1、Specialized English for Electric Power 电力专业英语电力专业英语 Lesson FiveSynchronous Generator1 notes to the textl magnetic field magnetic field 磁场磁场lSynchronous machine Synchronous machine 同步电机同步电机l round-rotor=cylindrical-rotor=non-salient pole rotor round-rotor=cylindrical-rotor=non-salient pole rotor 隐极式转
2、子隐极式转子l amortisseur winding or damper winding amortisseur winding or damper winding 阻尼绕组阻尼绕组l synchronous convertor synchronous convertor 换流器换流器l laid flat laid flat 平放平放l leads leads 引线引线l loss synchronism loss synchronism 失去同步失去同步 l somewhat increased efficiency somewhat increased efficiency 效率有所增
3、加效率有所增加2 key words 同步发电机同步发电机 定子定子 转子转子 电枢电枢 磁场磁场Synchronous generator stator rotor armature magnetic field 稳态稳态 励磁电流励磁电流 隐极机隐极机 凸极机凸极机Steady-state field current round-rotor machine salient pole machine汽轮发电机汽轮发电机 隐级式转子隐级式转子 凸极式转子凸极式转子Turbogenerator cylindrical（round）rotor salient-pole rotor 分布式励磁绕组分
4、布式励磁绕组 集中式励磁绕组集中式励磁绕组 线槽线槽Distributed field winding concentrated field winding slot阻尼绕组阻尼绕组 同步电动机同步电动机 同步调相机同步调相机amortisseur/damper winding synchronous motor synchronous condenser同步换流机同步换流机 三相星形连接绕组三相星形连接绕组 线电压线电压Synchronous converter three-phase Y-connected winding line voltage相电压相电压 铜排铜排 护环护环 引线引线
5、 滑环滑环 碳刷碳刷Phase voltage copper strap retaining ring lead slip ring carbon brush同步电抗同步电抗 暂态电抗暂态电抗 次暂态电抗次暂态电抗Synchronous reactance transient reactance subtransient reactance2 key words短路短路 开路开路 单机对无穷大母线单机对无穷大母线Short-circuit open-circuit a machine connected to an infinite bus相量图相量图 负荷角负荷角 失去同步失去同步 短路比短
6、路比phasor diagram load angle lose synchronism short-circuit ratio汽轮发电机汽轮发电机 隐级式转子隐级式转子 凸极式转子凸极式转子turbogenerator cylindrical（round）rotor salient-pole rotor 空载空载 满载满载 电压调节器电压调节器 励磁系统励磁系统 惯性惯性No-load full-load voltage regulator excitation system inertia刚性刚性 标幺值标幺值stiffness per-unit value3 Text(1)同步发电机是一
7、种交流同步电机，由定子和转子组成。换言之，同步发电机是一种交流同步电机，由定子和转子组成。换言之，同步发电机由定子电枢和转子磁场组成。稳态运行时，电枢电流同步发电机由定子电枢和转子磁场组成。稳态运行时，电枢电流产生的旋转磁场和直流励磁电流产生的磁场同步。同步机可分为产生的旋转磁场和直流励磁电流产生的磁场同步。同步机可分为两种主要类型：隐极式的和凸极式的。由汽轮机驱动的发电机两种主要类型：隐极式的和凸极式的。由汽轮机驱动的发电机（汽轮发电机）有圆柱形的转子（隐极转子），励磁绕组分布于（汽轮发电机）有圆柱形的转子（隐极转子），励磁绕组分布于转子线槽中。大多数汽轮发电机有两个极。由水轮机驱动的发电转
8、子线槽中。大多数汽轮发电机有两个极。由水轮机驱动的发电机（水轮发电机）的转子是凸极式的，由迭片组成，一般有两个机（水轮发电机）的转子是凸极式的，由迭片组成，一般有两个以上的极，励磁绕组集中缠绕其上。有些水轮发电机有阻尼绕组，以上的极，励磁绕组集中缠绕其上。有些水轮发电机有阻尼绕组，有些没有。同步电动机和同步调相机的转子是凸极式的，带有阻有些没有。同步电动机和同步调相机的转子是凸极式的，带有阻尼绕组。而同步换流机则有旋转的凸极式的电枢，静止的励磁绕尼绕组。而同步换流机则有旋转的凸极式的电枢，静止的励磁绕组并带有阻尼绕组。组并带有阻尼绕组。3 Text(2)同步机的电枢绕组由置于定子线槽中的导体迭
9、片组成，通常采同步机的电枢绕组由置于定子线槽中的导体迭片组成，通常采用三相星形接线，线电压在用三相星形接线，线电压在13.8KV以上。同心的绝缘铜排构成以上。同心的绝缘铜排构成的转子绕组平放于转子轴线槽中，用金属楔固定。转子线圈由热的转子绕组平放于转子轴线槽中，用金属楔固定。转子线圈由热缩的护环首尾相连。护环通过引线连到滑环上，滑环接触碳刷导缩的护环首尾相连。护环通过引线连到滑环上，滑环接触碳刷导出电流。出电流。3 Text(3)发电机的性能主要是由发电机众多的电抗决定的，如同步电抗、发电机的性能主要是由发电机众多的电抗决定的，如同步电抗、暂态电抗和次暂态电抗，它们分别主要影响发电机稳态运行、
10、电暂态电抗和次暂态电抗，它们分别主要影响发电机稳态运行、电压调节器的正常响应和短路或暂态过程中极短时性能（次暂态）。压调节器的正常响应和短路或暂态过程中极短时性能（次暂态）。励磁绕组电感也是影响发电机性能的一个因素，因为它决定励磁励磁绕组电感也是影响发电机性能的一个因素，因为它决定励磁电流的变化速度。图电流的变化速度。图5-1所示是单机无穷大系统的示意图和相量所示是单机无穷大系统的示意图和相量图。如果忽略损耗，发电机原动机的功率输出就等于发电机的功图。如果忽略损耗，发电机原动机的功率输出就等于发电机的功率输出。（发电机）励磁电压相量率输出。（发电机）励磁电压相量E和（机端）电压相量之间的和（机
11、端）电压相量之间的夹角夹角称为功角，它和原动机轴上的输入功率有关。如果由单个称为功角，它和原动机轴上的输入功率有关。如果由单个的发电机供负荷，则由负荷决定所需功率因此也决定了功角。而的发电机供负荷，则由负荷决定所需功率因此也决定了功角。而当发电机接于无穷大系统时，发电机输出的功率，不再由负荷直当发电机接于无穷大系统时，发电机输出的功率，不再由负荷直接决定，此时如果改变原动机输出功率就改变了功角接决定，此时如果改变原动机输出功率就改变了功角，这样发，这样发电机就可以根据技术上和经济上的限制，根据运行人员的要求传电机就可以根据技术上和经济上的限制，根据运行人员的要求传输功率。输功率。3 Text(
12、4)传输到无穷大系统的每相功率为传输到无穷大系统的每相功率为,由图由图5-2的相量图可知的相量图可知因此因此这个表达式及其重要，因为它描述了电力系统运行的主要特征。这个表达式及其重要，因为它描述了电力系统运行的主要特征。图图5-1单机无穷大系统单机无穷大系统 图图5-2单机无穷大系统相量图单机无穷大系统相量图3 Text(5)此方程表明此方程表明 时，传输功率最大。如果错误地将时，传输功率最大。如果错误地将调得大于调得大于90o，则增加则增加会降低传输功率，发电机运行将不稳定而失去同步。会降低传输功率，发电机运行将不稳定而失去同步。3 Text(6)短路比（短路比（SCR）是系统运行特性的另一
13、种标志，它是发电机空）是系统运行特性的另一种标志，它是发电机空载额定电压下的励磁电流与发电机机端短路时产生额定电流所需载额定电压下的励磁电流与发电机机端短路时产生额定电流所需的励磁电流的比值（的励磁电流的比值（）。发电机运行中，为保持负荷变化时机端）。发电机运行中，为保持负荷变化时机端电压不变，励磁电流必须与电压不变，励磁电流必须与SCR呈反比变化。换言之，对于相同呈反比变化。换言之，对于相同的负荷变化量，的负荷变化量，SCR较小的发电机，励磁变化的百分比较大；而较小的发电机，励磁变化的百分比较大；而SCR较大的发电机，励磁变化的百分比较小。较大的发电机，励磁变化的百分比较小。3 Text(7
14、)总的来说，较高的短路比是稳定性能较好的标志，虽然这一说总的来说，较高的短路比是稳定性能较好的标志，虽然这一说法不是在任何情况下都成立。影响稳定性的因素还有电压调节器法不是在任何情况下都成立。影响稳定性的因素还有电压调节器和励磁系统的反应速度，原动机和发电机额定参数的匹配程度，和励磁系统的反应速度，原动机和发电机额定参数的匹配程度，原动机、发电机组的总惯性，系统的刚性等。例如，原动机、发电机组的总惯性，系统的刚性等。例如，SCR为为0.64的发电机的稳定性有可能比的发电机的稳定性有可能比SCR为为0.58的发电机低，因为后者的的发电机低，因为后者的机械质量大，又具有快速的电压调节器和高响应的励
15、磁调节系统。机械质量大，又具有快速的电压调节器和高响应的励磁调节系统。3 Text(8)近年来控制设备性能的改善和紧密联系的系统网架使电力工业近年来控制设备性能的改善和紧密联系的系统网架使电力工业倾向于使用较低短路比的发电机，所涉及的设计参数一般允许使倾向于使用较低短路比的发电机，所涉及的设计参数一般允许使用较低短路比的价格较低的发电机。用较低短路比的价格较低的发电机。3 Text(9)由于高速、高温、高压的经济性，发电机的最大额定容量在十由于高速、高温、高压的经济性，发电机的最大额定容量在十年中已经几乎翻了一番。大容量机组的优点是：效率有所增加、年中已经几乎翻了一番。大容量机组的优点是：效率有所增加、每千瓦投资有所减少，而且发电厂的运行费用也由于使用较少的每千瓦投资有所减少，而且发电厂的运行费用也由于使用较少的机组更容易操控而降低。机组更容易操控而降低。
