異步式發(fā)電機(jī)

異步式發(fā)電機(jī)是利用定子與轉(zhuǎn)子間氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用的一種交流發(fā)電機(jī)。隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的提高，線路的增長，當(dāng)線路的傳輸功率低于自然功率時，線路和電站將出現(xiàn)持續(xù)的工頻過電壓。大容量異步式發(fā)電機(jī)必須與同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行或接入電網(wǎng)運(yùn)行，由同步發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)提供自身所需的勵磁無功。

⑴異步式發(fā)電機(jī)裝備的電站由于無需直流勵磁系統(tǒng)，同期裝置，電站投資費(fèi)用低.⑵由于無集電環(huán),電刷，轉(zhuǎn)子勵磁繞組，因此維護(hù)及運(yùn)行費(fèi)用低.⑶異步式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為隱極及無同步發(fā)電機(jī)類似的轉(zhuǎn)子繞組，因此一般效率高于同容量同轉(zhuǎn)速的同步發(fā)電機(jī).相同的水源下，采用異步式發(fā)電機(jī)可多發(fā)電.⑷異步式發(fā)電機(jī)的上述經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢將會由于異步式發(fā)電機(jī)所需勵磁(或附加同步容量或附加電容器)受到部分抵消。2100433B

發(fā)電機(jī)失磁異步運(yùn)行的影響有以下兩點(diǎn)：

①對發(fā)電機(jī)的影響。

發(fā)電機(jī)失磁后即進(jìn)入異步運(yùn)行工況，此工況對不同結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)能引起不同程度的轉(zhuǎn)子過熱、定子端部線圈和端部鐵芯部件過熱及發(fā)電機(jī)振動。對整體鍛造的隱極式轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī).在較小的滑差下可以發(fā)出較大的異步功率，一般不會造成危害.故允許短時間異步運(yùn)行(允許時間由制造廠或經(jīng)試驗(yàn)決定);對綁線式汽輪發(fā)電機(jī)(當(dāng)前已很少使用)與凸極式發(fā)電機(jī)，特別是有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)，則不允許異步運(yùn)行。

②對電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

發(fā)電機(jī)失磁后不但不能發(fā)出無功功率而且還要從系統(tǒng)吸收無功功率。發(fā)電機(jī)失磁后在異步運(yùn)行中所吸收的無功功率約與其額定有功功率的數(shù)值相等，發(fā)電機(jī)失磁后，系統(tǒng)中并列運(yùn)行的其他發(fā)電機(jī)須多供出相當(dāng)失磁發(fā)電機(jī)額定有功功率數(shù)值約兩倍的無功功率，才能維持原來系統(tǒng)無功電深的水平。否則系統(tǒng)局部電壓要大幅度下降，甚至發(fā)展成電壓崩潰。

異步發(fā)電機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)

籠型轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，牢固，特別適合于高圓周速度電機(jī)。無集電環(huán)和碳刷，可靠性高，不受使用場所限制。由于無轉(zhuǎn)子勵磁磁場，不需要同期及電壓調(diào)節(jié)裝置，電站設(shè)備簡化。負(fù)荷控制十分簡單，多數(shù)情況下不需水輪　機(jī)調(diào)速器，水輪機(jī)可全速運(yùn)行或在鎖定導(dǎo)葉開度下在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)變速運(yùn)行。異步發(fā)電機(jī)盡管可能出現(xiàn)功率搖擺現(xiàn)象，但無同步發(fā)電機(jī)類似的振蕩和失步問題，并網(wǎng)操作簡便。

異步發(fā)電機(jī)主要缺點(diǎn)

大容量異步發(fā)電機(jī)必須與同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行或接入電網(wǎng)運(yùn)行，由同步發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)提供自身所需的勵磁無功，因此異步發(fā)電機(jī)是電網(wǎng)的無功負(fù)載。盡管從原理上說異步發(fā)電機(jī)可以借助于電容器孤立運(yùn)行在自激狀態(tài)，但處于這種運(yùn)行狀態(tài)時，發(fā)電機(jī)調(diào)壓能力很弱，當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到臨界負(fù)荷，將引起電壓崩潰。異步發(fā)電機(jī)的勵磁一般而言可由同步發(fā)電機(jī)，電網(wǎng)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(wǎng)運(yùn)行條件決定。雖然異步發(fā)電機(jī)不能提供自身和負(fù)載所需的無功，可能是一個缺陷，但當(dāng)其使用恰當(dāng)時，可作為電網(wǎng)無功優(yōu)化的一種手段。并將會對電站和電網(wǎng)帶來明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

《異步化同步發(fā)電機(jī)》分為上、下兩篇，共11章，上篇：異步化汽輪發(fā)電機(jī)，共5章，主要討論異步化汽輪發(fā)電機(jī)電氣結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、控制原理、運(yùn)行特性、勵磁系統(tǒng)故障后發(fā)電機(jī)運(yùn)行行為、異步化汽輪發(fā)電機(jī)與同步汽輪發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行及異步化汽輪發(fā)電機(jī)電磁設(shè)計特點(diǎn)；下篇：交流勵磁發(fā)電機(jī)（即雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)），共6章，主要討論交流勵磁發(fā)電機(jī)原理、數(shù)學(xué)模型、控制策略、運(yùn)行特性、勵磁電源及諧波分析、發(fā)電機(jī)電磁設(shè)計特點(diǎn)及其在水電站和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用?！懂惒交桨l(fā)電機(jī)》可作為電氣工程專業(yè)的研究生教材，亦可供電機(jī)設(shè)計、運(yùn)行與控制、電力系統(tǒng)等方面的科研、工程技術(shù)人員參考。