相电流为主变低压侧电流，定子电压应平衡，且无异常或事故信号。

6.当定子电压到额定值时，转子电压、转子电流应与空载值相近。

7.在自动励磁升压过程中，应注意监视，发现异常立即改为手动调整。

5.发电机并列时的注意事项1.发电机并列应得到值长命令后方可进行。

2.发电机必须采用自动准同期方式与系统并列。

3.发变组出口电压与系统电压相差大于±5%，发电机频率与系统频率相差大于±0.2Hz时，禁止投入同期装臵。

4.机组大修或同期装臵检修后，必须做假同期试验，假同期试验合格方可并列。

5.同期装臵异常时禁止并列。

6.并网前合上同期装臵电源开关，并网后应及时断开。

7.在发电机升压后、待并网时，如汽机跳闸或转速下降至2900r/min以下，应及时将发电机灭磁。

6.发电机升压过程中为什么要监视转子电流、定子电流？1)监视转子电流和与之对应的定子电压，可以发现励磁回路有无短路。

2)额定电压下的转子电流较额定空载励磁电流显著增加时，可以发现转子有匝间短路和定子铁芯有局部短路。

3)电压回路断线或电压表卡涩时，防止发电机电压升高，威胁绝缘。

4)发电机启动升压过程中，监视定子电流是为了判断发电机出口及变压器高压侧有无短路。

7.发电机解列操作时为什么要保留适当的无功负荷？1)防止在调节的过程中发生进相导致失磁保护误动作。

2)部分厂主变开关为分相操作开关，为及早发现解列后开关是否三相均断开，一般保留 5MVAR无功负荷可在三相定子电流上反映，如果拉开前有功、无功负荷均降至零，就不易及时发现，可能造成意外情况。

8.发电机运行中调节无功要注意什么？1)无功增加时，定子电流、转子电流不要超出规定值，也就是不要功率因数太低。

功率因数太低，说明无功过多，即励磁电流过大，转子绕组就可能过热。

2)由于发电机的额定容量、定子电流、功率因数都是对应的，若要维持励磁电流为额定值，又要降低功率因数运行，则必须降低有功出力，不然容量就会超过额定值。

3)无功减少时，要注意不可使功率因数进相。

9.发电机氢冷器定期放空气、排污的作用，各接引在氢冷器那个部位，排放周期？a)作用：发电机氢冷器定期放空气是为了防止冷却水内含有气体，聚积在氢冷器上部形成水塞，影响氢冷器冷却效果。

正常排放时排放出的应为冷却水。

排放时如有负压向内吸气，此现象为冷却水流量不足，由虹吸作用引起的，可开大进水门进行观查。

排放时如向外排气量较多，间隔一段时间又能排出气体，应联系检修化验气体，如含氢气则可判断为氢冷器漏泄，排放时应防止氢爆事件发生。

如即无水，又无正、负压气体，则可判断为放空气管路堵塞或阀门故障，应联系检修。

发电机氢冷器定期排污的作用是为了排放冷却水里的杂质，以免影响氢冷器冷却效果，正常排放时排放出的应为冷却水，否则可认为是排污管路堵塞，应联系检修。

i.接引部位：发电机氢冷器定期放空气管接在氢冷器回水流程的上部，发电机氢冷器排污管接在氢冷器来水流程的下部。

10.发电机内大量进油有哪些危害？怎样处理？危害：1、侵蚀电机的绝缘，加快绝缘老化。

使发电机内氢气纯度降低，增大排污补氢量。

2、如果油中含有水分大，将使发电机内部氢气湿度增大，使绝缘受潮，降低气体电击穿强度，严重时可能造成发电机内部相间短路。

处理： 1、控制发电机氢、油压差在规定范围内，以防止进油。

2、运行人员加强监视，发现有油及时排净，不使油大量积存。

保持油质合格。

3、经常投入氢气干燥器，使氢气湿度降低。

4、如密封瓦有缺陷，应尽早安排停机处理。

5、阀门误操作11.发电机漏氢现象：发电机氢压下降速度增快，补氢次数明显增加，补氢量增大。

处理：1、及时补氢，恢复正常氢压。

2、如氢压继续下降，补氢仍不能保持正常氢压时，则应按规定降发电机负荷，使各部温度保持正常，如果无法维持最低氢压运行应停机处理。