解析电力系统高压发电机组的工作原理

发电机组是由同步发电机、驱动机械、控制及附属装置构成一体的发电设备。高压发电机组与低压发电机组的基本工作原理是一样的。一般都是由柴油发动机带动同步发电机在附属装置和控制器的配合下共同工作发出电力。低压发电机组输出功率在十几到几千kVA，高压发电机组的输出功率大都在一千kVA以上。还有少量的高压发电机组采用了燃气轮机带动同步发电机。但无论采用什么类型的发动机作为驱动机械，它们的主轴转速都应该设定在1500转min。这是为了确保三相同步发电机在它们的带动下能够发出符合规定的每秒钟50Hz的交流电。

同步发电机转子上的绕组线圈通以直流电流后产生直流转子磁场，它的强弱用磁通Φ表示。当转子被发动机带动时，转子的磁场在中切割嵌在同步发电机定子内的绕组(导线绕一圈称为一匝。每个绕组内有N匝线圈)，则绕组两端产生感应电动势E。转子磁通Φ越强，定子绕组线圈匝数N越多，则产生的电压越高。

同步发电机共有三个(三相)定子绕组，每个绕组的感应电动势E的有效值为：E=ΦfNK 。式中，f是同步发电机输出电压的50Hz，K是定子绕组内整距线圈与短距线圈的数量比，称为节距因数，通常K1。可见，要想让同步发电机发出更高的电压，地增大转子磁场的磁通Φ及定子绕组内的线圈匝数N就可以做到。高压同步发电机就是依此技术理念制造的。随着电机制造技术的逐步以及新材料的不断涌现，现代高压同步发电机的技术性能已趋于完善。

10kV高压发电机通常都是对三角形连接的负荷馈送线电压，一般中线不接地。但为了保护发电机或者应对一些特殊的需求，就需要把中线通过电阻柜和器柜接地。这是因为任一个绕组本身或其输电线路中出现漏电、短路就会使三个绕组的电现不平衡而产生中线电流。电阻柜不仅可以电流的激增，还可为检测控制装置提供实时变化的电压数据，测控装置研判中线电压并自动调控高压发电机在损坏曲线之外运行，虽有中线电流但不超出耐受程度。否则将指令停机，以保护高压发电机。

高压发电机属于10kV以上的高压电气设备，它的发电机房、配电室、控制柜、馈电柜、测量柜、输配电线缆等都应符合相关的，才能为生产打好基础。对于一些安置于地下室的机组要设置进排风井以满足发电机组的运行要求。为减少发电机组运行中的噪音和振动可以在发电机组底座设置减震器和钢筋混凝土基础，对于噪声要求比较高的场合可以对发电机组的进排风加装进排风，并对机房的墙壁和棚顶进行降噪处理。