異步發電機
異步發電機異步發電機是利用定子與轉子間氣隙旋轉磁場與轉子繞組中感應電流相互作用的一種交流發電機。
目錄
定義及種類
產生過程
優缺點主要優點
主要缺點
經濟性定義及種類
產生過程
優缺點 主要優點
主要缺點
經濟性
定義及種類
異步發電機又稱“感應發電機”。利用定子與轉子間氣隙旋轉磁場與轉子繞組中感應電流相互作用的一種交流發電機。其轉子的轉向和旋轉磁場的轉向相同，但轉速略高于旋轉磁場的同步異步發電機轉速。常用作小功率水輪發電機。 交流勵磁發電機又被人們稱之為雙饋發電機.交流勵磁發電機由于轉子方采用交流電壓勵磁,使其具有靈活的運行方式,在解決電站持續工頻過電壓、變速恒頻發電、抽水蓄能電站電動-發電機組的調速等問題方面有著傳統同步發電機無法比擬的優越性。交流勵磁發電機主要的運行方式有以下三種:1) 運行于變速恒頻方式;2) 運行于無功大范圍調節的方式;3) 運行于發電-電動方式。
產生過程
隨著電力系統輸電電壓的提高,線路的增長, 當線路的傳輸功率低于自然功率時,線路和電站將出現持續的工頻過電壓.為改善系統的運行特性, 不少技術先進的國家,在6"世紀A"年代初開始研究異步發電機在大電力系統中的應用問題,并認為大系統采用異步發電機后,可提高系統的穩定性, 可靠性和運行的經濟性.
優缺點
主要優點
籠型轉子異步發電機結構簡單,牢固,特別適合于高圓周速度電機.無集電環和碳刷,可靠性高,不受使用場所限制.由于無轉子勵磁磁場,不需要同期及電壓調節裝置,電站設備簡化.負荷控制十分簡單,多數情況下不需水輪 機調速器,水輪機可全速運行或在鎖定導葉開度下在一定轉速范圍內變速運行.異步發電機盡管可能出現功率搖擺現象,但無同步發電機類似的振蕩和失步問題.并網操作簡便.
主要缺點
大容量異步發電機必須與同步發電機并列運行或接入電網運行,由同步發電機或電網提供自身所需的勵磁無功,因此異步發電機是電網的無功負載.盡管從原理上說異步發電機可以借助于電容器孤立運行在自激狀態,但處于這種運行狀態時,發電機調壓能力很弱,當發電機達到臨界負荷,將引起電壓崩潰. 異步發電機的勵磁一般而言可由同步發電機,電網或靜止電容器提供.具體的勵磁提供方式由電站類型或電網運行條件決定.雖然異步發電機不能提供自身和負載所需的無功,可能是一個缺陷,但當其使用恰當時,可作為電網無功優化的一種手段.并將會對電站和電網帶來明顯的技術經濟效益.
經濟性
(1)異步發電機裝備的電站由于無需直流勵磁系統,同期裝置,電站投資費用低. (2)由于無集電環,電刷,轉子勵磁繞組,因此維護及運行費用低. (3)異步發電機轉子為隱極及無同步發電機類似的轉子繞組,因此一般效率高于同容量同轉速的同步發電機.相同的水源下,采用異步發電機可多發電. (4)異步發電機的上述經濟性優勢將會由于異步發電機所需勵磁(或附加同步容量或附加電容器)受到部分抵消. (5)異步發電機所需勵磁的大小與電機的額定轉速成反比(即與電機的極對數成正比),轉速越高,標幺值勵磁越低. (6)異步發電機電站廠房面積較同步發電機電站廠房面積小.
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