異步式發(fā)電機簡介

異步式發(fā)電機是利用定子與轉(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。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)電機必須與同步發(fā)電機并列運行或接入電網(wǎng)運行，由同步發(fā)電機或電網(wǎng)提供自身所需的勵磁無功。

⑴異步式發(fā)電機裝備的電站由于無需直流勵磁系統(tǒng)，同期裝置，電站投資費用低.⑵由于無集電環(huán),電刷，轉(zhuǎn)子勵磁繞組，因此維護及運行費用低.⑶異步式發(fā)電機轉(zhuǎn)子為隱極及無同步發(fā)電機類似的轉(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.相同的水源下，采用異步式發(fā)電機可多發(fā)電.⑷異步式發(fā)電機的上述經(jīng)濟性優(yōu)勢將會由于異步式發(fā)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。2100433B

發(fā)電機失磁異步運行的影響有以下兩點：

①對發(fā)電機的影響。

發(fā)電機失磁后即進入異步運行工況，此工況對不同結(jié)構(gòu)的發(fā)電機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)電機振動。對整體鍛造的隱極式轉(zhuǎn)子發(fā)電機.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行(允許時間由制造廠或經(jīng)試驗決定);對綁線式汽輪發(fā)電機(當(dāng)前已很少使用)與凸極式發(fā)電機，特別是有阻尼繞組的水輪發(fā)電機，則不允許異步運行。

②對電力系統(tǒng)運行的影響。

發(fā)電機失磁后不但不能發(fā)出無功功率而且還要從系統(tǒng)吸收無功功率。發(fā)電機失磁后在異步運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)電機失磁后，系統(tǒng)中并列運行的其他發(fā)電機須多供出相當(dāng)失磁發(fā)電機額定有功功率數(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)電機主要優(yōu)點

籠型轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，牢固，特別適合于高圓周速度電機。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　機調(diào)速器，水輪機可全速運行或在鎖定導(dǎo)葉開度下在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)變速運行。異步發(fā)電機盡管可能出現(xiàn)功率搖擺現(xiàn)象，但無同步發(fā)電機類似的振蕩和失步問題，并網(wǎng)操作簡便。

異步發(fā)電機主要缺點

大容量異步發(fā)電機必須與同步發(fā)電機并列運行或接入電網(wǎng)運行，由同步發(fā)電機或電網(wǎng)提供自身所需的勵磁無功，因此異步發(fā)電機是電網(wǎng)的無功負(fù)載。盡管從原理上說異步發(fā)電機可以借助于電容器孤立運行在自激狀態(tài)，但處于這種運行狀態(tài)時，發(fā)電機調(diào)壓能力很弱，當(dāng)發(fā)電機達到臨界負(fù)荷，將引起電壓崩潰。異步發(fā)電機的勵磁一般而言可由同步發(fā)電機，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)運行條件決定。雖然異步發(fā)電機不能提供自身和負(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)濟效益。

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