發(fā)電機為什么能發(fā)電？ 發(fā)電機原理及構(gòu)造——發(fā)電機的勵磁系統(tǒng) 眾所周知，同步發(fā)電機要用直流電流勵磁。在以往的他勵式同步發(fā)電機中，其直流電流是有附設(shè)的直流勵磁機供給。直流勵磁機是一種帶機械換向器的旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機。其多相閉合電樞繞組切割定子磁場產(chǎn)生了多相交流電，由于機械換向器和電刷組成的整流系統(tǒng)的整流作用，在電刷上獲得了直流電，再通過另一套電刷，滑塊系統(tǒng)將獲得的直流輸送到同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，勵磁繞組去勵磁，因此直流勵磁機的換向器原則上是一個整流器，顯然可以用一組硅二節(jié)管取代，而功率半導體器件的發(fā)展提供了這個條件。將半導體元件與發(fā)電機的軸固結(jié)在一起轉(zhuǎn)動，則可取消換向器、滑塊等滑動接觸部分、利用二極管換成直流電流。直流送給轉(zhuǎn)子勵磁、繞組勵磁。這就是無刷系統(tǒng)。 下面我們以典型的幾種不同發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，介紹它的工作原理。 一、相復勵勵磁原理 由線形電抗器DK把電樞繞組抽頭電壓移相約90°、和電流互感器LH提供的電壓幾何疊加，經(jīng)過橋式整流器ZL整流，供給發(fā)電機勵磁繞組。負載時由電流互感器LH供給所需的復勵電流，進行電流補償，由線形電抗器DK移相進行相位補償。 二、三次諧波原理 對一般發(fā)電機來源，我們需要的是工頻正弦波，稱為基波，比基波高的正弦波都稱為諧波、其中三次諧波的含量 ，在諧波發(fā)電機定子槽中，安放有主繞組和諧波勵磁繞組（s1、s2），而這個繞組之間沒有電的聯(lián)系。諧波繞組將繞組中150HZ諧波感應出來，經(jīng)過ZL橋式整流器整流，送到主發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組LE中進行勵磁。 三、可控硅直接勵磁原理 可控硅直接勵磁是采用可控硅整流器直接將發(fā)電機輸出的任一相一部分能量，經(jīng)整流后送入勵磁繞組去的勵磁方式，它是由自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR），控制可控硅的導通角來調(diào)節(jié)勵磁電流大小而維持發(fā)電機端電壓的穩(wěn)定。 四、無刷勵磁原理 無刷勵磁主要用于西門子、斯坦福、利萊等無刷發(fā)電機。它是利用交流勵磁機，其定子上的剩磁或 磁鐵（帶永磁機）建立電壓，該交流電壓經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流起整流后，送入主發(fā)電機的勵磁繞組，使發(fā)電機建壓。自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）能根據(jù)輸出電壓的微小偏差迅速地減小或增加勵磁電流，維持發(fā)電機的所設(shè)定電壓近似不變

發(fā)電機逆功率保護學習 發(fā)電機逆功率保護 　　發(fā)電機逆功率保護又稱功率方向保護。一般而言，發(fā)電機的功率方向應該為由發(fā)電機流向母線，但是當發(fā)電機失磁或其他某種原因，發(fā)電機有可能變?yōu)殡妱訖C運行，即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當逆功率達到一定值時，發(fā)電機的保護動作，或動作于發(fā)信號或動作于跳閘。 　1、概述說明 　　并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機，在汽輪機的主汽門關(guān)閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關(guān)閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。 　　對汽輪機逆功率保護的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。 　　1、動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機逆功率保護的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護的動作功率 Krel-可靠系數(shù)，取0.8 P1-主汽門關(guān)閉后，汽輪機維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等)有關(guān)，一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機拖動汽輪發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。 　　2、動作延時發(fā)電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發(fā)電機主汽門關(guān)閉后允許運行的時間來整定，該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明，當汽輪機蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機主汽門關(guān)閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。 　　另外，投運的大型汽輪發(fā)電機，多采用逆功率保護去啟動程序跳閘回路，此時，動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內(nèi)，由于汽輪機及發(fā)電機的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應大于1%PN。 　　2、原理介紹 　　當發(fā)電機出現(xiàn)逆功率(外部功率指向發(fā)電機，也就是發(fā)電機變成電動機工況)，逆功率保護動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號。 　　由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發(fā)電機;由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機配合，可以制成汽輪發(fā)電機，這種發(fā)電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、風能、原子能、地熱、潮汐、生物能等能量的各類發(fā)電機。 此外，由于發(fā)電機工作原理不同又分作直流發(fā)電機，異步發(fā)電機和同步發(fā)電機。在廣泛使用的大型發(fā)電機都是同步發(fā)電機。 　　何為逆功率? 　　眾所周知，發(fā)電機的功率方向應該由發(fā)電機方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因，當汽輪機失去原動力，而發(fā)電機出口開關(guān)又未能跳閘，則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)流向發(fā)電機，即發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C在運行。此時發(fā)電機從系統(tǒng)中吸取有功功率，此即為逆功率。 　　逆功率的危害 　　發(fā)電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因?qū)е轮髌T關(guān)閉而失去原動力時，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C帶動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會引起鼓風摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。 　　所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。 　　發(fā)電機的程序逆功率保護 　　發(fā)電機程序逆功率保護主要是防止發(fā)電機在帶有一定負荷的情況下，突然跳開發(fā)電機出口開關(guān)而汽輪機主汽門又未能全部關(guān)閉的情況。在此情況下，汽輪發(fā)電機組極易發(fā)生超速，甚至飛車。為避免此種情況，對于非短路故障的某些保護，動作信號發(fā)出后，先作用于關(guān)閉汽輪機主汽門，待發(fā)電機逆功率繼電器動作后，與主汽門關(guān)閉的信號組成與門，經(jīng)一短時限組成程序逆功率保護，動作作用于全停。 　　逆功率保護與程序逆功率保護的區(qū)別 　　逆功率保護是為了防止逆功率后，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C，帶動汽輪機旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機的損壞。歸根到底，是怕原動機動力不足，反被系統(tǒng)帶著跑! 　程序逆功率保護是為了防止發(fā)電機組突然解列后，主汽門未完全關(guān)閉，導致汽輪機超速，從而利用逆功率來規(guī)避。歸根到底，是怕原動機動力太足導致機組超速! 　　所以說嚴格意義上來說，逆功率保護是發(fā)電機繼電保護的一種，但主要是保護汽輪機。而程序逆功率保護不是一種保護而是為了實現(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動作過程，也叫程序跳閘，一般應用于停機方式。 　　關(guān)鍵的是逆功率只要定值達到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達到，還要求汽機主汽門關(guān)閉，所以說在機組啟動過程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動作。