汽轮发电机组属于()。

汽轮发电机组属于()。

A 、水力发电设备

B 、核电设备

C 、风电设备

D 、火力发电设备

参考答案:

【正确答案：D】

汽轮发电机的原理是什么？

汽轮发电机（steamturbinegenerator）是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。

汽轮发电机原理：

汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立转子磁场，这个磁场称主磁场，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个磁极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，再进入转子另一个相邻磁极，从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、v、w三相绕组(导线)依次切割，根据电磁感应定律，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。

假设汽轮发电机转子具有一对磁极(即一个N极、一个S极)，当汽轮发电机转子与汽轮机转子同轴高速旋转时，如汽轮机以3000转/分旋转时，这样发电机转子以50周/秒的恒速旋转，磁极极性也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，同时在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50赫兹的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组末端(即中性点)连在一起接地，而将发电机定子三相绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。

发电机是将机械能转变为电能的电机，通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。发电机分直流发电机和交流发电机两大类，后者又可分为同步发电机和异步发电机。现代电厂中最常用的是同步发电机。它由直流电流励磁，既能提供有功功率，也能提供无功功率，可满足各种负载的需要。异步发电机没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但不能向负载提供无功功率。因此异步发电机运行时必须与其他同步发电机并联，或并接相当数量的电容器。直流发电机有换向器，结构复杂，价格较贵，易出故障，维修困难，效率也不如交流发电机。故自20世纪50年代以后，直流发电机逐渐为交流电源经功率半导体整流获得的直流电所取代。

汽轮发电机是与汽轮机配套的发电机。其转速通常为3000转/分（频率为50赫兹）或3600转/分（频率为60赫兹）。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磨耗，转子直径一般较小，长度较大（即细长转子）。这种细长转子使大型高速汽轮发电机的转子尺寸受到限制。20世纪70年代以后，汽轮发电机的最大容量达130～150万千瓦。

汽轮发电机是同步发电机的一种，它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的电气设备，主要运用于火力发电厂或核能发电厂。

由于汽轮发电机在设计、安装和运行方面的诸多原因，汽轮发电机的故障具有潜伏性，时常会造成在实际生产过程中运行机组的故障发生率居高不下。对汽轮发电机的状态监测和故障诊断，目的是在故障初始阶段检查出汽轮发电机存在的缺陷，有计划地安排机组检修，避免重大事故的发生。同时延长其平均无故障时间和缩短平均修理时间，减少停机，降低维修费用，提高发电设备的设备利用率。

大型发电机种类

1．按原动机的不同可分为：

(1)汽轮发电机：是由汽轮机驱动的，通常为卧式，转子是隐极式。

(2)水轮发电机：是由水轮机驱动的，对于大、中型水轮发电机通常为立式，转子是凸极式。

(3)核能发电机：与常规火力发电厂汽轮发电机无本质区别，有全速与半速两种。

(4)燃气轮发电机：将气体压缩、加热后在透平中膨胀，把其热能转换为机械能的旋转式动力机械。

(5)太阳能发电机：是利用太阳光照在硅等半导体上，光子冲击原子时产生的光电效应，直接将光能转换成电能的发电方式。

(6)风力发电机：需根据风力大小及电能需要量的变化及时通过控制装置来实现风力发电。

(7)柴油发电机：是由柴油机与发电机组成，由柴油机驱动的发电机组。通常作为独立电源或备用电源用于工矿企业、车辆船舶等多种场合。

2．按转子形式不同可分为：

(1)凸极式发电机：转子是凸极式。

(2)隐极式发电机：转子是隐极式。

3．按冷却介质和冷却方式不同可分为：

(1)空气冷却：空冷。

(2)全水冷：定子和转子绕组以及定子铁芯均采用水冷，目前最大单机容量已达1200MVA。

(3)全氢冷：定子绕组和转子绕组用氢表面冷却或内冷，定子铁芯氢冷。通常200MW以上定、转子都采用氢内冷，最大单机容量已达880MVA。

(4)水氢氢：定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯氢冷。其单机容量可达1200MVA，大型发电机广泛采用这种冷却方式。

(5)水水氢：定子和转子绕组水内冷，定子铁芯氢冷，最大单机容量已达1700MVA。

(6)水水空(双水内冷)：定子和转子绕组水内冷，定子铁芯空气冷却，最大单机容量已达600MVA。随着电力系统容量的不断发展，要求发电机单机容量也不断增大。随着单机容量的增大，冷却介质、冷却方式及电机所用的材料也需不断发展。 在冷却介质方面，首先被采用的是廉价的空气，后来才采用氢、水和油等。在冷却方式方面，从外冷发展到冷却效果较好的内冷。空气冷却的主要优点是廉价、简易、安全。由于采用开敞式空冷系统易使绝缘脏污，一般都采用封闭循环强迫空气冷却系统。但空气冷却效能差、摩擦损耗大。氢气和空气相比，重量轻、导热性能好(3个绝对大气压时的氢气，导热能力是空气的3倍)。采用氢气冷却的电机，可使总损耗减小30％～40％，故可提高效率。但采用氢冷后，又有易爆炸和增加复杂的制氢系统等缺点。水(一般采用凝结水)具有很高的导热性能，它的相对导热