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文檔簡介
1、 發(fā)電機異常運行及事故處理 發(fā)電機過負荷一、 事故情況下允許發(fā)電機定子線圈在短時間內(nèi)過負荷運行,同時也允許轉(zhuǎn)子線圈有相應(yīng)過負荷,適時過負荷允許時間規(guī)定如下:過負荷倍數(shù)1.11.121.151.251.5過負荷電流值(a)22682309237125773093允許過負荷時間(min)60301552二、發(fā)電機的定子電流超過額定值后,電氣值班人員應(yīng)該首先檢查發(fā)電機的有功、無功功率、定子電壓、勵磁電流等運行參數(shù)。如系無功過高則應(yīng)及時降低勵磁電流,減少無功功率,使定子電流降至額定值;調(diào)整的過程中不得使功率因數(shù)過高或電壓過低,防止發(fā)電機失去靜態(tài)穩(wěn)定;如系有功功率超過額定值太多,減少勵磁電流不能使定子電
2、流降至額定,此時必需聯(lián)系汽機迅速減少發(fā)電機有功負荷。調(diào)整過程中應(yīng)并注意電流超過允許值的時間。 發(fā)電機溫度過高一、 發(fā)電機各部分溫度、溫升與正常值有很大偏差或超過允許值時,電氣人員首先應(yīng)檢查有無其他異常運行情況(如超負荷、電流不平衡、電壓或頻率異常),有無保護動作等。如有異常運行狀態(tài),應(yīng)盡快采取措施消除。二、 在查找電氣異常的同時將超溫情況匯報相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)并汽機運行人員檢查空冷系統(tǒng)是否正常。三、 如溫度無法降至允許值,應(yīng)減負荷運行,直至解列停機。 發(fā)電機的不對稱運行同步發(fā)電機由于某種原因,使三相電壓、電流失去平衡,便形成不對稱運行狀態(tài)。形成不對稱運行狀態(tài)的主要原因有:不對稱負載、各相輸電線路阻抗不平
3、衡、線路或設(shè)備非全相運行、系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路故障、單相對地等。一、 不對稱運行對發(fā)電機的危害:1、 在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出100hz交流電流,造成轉(zhuǎn)子表面發(fā)熱,嚴重時將造成局部燒傷、腐蝕、滑環(huán)松動;2、 引起發(fā)電機振動。二、 不對稱運行的異常現(xiàn)象:1、 定子三相電流不平衡。2、 發(fā)電機出口風(fēng)溫上升,發(fā)電機本體、軸承均可能出現(xiàn)振動。3、 嚴重的不對稱故障將導(dǎo)致保護裝置負序電壓元件啟動,如有短路將造成復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作跳閘。三、 處理措施對異?,F(xiàn)象應(yīng)綜合判斷,結(jié)合平時運行數(shù)據(jù)分析是否電流表計誤差、二次接線松動,是否因過負荷、空冷器異常等原因引起。不對稱運行允許范圍主要取決于以下幾方面:1、 出風(fēng)溫不
4、超過75,進出風(fēng)溫差不超過38,以保證轉(zhuǎn)子溫度不致超過允許范圍。2、 發(fā)電機軸承振動不超過0.05mm。3、 任何一相電流不超過額定電流。4、 三相電流不平衡值(最大、最小相之差)不超過0.1倍額定電流。 發(fā)電機變?yōu)檎{(diào)相機運行正常運行的汽輪發(fā)電機組,由于某種原因(如熱工保護誤動等)導(dǎo)致主汽門關(guān)閉,使發(fā)電機失去原動力,此時將進行調(diào)相機運行狀態(tài)(也可視作空載的同步電動機)。一、 調(diào)相運行的主要異?,F(xiàn)象:1、 發(fā)電機有功功率表回擺至零位針擋(反偏指負);2、 該發(fā)電機無功功率表指示上升;3、 發(fā)電機功率因數(shù)指向負值;4、 定子電流表指示減?。?、 定子電壓表指示略有上升。二、 調(diào)相運行的危害:汽輪機
5、汽缸內(nèi)無流通蒸汽,將造成汽輪機葉片過熱損傷。三、 處理辦法:一般情況下,主汽門關(guān)閉后通過發(fā)電機非電量保護將動作跳開發(fā)電機斷路器及滅磁開關(guān)。如因非電量保護未投或主汽門行程未動作等原因,發(fā)電機未跳閘,則發(fā)電機允許繼續(xù)運行,但應(yīng)及時降低勵磁,調(diào)節(jié)無功并及時聯(lián)系汽機盡快恢復(fù)正常運行;如果汽機發(fā)來“機器危險”信號,應(yīng)立即解列發(fā)電機。 發(fā)電機失磁運行發(fā)電機在運行中失去勵磁電流,造成轉(zhuǎn)子磁場消失,稱為失磁。發(fā)電機失磁后仍可并網(wǎng)帶一定有功負載,以低轉(zhuǎn)差率異步運行,這稱為失磁運行。一、 失磁原因:1、 轉(zhuǎn)子斷線;2、 勵磁裝置故障或滅磁開關(guān)跳閘;3、 轉(zhuǎn)子嚴重短路。二、 失磁運行的危害:1、 發(fā)電機從電網(wǎng)吸收較
6、大無功,視在功率上升,造成定子電流和溫度均升高。2、 10kv母線電壓將下降。3、 發(fā)電機及系統(tǒng)的穩(wěn)定性將下降,有可能引起振蕩。4、 異步運行的轉(zhuǎn)差電流及鐵芯渦流將造成轉(zhuǎn)子表面嚴重發(fā)熱。5、 如果失磁是轉(zhuǎn)子嚴重短路造成,發(fā)電機還將出現(xiàn)劇烈振動。三、 故障現(xiàn)象:1、 轉(zhuǎn)子電流異常:勵磁回路斷線時轉(zhuǎn)子電流大幅下降甚至到零;當尚有外部回路使轉(zhuǎn)子回路連通時(如滅磁磁開關(guān)跳閘),轉(zhuǎn)子回路將還有轉(zhuǎn)差交流電流;當轉(zhuǎn)子嚴重短路(如兩點接地)時,轉(zhuǎn)子電流可能還會增大。2、 轉(zhuǎn)子電壓異常:如勵磁回路開路,電壓表可能升高;轉(zhuǎn)子兩點對地或匝間短路,轉(zhuǎn)子電壓將下降(同時電流上升,產(chǎn)生振動);當轉(zhuǎn)子繞組開路時,電壓表可能
7、升高。3、 定子電流擺動并可能增大。擺動是因為繞組上存在由轉(zhuǎn)子磁場感生的交變電流與工頻電流疊加造成,增大是因為從電網(wǎng)吸取大量無功。4、 上網(wǎng)無功指示下降,甚至從電網(wǎng)吸收無功,無功功率表趨向負值。5、 功率因數(shù)逐步增大,可能過渡到進相方向。6、 有功減少并擺動,這是由于汽輪機調(diào)速機構(gòu)調(diào)節(jié)所致。7、 母線電壓下降并有周期性擺動。四、 處理措施:1、 發(fā)電機失磁后,如果母線電壓高于0.9倍額定電壓(9.45kv),且無其他危害發(fā)電機運行的跡象時,不必停機,應(yīng)盡快減少有功,恢復(fù)勵磁,并控制發(fā)電機定子電流在允許范圍內(nèi)。2、 同時提高本段母線上同步電機的勵磁,以維持母線電壓水平和系統(tǒng)穩(wěn)定性。3、 如發(fā)生危
8、及發(fā)電機運行的其他跡象(如電壓低于0.9倍額定電壓、電流過大、發(fā)生振蕩等),或者在30min內(nèi)不能恢復(fù)勵磁,則應(yīng)將發(fā)電機解列。4、 發(fā)生轉(zhuǎn)子兩點接地應(yīng)立即解列發(fā)電機。實際失磁故障時,現(xiàn)場表現(xiàn)出的異常不盡相同,要結(jié)合實際綜合分析判斷。 勵磁回路的其他故障一、 發(fā)電機不能正常升壓:新安裝或檢修過的發(fā)電機,首次達到額定轉(zhuǎn)速后,如不能正常升壓,應(yīng)首先檢查以下方面:1、 檢查勵磁回路有無斷線(包括轉(zhuǎn)子,勵磁電纜,勵磁柜一次接線等),勵磁裝置的整流功率及調(diào)節(jié)控制等有無故障。2、 檢查碳刷位置是否正確,是否接觸良好。3、 檢查發(fā)電機測保pt、勵磁pt、勵磁變的各側(cè)熔斷器、空開是否完好。4、 檢修時間過長、突
9、然短路過、被意外消磁都有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子剩磁下降,正常起勵時將達不到建壓臨界值,此時可將起勵建壓值略調(diào)高1-2kv。5、 檢查是否檢修過程中調(diào)換過勵磁輸出電纜極性(此時勵磁電壓、定子電壓都會有微小指示),此時可將勵磁輸出電纜兩極對調(diào)。二、 勵磁回路兩點接地:勵磁回路兩點接地的主要現(xiàn)象有:1、 勵磁電流增大;2、 勵磁電壓有變化(如為恒勵磁電流控制方式勵磁電壓將下降,恒定子電壓、功率因數(shù)方式,勵磁電壓將由于自動調(diào)節(jié)作用而增大);3、 無功功率和定子電壓都將下降;4、 定子電流將發(fā)生變化;5、 故障如發(fā)生在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部,發(fā)電機將發(fā)生明顯振動;6、 轉(zhuǎn)子接地保證可能動作。勵磁系統(tǒng)發(fā)生兩點接地后應(yīng)立即停機
10、檢修,重新開機應(yīng)從零起緩慢升壓,全面詳細檢查。 發(fā)電機的非同期并列在未滿足并列條件中任一項或幾項時就將發(fā)電機并列,這就會造成非同期并列。一、 非同期并列的危害:1、 合閘瞬間,將會產(chǎn)生巨大沖擊電流,設(shè)備將受到巨大電動力的沖擊作用,并嚴重發(fā)熱,設(shè)備的機械強度和絕緣都容易損壞;2、 可能破壞電網(wǎng)穩(wěn)定,造成系統(tǒng)振蕩;3、 造成相關(guān)電氣設(shè)備保護動作跳閘。二、 非同期并列的現(xiàn)象:1、 定子電流急劇升高,并有強烈擺動;2、 母線電壓表下降,并有擺動;3、 由于沖擊力矩的作用,汽輪發(fā)電機組發(fā)出強烈振動和轟鳴(“吼”)聲。三、 非同期并列的處理辦法:1、 若發(fā)電機產(chǎn)生很大的沖擊電流和和振動并不衰減時,應(yīng)立即解
11、列發(fā)電機,斷開滅磁開關(guān);2、 停機后測量定子繞組絕緣電阻,聯(lián)系檢修人員打開發(fā)電機端蓋,檢查定子繞組(尤其是端部)有無變形情況,查明無損后,方可再次啟動。 發(fā)電機的振蕩發(fā)電機的振蕩,是指當發(fā)電機與用戶(電網(wǎng))的功率平衡被破壞時,由于轉(zhuǎn)子有慣性,使發(fā)電機功角不能立刻穩(wěn)定在新的數(shù)值上,而在穩(wěn)定值左右多次搖擺的現(xiàn)象。發(fā)電機振蕩時將與系統(tǒng)之間發(fā)生電流與功率的波動,發(fā)電機一瞬間向系統(tǒng)送出功率,另一瞬間又從系統(tǒng)吸收功率。一、 引起發(fā)電機振蕩的原因:1、 負載突變;2、 電源間的聯(lián)絡(luò)突然切斷;3、 大容量機組跳閘;4、 原動機(汽機)轉(zhuǎn)矩突變;5、 大機組失磁;6、 短路故障等。二、 發(fā)電機振蕩的危害:1、
12、振蕩過程中,振幅漸漸減小,最終過渡到新的工作點以同步轉(zhuǎn)速運行稱同步振蕩,同步振蕩對發(fā)電機的安全運行基本沒有影響;2、 振蕩開始時過剩轉(zhuǎn)矩很大,轉(zhuǎn)子慣量使發(fā)電機工作點沖過工作極限而脫出穩(wěn)定范圍,稱為非同步振蕩,非同步振蕩將導(dǎo)致發(fā)電機失去同步。三、 發(fā)電機振蕩的現(xiàn)象:1、 定子電流表指針劇烈擺動,并且超出正常值范圍;2、 發(fā)電機定子及母線電壓均低于正常值,并且劇烈擺動;3、 有功功率大幅擺動;4、 轉(zhuǎn)子電壓、電流在正常值附近擺動;5、 頻率忽高忽低,發(fā)電機發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴,其節(jié)拍與上述表計擺動節(jié)拍合拍;6、 低電壓、過負荷元件可能間歇起動;7、 強勵裝置可能間歇動作;四、 處理辦法:1、 立即增加
13、發(fā)電機勵磁電流,以提高發(fā)電機電勢,增加功率極限,增強定、轉(zhuǎn)子之間的電磁拉力;2、 減少發(fā)電機有功輸出,使發(fā)電機易于拉入同步;3、 采取上述措施后,如2min內(nèi)不能恢復(fù)同步,應(yīng)立即解列停機。 電力系統(tǒng)的振蕩一、 電氣系統(tǒng)振蕩與發(fā)電機振蕩時現(xiàn)象大致相同,主要區(qū)別在于:1、 發(fā)電機發(fā)生振蕩,其所屬表針劇烈舞動,有功功率表在全盤范圍擺動;而當電力系統(tǒng)振蕩時,本發(fā)電機的表針在正常值附近擺動,且擺幅不大,有功表指針擺向正值;2、 系統(tǒng)振蕩,若本廠向系統(tǒng)送出功率則本廠頻率升高,若系統(tǒng)向本廠供電,則頻率有所下降有擺動。二、 處理方法:1、 本廠由系統(tǒng)供電時,應(yīng)增加發(fā)電機有功出力至最大可能出力,以抬升頻率,將勵
14、磁電流增加至最大允許值以盡可能提高母線電壓;必要時可切斷次要負荷。2、 如在本廠向系統(tǒng)供電時,應(yīng)在最大限度多發(fā)無功提升母線電壓的同時,降低發(fā)電機有功負荷。 發(fā)電機斷路器跳閘一、 發(fā)電機在運行中開關(guān)跳閘的原因:1、 發(fā)電機回路內(nèi)部故障導(dǎo)致繼電保護動作跳閘:如定子接地、相間短路、轉(zhuǎn)子兩點接地等;2、 發(fā)電機回路外部故障導(dǎo)致保護跳閘:如母線上短路,其他饋線短路越級跳發(fā)電機等;3、 人為誤操作、保護裝置誤動或斷路器機構(gòu)故障(俗稱“偷跳”)。二、 發(fā)電機跳閘后,電氣值班人員應(yīng)進行下列工作:1、 如滅磁開關(guān)尚未跳閘,定子又很出現(xiàn)較高電壓,應(yīng)立即分開滅磁開關(guān),如定子無高電壓,應(yīng)逐步減磁降壓再分開滅磁開關(guān);2
15、、 檢查保護動作情況;3、 檢查是否由于人員誤操作引起跳閘,如能確定,可立即通知汽機重新沖轉(zhuǎn)開機。三、 如系發(fā)電機主保護動作(如縱聯(lián)差動、定子單相接地、轉(zhuǎn)子兩點接地)跳閘時,應(yīng)立即停機,然后檢查保護區(qū)內(nèi)一切設(shè)備,測量發(fā)電機絕緣,分析保護動作是否正常:1、 檢查發(fā)電機發(fā)熱情況;2、 打開發(fā)電機窺視孔,檢查有無焦味,是否冒煙;3、 檢查發(fā)電機引出線上的電流互感器、電壓互感器、勵磁變、電纜、隔離開關(guān)、熔斷器等有無異常;4、 測量定子線圈的絕緣電阻、吸收比,進行直流泄漏、耐壓試驗;5、 測量轉(zhuǎn)子線圈的絕緣電阻、吸收比;6、 測量定、轉(zhuǎn)子線圈直流電阻;7、 打開發(fā)電機端蓋,檢查定子線圈尤其是端部有無異常。如經(jīng)上述檢查,發(fā)電機及其回路未發(fā)現(xiàn)異常,則可以重新啟動
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