新闻标题:发电机组的基本原理及结构简介

日期:2015/7/10 14:38:09浏览量:  次

发电机组是指能将机械能或其它可再生能源转变成电能的发电设备。一般我们常见的发电机组通常就是内燃机(汽油机、柴油机等发动机)驱动的发电机组,而近年来所说的可再生新能源包括核能、风能、太阳能、生物质能、海洋能等新型发电机组。由于柴油发电机组的容量较大,可并机运行且持续供电时间长,还可独立运行,不与地区电网并列运行,不受电网故障的影响,可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下,把柴油发电机组作为备用电源,既能起到应急电源的作用,又能通过低压系统的合理优化,将一些平时比较重要的负荷在停电时使用,因此在工程、医院、工厂等领域中得到广泛的使用。以下对常见的发电机组的基本原理及结构形式分别予以介绍:

1.汽轮发电机组

与汽轮机配套的发电机组。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为 3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以 510万千瓦以上的汽轮发电机组都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机组的大容量已达到130150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机组发展史上产生一个新的飞跃。

2.水轮发电机组

由水轮机驱动的发电机组。由于水电站自然条件的不同,水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构,而大、中型代速发电机多采用立式结构。由于水电站多数处在远离城市的地方,通常需要经过较长输电线路向负载供电,因此,电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求:电机参数需要仔细选择;对转子的转动惯量要求较大。所以,水轮发电机的外型与汽轮发电机不同,它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外,特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的大容量已达70万千瓦。

3.柴油发电机组

柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能,根据其用途的不同,可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组。

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