汽輪發(fā)電機的原理 汽輪發(fā)電機是指用汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機。由鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽進入汽輪機內(nèi)膨脹做功，使葉片轉(zhuǎn)動而帶動發(fā)電機發(fā)電，做功后的廢汽經(jīng)凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、給水加熱裝置等送回鍋爐循環(huán)使用。 汽輪發(fā)電機是由汽輪機作原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應原理把機械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電設備。發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)通入直流電流后，便建立轉(zhuǎn)子磁場，這個磁場稱主磁場，它隨著汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其磁通自轉(zhuǎn)子的一個磁極出來，經(jīng)過空氣隙、定子鐵芯、空氣隙，再進入轉(zhuǎn)子另一個相鄰磁極，從而構(gòu)成主磁通回路。由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子隨著汽輪機轉(zhuǎn)動，發(fā)電機磁極旋轉(zhuǎn)一周，主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內(nèi)的u、v、w三相繞組依次切割，根據(jù)電磁感應定律，在定子三相繞組內(nèi)感應出相位不同的三相交變電動勢。 假設汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子具有一對磁極，當汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子與汽輪機轉(zhuǎn)子同軸高速旋轉(zhuǎn)時，如汽輪機以3000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)時，這樣發(fā)電機轉(zhuǎn)子以50周/秒的恒速旋轉(zhuǎn)，磁極極性也要變化50次，那么在發(fā)電機定子繞組內(nèi)感應電動勢也變化50次，同時在定子三相繞組內(nèi)感應出相位不同的三相交變電動勢，即頻率為50赫茲的三相交變電動勢。這時若將發(fā)電機定子三相繞組末端連在一起接地，而將發(fā)電機定子三相繞組的首端引出線與用電設備連接，就會有電流流過，這個過程即為汽輪機轉(zhuǎn)子輸入的機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

交流發(fā)電機和發(fā)電機組額定值的定義 交流發(fā)電機上的kVA額定值主要受繞組絕緣系統(tǒng)的熱能力控制 交流發(fā)電機的額定值定義了其向連接負載提供電力的能力。額定值以kVA為單位，并且是在發(fā)電機組應用中交流發(fā)電機選型的起點。雖然在選型和選擇過程中還必須考慮其他因素，但本文討論的主題包括額定值和占空比的定義、行業(yè)中使用的術(shù)語以及這如何為協(xié)助GOEM為其發(fā)電機組選擇合適的交流發(fā)電機提供信息。 交流發(fā)電機額定值 交流發(fā)電機的kVA額定值主要取決于繞組絕緣系統(tǒng)的熱容量和所需的預期使用壽命。對于給定的使用壽命，絕緣等級越高，交流發(fā)電機運行時的熱量越高。 下表列出了用于對絕緣系統(tǒng)的性能進行分類的字母和相應的標稱工作溫度。 現(xiàn)代繞組絕緣的行業(yè)標準是低壓系統(tǒng)為H級（<1kV），中壓和高壓系統(tǒng)為F級（>1kV）。 然而，應該注意的是，分配給絕緣系統(tǒng)等級的字母不一定與交流發(fā)電機額定的溫升等級相同。如果交流發(fā)電機上的kVA額定值導致運行溫度低于絕緣系統(tǒng)的標稱容量，則運行壽命會延長。相反，如果kVA額定值導致高于絕緣系統(tǒng)標稱能力的工作溫度，則工作壽命會縮短。 這兩種情況都是可接受的運行條件，但是在為特定應用選擇交流發(fā)電機時，必須考慮交流發(fā)電機繞組的預期壽命。 示例：備用電源與主電源應用 在典型的備用電源應用（例如醫(yī)院）中，每年的運行時間很可能少于200小時。在安裝的整個生命周期內(nèi)，例如15年，這相當于總共多3000小時運行時間。鑒于運行時間相對較低，交流發(fā)電機可以在更高的溫度下運行，因此額定值相對較高。 出于這個原因，客戶將在備用應用的交流發(fā)電機上達到kVA額定值峰值。 然而，在連續(xù)運行的應用中，例如嵌入式發(fā)電方案，運行時間可能高達每年8000小時。這相當于在同樣的15年期間運行超過120000小時。在這種情況下，繞組的溫度必須使用相對較低的kVA額定值來降低。 因此，客戶的交流發(fā)電機將達到F級甚至B級kVA額定值。 熱損傷曲線說明絕緣壽命隨工作溫度的變化，并與其他工具結(jié)合使用，以便在為特定發(fā)電應用的交流發(fā)電機指定額定值時做出選型和選擇決定。 發(fā)電機組額定值 發(fā)電機組額定值原理引入了備用和主電源應用的概念。在ISO8528-1的指導下，發(fā)電機組額定值的定義按應用分為四個類別。 ■ 應急備用電源，（ESP額定值） ■ 限時主電源，（LTP額定值） ■ 主要額定功率，（PRP額定值） ■ 連續(xù)運行功率，（COP額定值） 每個定義都規(guī)定了以下標準： ■ 負載類型 其中包括可變負載，即負載循環(huán)的幅度和持續(xù)時間不同，另外還有恒定負載，即負載保持恒定水平，但負載循環(huán)的持續(xù)時間可能會有所不同。 ■ 每年運行小時數(shù) 將平均負載水平與發(fā)電機組的指定額定值進行比較，并表示為額定kVA的百分比。發(fā)電機組必須能夠在規(guī)定的小時數(shù)中在平均負載水平運行。 ■ 過載要求 過載能力表示可在指定的持續(xù)時間內(nèi)高于指定kVA額定值的百分比。 交流發(fā)電機額定值的術(shù)語和定義因行業(yè)而異，與發(fā)電機組使用的術(shù)語和定義不一致。交流發(fā)電機的定義以國際標準ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全國標準（如NEMA MG 1-32（北美））為指導，這些標準本身引入了進一步的變化。 下表總結(jié)了根據(jù)ISO 8528-1對發(fā)電機組的定義以及ISO 8528-3和IEC 60034-1對交流發(fā)電機的定義。盡管存在差異，但該表顯示了如何匹配交流發(fā)電機與發(fā)電機組的額定值和運行負荷。 需要注意的是，與標準相比，GOEM可能決定提供更高水平的性能，例如更高的平均負載或更長的運行時間。 在將交流發(fā)電機與發(fā)電機組額定值和應用相匹配時，需要考慮到這一點。