同步发电机异步运行的条件极其工作原理?

同步发电机失磁后，进入异步运行。相当于一个滑差为s的异步发电机，一方面向系统送出有功功率，另一方面自系统吸收大量的无功功率用于励磁，发电机的无功功率表指示负值，功率因数表指示进相。 发电机失磁后，电磁功率减小，在转子上出现转矩不平衡，促使发电机加速，转子被加速至超出同步转速运行，以致最后失步。 异步运行时，发电机从系统吸收大量的无功功率，所以发电机电压以及附近用户处的电压将要下降。 汽轮发电机短时内处在这种情况下作异步运行是容许的，不会使发电机受到损伤。当励磁恢复后，汽轮发电机又可平稳拉入同步。但是长时间异步运行是不容许的，会引起定子和铁心端部过热，转子绕组也因感应电流产生相当大的热量，引起发热和损伤， 一般规定，汽轮发电机的异步运行时间为15~30min。 不同的系统无功功率储备、机组类型各不相同，有的发电机允许异步运行，有的则不允许异步运行，因此处理的方式也不同。 对于100MW汽轮机组，经大量失磁运行试验表明，在30s内将发电机的P减至额定值的50%可继续运行15min；若将P减至额定值的40％可继续运行30min。但对Q储备不足的电力系统，考虑电力系统电压水平和系统稳定，不允许某些容量的汽轮发电机异步运行。 1)系统有足够无功电源储备。应能确认发电机失磁后能保证电压不低于额定值的90％，才能保证系统的稳定。 2)定子电流不超过发电机运行规程所规定的数值，一般不超过额定值的1.1倍。 3)定子端部各构件的温度不超过允许值。 4)外冷式发电机的转子损耗不超过额定励磁损耗，内冷式发电机的转子损耗不超过0.5倍额定励磁损耗。 对于调相机和水轮发电机，无论系统无功功率储备如何，均不允许异步运行。因调相机本身是无功电源，失去励磁就失去了无功调节的作用。而水轮发电机其转子为凸极转子，失磁后，转子上感应的电流很小，产生的异步转矩小，故输出有功功率也小，异步运行便无实际意义。 不允许发电机异步运行的处理： 1)根据表计和信号显示，尽快判明失磁原因。 2)失磁机组可利用失磁保护带时限动作于跳闸。若失磁保护未动作，应立即手动将机组与系统解列。 3)若失磁机组的励磁可切换至备用励磁，且其余部分仍正常，在机组解列后可迅速切换至备用励磁，然后将机组重新并网。 4)在进行上述处理的同时，应尽量增加其他未失磁机组的励磁电流，以提高系统电压稳定能力。 5)严密监视失磁机组的高压厂用母线电压，在条件允许且必要时，可切换至备用电源供电，以保证该机组厂用电的可靠性。 允许发电机异步运行的处理： 1)发电机失磁后，若发电机为重载，在规定时间内，将有功功率减至允许值(减少对系统和厂用电的影响)；若发电机为轻载，则不必减有功功率；在允许运行时间内查找机组失磁的原因。 2)增加其他机组的励磁电流，维持系统电压。 3)监视失磁机组定子电流应不超过1.1倍额定电流，定子电压应不低于0.9倍额定电压，并同时监视定子端部温度。 4)在允许运行时间内，设法迅速恢复励磁电流。如AVR不能正常工作，应切换至备用励磁装置。 5)如果在允许继续运行的时间内不能恢复励磁，应将失磁发电机的有功功率转移至其他机组，然后解列。

同步发电机失磁后，进入异步运行。相当于一个滑差为s的异步发电机，一方面向系统送出有功功率，另一方面自系统吸收大量的无功功率用于励磁，发电机的无功功率表指示负值，功率因数表指示进相。 发电机失磁后，电磁功率减小，在转子上出现转矩不平衡，促使发电机加速，转子被加速至超出同步转速运行，以致最后失步。 异步运行时，发电机从系统吸收大量的无功功率，所以发电机电压以及附近用户处的电压将要下降。 汽轮发电机短时内处在这种情况下作异步运行是容许的，不会使发电机受到损伤。当励磁恢复后，汽轮发电机又可平稳拉入同步。但是长时间异步运行是不容许的，会引起定子和铁心端部过热，转子绕组也因感应电流产生相当大的热量，引起发热和损伤， 一般规定，汽轮发电机的异步运行时间为15~30min。 不同的系统无功功率储备、机组类型各不相同，有的发电机允许异步运行，有的则不允许异步运行，因此处理的方式也不同。 对于100MW汽轮机组，经大量失磁运行试验表明，在30s内将发电机的P减至额定值的50%可继续运行15min；若将P减至额定值的40％可继续运行30min。但对Q储备不足的电力系统，考虑电力系统电压水平和系统稳定，不允许某些容量的汽轮发电机异步运行。 1)系统有足够无功电源储备。应能确认发电机失磁后能保证电压不低于额定值的90％，才能保证系统的稳定。 2)定子电流不超过发电机运行规程所规定的数值，一般不超过额定值的1.1倍。 3)定子端部各构件的温度不超过允许值。 4)外冷式发电机的转子损耗不超过额定励磁损耗，内冷式发电机的转子损耗不超过0.5倍额定励磁损耗。 对于调相机和水轮发电机，无论系统无功功率储备如何，均不允许异步运行。因调相机本身是无功电源，失去励磁就失去了无功调节的作用。而水轮发电机其转子为凸极转子，失磁后，转子上感应的电流很小，产生的异步转矩小，故输出有功功率也小，异步运行便无实际意义。 不允许发电机异步运行的处理： 1)根据表计和信号显示，尽快判明失磁原因。 2)失磁机组可利用失磁保护带时限动作于跳闸。若失磁保护未动作，应立即手动将机组与系统解列。 3)若失磁机组的励磁可切换至备用励磁，且其余部分仍正常，在机组解列后可迅速切换至备用励磁，然后将机组重新并网。 4)在进行上述处理的同时，应尽量增加其他未失磁机组的励磁电流，以提高系统电压稳定能力。 5)严密监视失磁机组的高压厂用母线电压，在条件允许且必要时，可切换至备用电源供电，以保证该机组厂用电的可靠性。 允许发电机异步运行的处理： 1)发电机失磁后，若发电机为重载，在规定时间内，将有功功率减至允许值(减少对系统和厂用电的影响)；若发电机为轻载，则不必减有功功率；在允许运行时间内查找机组失磁的原因。 2)增加其他机组的励磁电流，维持系统电压。 3)监视失磁机组定子电流应不超过1.1倍额定电流，定子电压应不低于0.9倍额定电压，并同时监视定子端部温度。 4)在允许运行时间内，设法迅速恢复励磁电流。如AVR不能正常工作，应切换至备用励磁装置。 5)如果在允许继续运行的时间内不能恢复励磁，应将失磁发电机的有功功率转移至其他机组，然后解列。

同步发电机，也就是说转子旋转的速度，和发电频率，有绝对的正比例关系，即他们有一个磁场同步速和转速相等的关系

也就是比如2极励磁绕组发电机，想发50HZ电，那么必须转速为1500转，否则就不是50HZ了。

所以这种发电机一般用在水电，火电，柴油机后备供电，以及其他能够比较稳定提供动力的发电场所，同步发电机效率是很高很高的，而且可以自己建立电压。

此外，异步发电机，其实就是和我们看到的异步三相电动机那样

他唯一的优点就是，比如用在风力发电，转速不断变化，但他的频率却永远是50HZ，电压也维持着一个源电压，而电流不断随转速而改变

这就是适合了他用在不断变化的发电场所

他发电之前，必须用电网，或者一台同步发电机连接他的绕组，然后产生旋转磁场，再由外力带动转子运转而反向送电

事实上他和异步电动机没有区别，就是同一个东西，但我简单归纳一下他与异步电动机在什么时候不同，也就是何时他为发电机，何时他为电动机

假设他作为电动机时，输入线圈绕组频率为50HZ，电压380V（一共三相，线电压380V三角接法），磁场同步速假设为1000转

那么，当他

转子转速小于1000转即小于同步速时，为电动机，消耗有功电能。
转子转速大于1000转即大于同步速时，为发电机，消耗无功电能，发出有功电能。

当转子等于1000转即等于同步速时，是作为电动机的，但电动机不消耗有功，只消耗大量无功，并且不发出有功电能。发电机在运行中，励磁回路因种种故障或事故，造成全失磁或部分失磁时有发生。 电机就会异步运行。其结果表明发电机失磁转入异步运行后，迅速将有功功率减到 0.4～0.5 倍额定有功功率(以定子电 流不超过额定值为准)就可在甚低的转差率下稳态异步运行

同步发电机异步运行的条件：

• 异步运行时，转子在原动机（如汽轮机或水轮机）带动下，其转速高于该发电机的同步转速（临界转速），因而发电机以异步电动机状态运行。

• 发电机三相负荷不平衡时，例如一相负荷重，而其他两相负荷轻，则该相的电流数值与其他两相的电流数值之差，将导致负序磁场增强，因而发电机出现负序电流。

• 异步运行时，发电机的定子磁场与转子磁场相互作用，因转子磁场强度较大，故作用在定子上的电动势波形与正弦波有一定的畸变。

工作原理：同步发电机是根据电磁感应原理制造的。

现代同步发电机采用闭合铁心，线圈中流过直流励磁电流建立极性相同的励磁磁场，即主磁场。

原动机（如柴油发电机组、汽油发电机组、水轮机等）拖动转子旋转，使励磁磁场随轴一起旋转并顺次地扫过各定子线圈，这时在各线匝中感应出电动势。

升压变压器的原理也是基于电磁感应原理。

变压器是依靠变换交流电压而进行电力传输和分配的一种设备。

同步发电机失磁后，进入异步运行。相当于一个滑差为s的异步发电机，一方面向系统送出有功功率，另一方面自系统吸收大量的无功功率用于励磁，发电机的无功功率表指示负值，功率因数表指示进相。 发电机失磁后，电磁功率减小，在转子上出现转矩不...