双馈异步发电机的原理及成本？

【专家解说】：交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机.交流励磁发电机由于转子方采用交流电压励磁,使其具有灵活的运行方式,在解决电站持续工频过电压、变速恒频发电、抽水蓄能电站电动-发电机组的调速等问题方面有着传统同步发电机无法比拟的优越性。交流励磁发电机主要的运行方式有以下三种:1) 运行于变速恒频方式;2) 运行于无功大范围调节的方式;3) 运行于发电-电动方式。 随着电力系统输电电压的提高,线路的增长, 当线路的传输功率低于自然功率时,线路和电站将 出现持续的工频过电压.为改善系统的运行特性, 不少技术先进的国家,在6"世纪A"年代初开始研 究异步发电机在大电力系统中的应用问题,并认为 大系统采用异步发电机后,可提高系统的稳定性, 可靠性和运行的经济性. 本文在前期研究的基础上,通过应用实例,进 一步深入地研究了异步发电机电磁设计及电站并接 电容量的确定,为推广应用异步发电机提供了技术 保障. "异步发电机与同步发电机的比较 "#!异步发电机主要的优缺点 (#)主要优点笼型转子异步发电机结构简 单,牢固,特别适合于高圆周速度电机.无集电环 和碳刷,可靠性高,不受使用场所限制.由于无转 子励磁磁场,不需要同期及电压调节装置,电站设 备简化.负荷控制十分简单,多数情况下不需水轮 机调速器,水轮机可全速运行或在锁定导叶开度下 在一定转速范围内变速运行.异步发电机尽管可能 出现功率摇摆现象,但无同步发电机类似的振荡和 失步问题.并网操作简便. (6)主要缺点大容量异步发电机必须与同步 发电机并列运行或接入电网运行,由同步发电机或 电网提供自身所需的励磁无功,因此异步发电机是 电网的无功负载.尽管从原理上说异步发电机可以 借助于电容器孤立运行在自激状态,但处于这种运 —!"— 行状态时,发电机调压能力很弱,当发电机达到临 界负荷,将引起电压崩溃. 异步发电机的励磁一般而言可由同步发电机,电 网或静止电容器提供.具体的励磁提供方式由电站类 型或电网运行条件决定.虽然异步发电机不能提供自 身和负载所需的无功,可能是一个缺陷,但当其使用 恰当时,可作为电网无功优化的一种手段.并将会对 电站和电网带来明显的技术经济效益. !"!异步发电机与同步发电机在电站中应用的经 济性比较 (!)异步发电机装备的电站由于无需直流励磁 系统,同期装置,电站投资费用低. (")由于无集电环,电刷,转子励磁绕组,因 此维护及运行费用低. (#)异步发电机转子为隐极及无同步发电机类 似的转子绕组,因此一般效率高于同容量同转速的 同步发电机.相同的水源下,采用异步发电机可多 发电.($)异步发电机的上述经济性优势将会由于异 步发电机所需励磁(或附加同步容量或附加电容 器)受到部分抵消. (%)异步发电机所需励磁的大小与电机的额定 转速成反比(即与电机的极对数成正比),转速越 高,标幺值励磁越低. (&)异步发电机电站厂房面积较同步发电机电 站厂房面积小.