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农村水电站都是采用单机500kW及以下的低压水轮发电机，电能一般都采用经主变升压至10kV电压送出，与县电网并列运行的输电形式。而我国目前10kV电压等级的变压器中，尚无正规的升压变压器标准系列，只有变比为0.4/10±5％kV的配变系列。所以，农村水电站的主变几乎都是采用普通配变，将其原、副边调换过来代替升压变压器使用。将配变做主变使用时，电站发电机在额定电压(0.4kV)下运行，主变的输出电压最高可达10.5kV。但农村水电站绝大多数是处在边远山区，离并网点较远，故其输电(并网)线路的电压降一般都比较大。为了达到与县电网顺利并列的目的，电站只有采取提高发电机端电压的运行方式，使主变的输出电压升得更高一些来弥补线路上的电压降。发电机长期处在高电压运行是十分不利的，必须予以解决，以保证电站的安全、经济运行。 1对定子的影响 由于发电机的运行电压过高，致使定子铁心中的磁通密度大为增加。因为铁损是与磁通(或电压)的平方成正比的，所以导致铁损的大幅度增加，从而造成铁心的温升大幅度增高。 2对定子绕组的影响 运行电压的升高，必将加速定子绕组绝缘的老化、变质、失效。特别是那些绝缘已经开始老化，或某些绝缘存在薄弱环节的发电机，当运行电压过高时，就会造成绝缘薄弱环节被击穿而发生短路事故。 3对机座的影响 小型发电机在设计制造时，因磁通取得比较高，其在正常运行时，定子铁心处在一定程度的磁饱和状态之下。一旦发电机的运行电压超过其额定值过多，将会因电压的升高而导致铁心磁通密度的大量增加，使本已处在一定程度磁饱和状态下的铁心，呈现出过度磁饱和状态，因而会使更多的磁通逸出轭部(即随着定子铁心磁通密度的增大，漏磁通也会相应增加)，穿绕发电机外壳部分构件(如发电机端盖、铁心背部以及定子绕组端部的固定金属件等)，形成另外的磁环回路，因而会在这些构件中产生大量的涡流，导致其局部过热，严重者可使这些金属构件因过热而出现火星。 4对转子绕组的影响 我们知道，发电机的端电压取决于电枢绕组切割气隙磁场的速度和气隙磁场的强弱两个因素。因发电机的额定转速是不能改变的(否则频率就无法满足要求)，所以，发电机在运行中(特别是在保证其有功出力不变的情况下)要提高端电压，只有增大励磁电流使气隙磁场增强才能达到目的。但由于励磁电流的增大，将会造成转子绕组发热增加而温升增大，甚至使温升超过允许数值，这是极为不利的运行工况，因此，必须将励磁电流减小，以保证转子绕组的安全运行。如此一来便会使发电机的运行功率因数值升高(一般为0.95左右)，造成发电机难以发足应该发出的无功功率的不利状况。 (责任编辑：admin) |