發(fā)電機的運行原始課件

發(fā)電機的運行河南機電高等?？茖W校電氣工程系2007年10月20號發(fā)電機的運行河南機電高等?？茖W校1一、發(fā)電機的基本知識一、發(fā)電機的基本知識2NS１、發(fā)電機原理原始型,采用永磁磁場,轉子線圈上感應出電流經(jīng)滑環(huán)碳刷送出NS１、發(fā)電機原理原始型,采用永磁磁場,轉子線3NS隨發(fā)電機容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場.NS隨發(fā)電機容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場.4后來,為了進一步提高發(fā)電機容量,和為了發(fā)電機負荷和電壓調整方便,便把轉子磁場由永磁改造為電磁場后來,為了進一步提高發(fā)電機容量,和5２、發(fā)電機的分類３、銘牌額定電流、額定電壓、額定容量、COSΦ

412410.5KV60MW、75MVA0.8思考題：發(fā)電機為什么采用星形連接而不采用三角形連接？２、發(fā)電機的分類6二同步發(fā)電機的運行特性二同步發(fā)電機的運行特性71.同步同步電機和異步電機的區(qū)別?同步發(fā)電機:定子磁場與轉子磁場以同方向、同轉速旋轉。２.空載特性概念：額定轉速下，發(fā)電機不帶負荷，即只加勵磁，不并網(wǎng)時的特性。空載特性試驗：定速后，逐漸增加勵磁，到端電壓130%，后逐漸降低勵磁，會得到空載特性曲線。1.同步同步電機和異步電機的區(qū)別?２.空載特性8空載特性曲線EoI作用：和繼報保有關，用來求電壓變化率，不飽和電抗值增加勵磁過程降低勵磁過程,磁滯現(xiàn)象空載特性曲線EoI作用：和繼報保有關，用93、發(fā)電機的短路特性定子繞組短路，定子繞組電流與勵磁電流之間的關系作用：求發(fā)電機的同步電抗、斷路比，判斷轉子繞組的匝間短路４、發(fā)電機的外特性指COSΦ、勵磁電流、轉速恒定時，發(fā)電機定子電流與端電壓的變化關系

3、發(fā)電機的短路特性101.5U1I1.00.5COSΦ=0.8COSΦ=1COS（-Φ）=0.8在滯后的COSΦ下，當定子電流增加時，電壓降較大，此時是去磁作用。在超前的COSΦ下，當定子電流增加時，電壓反而升高，此時是助磁作用。1.5U1I1.00.5COSΦ=0.8COSΦ=1COS（115、發(fā)電機的調整特性---指電壓、轉速、COSΦ恒定，改變定子電流時的勵磁電流的變化曲線。5、發(fā)電機的調整特性12COSΦ=0COSΦ=0.8COSΦ=1COS(-Φ)=0.801勵磁電流定子電流1發(fā)電機調整特性曲線COSΦ=0COSΦ=0.8COSΦ=1COS(-Φ)=013

在滯后的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流也必然增加.----此時去磁作用加強,要維持氣隙磁通,必須增加轉子磁勢.在超前的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流一般要降低.----這是因為電樞反應有助磁作用.在滯后的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流也必然14三、同步發(fā)電機的能量輸出三、同步發(fā)電機的能量輸出151.有關發(fā)電機的損耗摩擦損失+風阻

鐵芯磁滯+渦流

定子繞組本身的損失機械損失鐵損銅損（<1%可以忽略）汽輪機輸入的功率減去以上損失,剩下的作為有功功率輸出空載損耗1.有關發(fā)電機的損耗機械損失鐵損銅損（<1%可以忽略）汽輪機162、同步發(fā)電機有功輸出當發(fā)電機帶純阻性負荷時出現(xiàn)定子電流產(chǎn)生定子磁場(電樞反應磁場)阻礙轉子磁場前進汽機轉速降低汽機增加進汽維持額定轉速使氣隙磁場發(fā)生歪曲或畸變,即氣隙磁場對于主磁場來說,逆著轉向偏了一個δ角2、同步發(fā)電機有功輸出出現(xiàn)定子電流產(chǎn)生定子磁場阻礙轉子磁場17NSF0發(fā)電機轉向發(fā)電機空載,δ=0NSF0發(fā)電機轉向發(fā)電機空載,δ=018NSF0發(fā)電機轉向δ角FFR發(fā)電機帶負荷時,δ的大小負荷大小性質有關NSF0發(fā)電機轉向δ角FFR發(fā)電機帶負荷時,δ的大小負荷大小19純感性負荷去磁端電壓純容性負荷助磁端電壓上兩種負荷只會使磁場削弱或加強,但不會扭曲但是,實際負荷都是感性的,相當于純阻性和純感性的疊加,所以它既有使主磁場的扭曲,又有去磁作用.純感性負荷去磁端電壓純容性負荷助磁20故,在同步發(fā)電機中,氣隙磁場軸線和主磁場軸線之間的夾角與發(fā)電機輸出的有功功率的大小有關.當同步發(fā)電機輸出的有功功率增大時,原動機輸入的有功功率增大,δ角也隨著增大.δ角也叫做功率角.一般汽輪發(fā)電機額定負荷運行,δ角約為250---300故,在同步發(fā)電機中,氣隙磁場軸線和主磁場軸線21四、發(fā)電機的功角特性四、發(fā)電機的功角特性221、發(fā)電機的功角特性發(fā)電機和無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，發(fā)電機的輸出功率為：Pde=(UE0/Xd)sinδ------其中δ—發(fā)電機端電壓與空載電勢的夾角（功率角）U—發(fā)電機端電壓E0—發(fā)電機空載電勢

Xd—發(fā)電機同步電抗式中U、E0、

Xd都可以認為是常數(shù)，這樣Pde的大小僅僅與δ有關，它們之間是正弦函數(shù)關系，Pde與之間的關系曲線為功角特性1、發(fā)電機的功角特性232.功角特性對運行的影響1.）發(fā)電機的功率極限：當δ角從0—900時，有功隨δ增大而增大，當δ=900時，有功最大。PMAX=UE0/Xd發(fā)電機的功率極限當δ=900時，有功隨δ增大而減小當δ=1800時，有功為02.功角特性對運行的影響發(fā)電機的功率極限當δ=900時，有功24靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)：汽輪機功率不變，轉子在外力的作用下，δ角發(fā)生微小變化，如果原來的工作點在δ角0—900之間，則發(fā)電機會通過若干個擺動回到原來的工作點，此區(qū)間為靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)非穩(wěn)定區(qū)：如果δ角在900—1800之間，則不會穩(wěn)定，為非穩(wěn)定區(qū)如果δ角超過1800，則為逆功率運行靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)：汽輪機功率不變，轉子在外力的25一、發(fā)電機的額定運行方式發(fā)電機按照制造廠銘牌額定參數(shù)運行的方式，稱為額定運行方式二、發(fā)電機的允許運行方式允許偏離額定值但在一定范圍內（一）允許溫度和溫升超過額定允許運行溫度6oC長期運行壽命減半。溫升：發(fā)電機與周圍環(huán)境溫度之差（二）冷卻介質的質量、溫度、壓力變化范圍冷卻水的水質、溫度和壓力空氣的溫度四、發(fā)電機的運行方式一、發(fā)電機的額定運行方式四、發(fā)電機的運行方式26（三）發(fā)電機電壓允許變化范圍1.電壓低于額定值對發(fā)電機的影響（1）降低并列運行的穩(wěn)定性和電壓調節(jié)的穩(wěn)定性。例如：容易失步。（2）定子繞組溫度升高由于出力不變，電壓降低，電流必然增大，定子溫度升高（3）影響廠用電動機及整個電力系統(tǒng)的安全運行2.電壓高于額定值對發(fā)電機的影響（1）.轉子溫度可能超過允許值保持出力不變，需提高電壓，勵磁電流增加，轉子溫度升高達到額定值1.3－1.4倍時，就有可能超過允許值（2)定子鐵心溫度升高定子繞組發(fā)熱傳遞；定子鐵心溫度升高。定子電壓升高，使定子鐵心磁通密度增加，鐵心損耗明顯增加，使定子鐵心溫度大大增高。（三）發(fā)電機電壓允許變化范圍27（4）可能使定子結構部件出現(xiàn)局部溫度升高定子鐵心過度飽和，使磁通通過其他部件例如：機座、支撐筋、齒壓板。4.發(fā)電機頻率允許變化范圍正常運行，應保持50HZ。變化范圍應在額定值±0.2HZ，最大不應超過額定值的±0.5HZ。頻率超過±2.5HZ應立即停機。頻率變化較大將對發(fā)電機造成較大影響(1)頻率降低對發(fā)電機的影響。1)頻率降低，轉子風扇轉速下降，通風減少，冷卻變壞，繞組和鐵心溫度上升。2)頻率降低時，若增加轉子電流來位置機端電壓不變，定子鐵心磁通增加，飽和，機座上某些部件溫度局部高溫。3)頻率降低時，定子電動勢下降，若保持出力不變，定子電流增加，定子溫度升高，若增加轉子電流保持出力，則增加轉子勵磁電流，轉子溫度增加。4）頻率降低時，廠用電動機轉速下降，出力降低，發(fā)電機出力也會降低。惡性循環(huán)，將影響系統(tǒng)穩(wěn)定。（4）可能使定子結構部件出現(xiàn)局部溫度升高285）頻率過低，可能引起汽輪機葉片斷裂，頻率降低，出力不變，則轉矩增加，葉片過負荷而引起震動。（2）頻率過高發(fā)電機轉速增加，轉子離心力增加，轉子部件損壞，當頻率高至汽輪機危急保安器動作，使主氣門關閉，機組停止運行。5.發(fā)電機功率因數(shù)允許變化范圍

發(fā)電機運行時，定子電流滯后于定子電壓一個角度，同時向系統(tǒng)輸出有功和無功，稱為發(fā)電機遲相運行，此時功率因數(shù)稱為遲相功率因數(shù)發(fā)電機運行時，定子電流超前于定子電壓一個角度，同時向系統(tǒng)吸收無功，用以建立磁場，并向系統(tǒng)輸出有功，稱為發(fā)電機進相運行，此時功率因數(shù)稱為進相功率因數(shù)。5）頻率過低，可能引起汽輪機葉片斷裂，29發(fā)電機一般運行在遲相狀態(tài)，向系統(tǒng)發(fā)出無功，功率因數(shù)一般為0.8－0.9。一般不得超過遲相0.95。也可運行與0.95-1.0或進相運行，只可短時運行。但此時發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性能差，容易引起振蕩和失步。發(fā)電機的有功無功出力范圍取決于以下四個方面：（1）原動機的額定功率（2）定子發(fā)熱溫度（3）轉子發(fā)熱溫度（4）發(fā)電機進相運行時的靜態(tài)穩(wěn)定極限6.定子不平衡電流允許范圍不平衡電流的影響：（1）.使轉子溫度升高或局部損壞負序產(chǎn)生倍頻電流在轉子表面流通，溫度升高（2）引起發(fā)電機振動發(fā)電機一般運行在遲相狀態(tài)，向系統(tǒng)發(fā)出無功，功率因數(shù)一般為0.30發(fā)電機的三相不平衡電流的允許范圍（1）.正常運行時，不平衡電流不超過額定值的10％低于額定值運行時，可大于上述值，但不能超過額定值20％（2）長期穩(wěn)定運行時，每相電流均不大于額定值時，負序電流分量不大于額定值的8％－9%(3)短時耐負序電流的能力應滿足I2t≤10I指t時間內變化著的負序電流有效值與額定值的比值，t是故障時允許I存在的時間。7.發(fā)電機組絕緣電阻允許范圍(1).發(fā)電機組定子絕緣電阻的規(guī)定（2）發(fā)電機組轉子繞組機勵磁回路絕緣電阻的規(guī)定（3）發(fā)電機勵磁機絕緣電阻的規(guī)定（4）發(fā)電機軸承和測溫元件絕緣電阻的規(guī)定發(fā)電機的三相不平衡電流的允許范圍31五、發(fā)電機運行的操作一、發(fā)電機啟動前的檢查（1）檢查發(fā)電機、主變壓器，高壓廠用變壓器及輔助設備一、二次回路工作已經(jīng)全部結束，工作票已經(jīng)收回，并具備運行條件（2）檢查上述設備為檢修安全設置的臨時安全措施（如接地線、接地隔離開關、短路接線、標識牌等）已全部拆除，固定遮攔和常設固定安全設施已恢復（3）檢查一、二次設備及其回路應具備送電條件，檢查的要求均案現(xiàn)場規(guī)定進行。（4）檢查發(fā)電機勵磁回路及設備正常。（5）檢查與啟動有關設備的繼電保護及自動裝置，按規(guī)定投入。12/24/2022五、發(fā)電機運行的操作一、發(fā)電機啟動前的檢查12/17/20232（6）測量絕緣符合要求，測量按現(xiàn)場規(guī)定進行。（7）檢查機組冷卻系統(tǒng)正常（8）啟動前的有關實驗項目符合要求。二、發(fā)電機并列前的預備工作（1）機組的廠用起動電源送電（2）將發(fā)－變組一、二次電路操作為熱備用狀態(tài)。（3）高壓廠變操作為熱備用狀態(tài)。（4）將發(fā)電機勵磁系統(tǒng)操作為熱備用狀態(tài)（5）向機組的廠用機械送電。（6）將主變的冷卻裝置投入運行。三、發(fā)電機升壓和并列操作1.并列條件、方法和注意事項（6）測量絕緣符合要求，測量按現(xiàn)場規(guī)定進行。33（1）并列條件準同期并列：達到額定轉速后，再并列自同期并列：一般為準同期并列，為避免電流的沖擊和轉軸受到扭轉力矩的作用，必須滿足以下條件：1)待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓相等（最大誤差不超過10％）2)待并發(fā)電機頻率與系統(tǒng)頻率相等（最大誤差不超過0.1Hz）3)待并發(fā)電機相位與系統(tǒng)相位相同4)待并發(fā)電機相序與系統(tǒng)電壓的相序一致（2）發(fā)電機并列的方法1）AVR（自動勵磁調節(jié)器）自動方式（AC）自動準同期并列2）AVR手動方式（DC）自動準同期并列3）AVR自動方式（AC）手動準同期并列4）AVR手動方式（DC）手動準同期并列5）備勵方式自動準同期并列5）備勵方式手動準同期并列（1）并列條件34（3）發(fā)電機并列操作注意事項1）無論采用何種方式并列操作，不允許解除同期閉鎖，防止非同期合閘。2）無論采用何種方式并列操作，應檢查同期檢定繼電器動作正確，并調整發(fā)電機轉速，使同步表指針緩慢順時針方向旋轉（4～10r/min)。若同期表指針旋轉不均勻或出現(xiàn)停止及跳動現(xiàn)象，不允許發(fā)電機并列。3）在進行自動準同期并列時，若自動調整回路失靈，嚴禁使用該方式；在采用手動準同期方式并列時，若手動調速失靈，可由汽機值班員進行調整。4）升壓操作時，應使定子電壓緩慢、均勻地升高；注意定子三相電流接近于零；定子電壓升至額定值時，核對轉子空載電流、電壓符合要求（與歷次比較相近），以判斷轉子繞組有無匝間短路。2.并列發(fā)電機地操作（略,具體根據(jù)操作票）（3）發(fā)電機并列操作注意事項35四、發(fā)電機接帶負荷和運行中負荷的調整1.發(fā)電機接帶負荷發(fā)電機并網(wǎng)后，按現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定接帶負荷。發(fā)電機初始有功負荷的大小及增加速度主要決定于汽輪機和鍋爐的允許條件，也與發(fā)電機的容量、冷熱狀態(tài)起動及運行情況有關。冷態(tài)汽輪機起動并網(wǎng)后，其有功功率增加速度不宜過快，否則會使汽輪機進汽量增加過快，汽輪機內部各金屬部件受熱不均，膨脹不均產(chǎn)生過大的熱應力、熱變形，引起動靜摩擦。對于鍋爐而言，有功功率增加過快，鍋爐運行參數(shù)來不及調節(jié)、使汽溫、汽壓下降，造成汽輪機內部各金屬部件疲勞損壞，甚至使主蒸汽帶水，嚴重時發(fā)生對汽輪機水沖擊而損壞葉片。對于發(fā)電機而言，冷態(tài)發(fā)電機（定子繞組與鐵心溫度低于額定值的50%)并網(wǎng)后，立即使其帶上很大的負載，定子電流增加過快、過大，定子繞組和定子鐵心間會產(chǎn)生過大溫差，從而損壞定子繞組絕緣。轉子因電機容量大，絕緣厚，繞組與鐵心溫差加大。四、發(fā)電機接帶負荷和運行中負荷的調整36另外，轉子正常運轉時，后離心力作用壓緊轉子繞組與鋼體緊固為整體。若有功增加過快，勵磁電流相應增加也快，轉子繞組受熱膨脹不能自由伸展，使轉子繞組絕緣損壞和發(fā)生殘余變形。另外，水冷發(fā)電機組的電磁負荷較大，有功功率增加太快，對定子端部繞組造成過大沖擊力，影響端部固定。同時冷臺機組起動并網(wǎng)后，應按一定速度帶初始有功。按汽輪機要求，先進行初負荷暖機和不同負荷段暖機，再逐步帶上額定負荷。具體參數(shù)以廠家參數(shù)標準。發(fā)電機并網(wǎng)后，其無功負荷增長速度影響轉子繞組絕緣，故應緩慢均勻地增加無功。接帶初始無功應使功率因數(shù)值再0.85-0.95范圍內，即初始無功初始有功的33％－62％（前者為低限、后者為高限）2.發(fā)電機負荷的調整發(fā)電機正常運行時，由于系統(tǒng)負荷發(fā)生變化，因此運行人員應按照給定的負荷曲線或調度命令，及時對發(fā)電機的有功和無功進行調整。另外，轉子正常運轉時，后離心力作用壓緊轉子繞組與鋼體緊固為整37對于大容量的單元機組，如300ＭＷ汽輪發(fā)電機組，其有功調節(jié)是通過機組協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）、數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)（DEH）和鍋爐控制器來實現(xiàn)。當需要增加有功時，由汽輪機值班員再CCS盤上設定目標負荷和負荷變化率，根據(jù)機組運行昂市（機爐以功率控制方式、以機為基礎或以爐為基礎運行方式）進行調整。例如以機為基礎運行方式經(jīng)有關操作由CCS控制DEH，DEH改變調速汽門開度，增加有功。此時，主蒸汽壓力相應降低，CCS控制鍋爐控制器，鍋爐控制器根據(jù)主蒸汽壓力的變化調節(jié)鍋爐的燃燒以恢復氣壓。相反，通過類似操作，使機組有功減少。事故情況下，汽輪發(fā)電機機組有功的調整或事故停機，一般仍由汽輪機值班人員進行（因涉及機、爐一系列操作）。當系統(tǒng)或發(fā)電機發(fā)生電氣故障時，由電氣值班員解列機組，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)電機的安全運行。發(fā)電機無功的調整，是利用改變勵磁電流來實現(xiàn)的。發(fā)電機由同軸直流勵磁機供給勵磁時，通過改變勵磁機磁場變阻器阻值的大小來調整無功；采用半導體勵磁的大型發(fā)電機，通過改變AVR的工作電進行無功調節(jié)。對于大容量的單元機組，如300ＭＷ汽輪發(fā)電機組，其有功調節(jié)是38正常情況下，根據(jù)電網(wǎng)給定的電壓曲線，由電氣運行值班人員進行調整，為保證發(fā)電機和電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，在調整無功時，一般情況下，應保證發(fā)電機的無功與有功的比值不小于1：3，并注意并聯(lián)運行機組間無功負荷的分配情況，防止機組出現(xiàn)無功過負荷或進相運行。運行人員在調節(jié)負荷時，應注意下列事項：（1）調節(jié)幅度應控制得小些，避免被調節(jié)對象大起大落。（2）調節(jié)時，必須認清被調對象的操作設備，避免弄錯操作把手而造成機組異常運行。（3）調節(jié)過程中，嚴格監(jiān)視有關標計的變化。五、發(fā)電機的解列、停機操作步驟發(fā)電機解列是指將發(fā)電機與系統(tǒng)在電氣回路上斷開，停機是指發(fā)電機已解列的前提下，將機組所屬電氣系統(tǒng)和動力系統(tǒng)停用。發(fā)電機正常解列時，應由機爐運行人員逐步降低機組有功負荷，電氣運行人員相應地降低無功負荷（盡量維持發(fā)電機地功率因數(shù)在0.85）和進行電氣解列有關操作正常情況下，根據(jù)電網(wǎng)給定的電壓曲線，由電氣運行值班人員進行調39操作的一般順序:1)收到值長停機命令后，由機、爐值班員控制，將發(fā)電機有功功率逐漸降低；2）當發(fā)電機有功降至一定值時，將常用電源切換至備用變供電3）發(fā)電機減負荷過程中，調整冷卻系統(tǒng)運行工況，使之適應機組負荷的變化4)發(fā)電機減有功的同時，相應減少無功負荷，保持正常的功率因數(shù)5)解列前合上主變壓器中性點接地隔離開關（投入相應保護）6檢查發(fā)電機有功負荷應減至最小位置，同時將發(fā)電機的無功減至07)斷開發(fā)電機主斷路器8)檢查定子三相電流為0，斷路器分閘正常9)操作AVR自動整定控制開關至最小位置10)將AVR控制方式切換開關90DC切至“手動”11)操作AVR手動調整控制開關至最小輸出位置，檢查發(fā)端電壓正常12)斷開勵磁機磁場開關13)斷開分閘開關，斷開斷路器，并檢查分閘開關14)回報操作的一般順序:40五、發(fā)電機運行的監(jiān)視與維護一、發(fā)電機組運行中監(jiān)視的內容與方法1.通過儀表和畫面顯示監(jiān)視2.通過檢測裝置進行監(jiān)視（1）轉子繞組及勵磁回路監(jiān)視1）用電壓表測量2）用磁場接地檢測裝置測量發(fā)電機轉子和勵磁機轉子的絕緣。（2）定子繞組絕緣監(jiān)視（由電壓表和切換開關組成）（3）轉子繞組運行溫度檢測（用電阻法進行測量）（4）定子繞組各部位運行溫度監(jiān)測（通過發(fā)電機溫度巡檢裝置的切換測量和監(jiān)視畫面）五、發(fā)電機運行的監(jiān)視與維護一、發(fā)電機組運行中監(jiān)視的內容與方法41二、發(fā)電機運行中的檢查與維護1.發(fā)電機本體的檢查與維護（1）加查1）發(fā)電機運行時聲音，無金屬摩擦或撞擊聲，無異常振動現(xiàn)象。2）發(fā)電機運行時，檢查外殼應無漏風，機殼內無煙氣和放電現(xiàn)象3）發(fā)電機運行時，應檢查機端線圈運行情況4）發(fā)電機運行時，應定期檢查也為檢測器內的漏水、漏油情況5）發(fā)電機運行時，應檢查滑環(huán)和電刷。（2）維護1）清掃臟物2）調整電刷壓力3）定期測量電刷均流度4）更換電刷二、發(fā)電機運行中的檢查與維護424.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的檢查與維護（1）盤面檢查(2)現(xiàn)場檢查）檢查100Hz整流柜2）檢查AVR3）檢查50Hz手動勵磁裝置4）檢查勵磁機運轉正常5.備用機組的維護4.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的檢查與維護43六、發(fā)電機異常運行及事故處理一、發(fā)電機的異常運行及處理指機組脫離正常運行狀態(tài)，某些參數(shù)失調，但未造成惡果的運行方式1、發(fā)電機過負荷正常情況下，不允許過負荷，但在系統(tǒng)發(fā)生事故，如系統(tǒng)中個別機組跳閘，為維持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，允許發(fā)電機在短時間內過負荷運行。應注意按允許的短時間過負荷運行，不影響發(fā)電機的壽命。具體遵守制造廠規(guī)定。過負荷越高允許運行時間越短，一般在10-120秒以內。（1）發(fā)電機過負荷時的現(xiàn)象中央信號動作，發(fā)”發(fā)電機過負荷“光字牌，并伴隨警鈴響，發(fā)電機定子電流指示超過額定值，發(fā)電機有功、無功超過額定值六、發(fā)電機異常運行及事故處理一、發(fā)電機的異常運行及處理44（2）發(fā)電機過負荷的處理2.發(fā)電機三相電流不平衡超限（1）發(fā)電機三相不平衡現(xiàn)象三相電流不相等，差值較大，負序電流指示增大，超過額定值時，發(fā)“發(fā)電機不對稱過負荷”光字牌。（2）產(chǎn)生原因非全相運行；單相負荷過大，表計故障（3）定子三相不平衡處理1）若不是表計故障，則立即降低機組負荷，降至允許值以下，并回報2）解列后出現(xiàn)，應立即檢查斷路器三相某相分閘不正常3）并列后出現(xiàn)，應立即檢查斷路器三相某相合閘不正常3.溫度異常（1）現(xiàn)象發(fā)電機溫度巡測表中繞組及鐵心溫度異常或超限；汽輪機盤發(fā)出“發(fā)電機溫度巡檢報警”及冷卻介質溫度報警光字牌信號（2）發(fā)電機過負荷的處理45（2）溫度異常的處理1）若不是表計故障，應立即減負荷，降至合格范圍2）檢查三相電流是否平衡3）三相電壓是否平衡4）是否為冷卻故障5）是否為過負荷4.儀表指示異常5.發(fā)電機進相運行大多由勵磁故障引起，發(fā)電機此時勵磁電流較小，向系統(tǒng)吸收無功，又稱欠勵運行。（1）原因低谷運行，負荷突然增加；勵磁故障（2）處理1）設備造成，只要未出現(xiàn)振蕩和失步，可適當降低有功，同時增加勵磁電流（2）溫度異常的處理462）如由設備造成，不能恢復正常時，應及早解列3）大型發(fā)電機設計時允許，如系統(tǒng)需要，可進相運行二、發(fā)電機的事故處理1.定子單相接地瞬時、斷續(xù)、永久；內部、外部；真接地、假接地。（1）定子接地原因1）小動物2）定子繞組絕緣損壞3）定子引出線瓷瓶受潮或臟物4）水冷漏水5）主變及高壓側接地，由電壓互感器高壓熔斷器熔斷造成，開口三角型電壓升高，成為假接地。如何判別真假接地：真接地，定子電壓表指示接地相對地電壓降低（或等于零），非接地相電壓升高（大于相電壓而不超過線電壓），而線電壓仍然平衡。假接地，相對地電壓不會升高，線電壓也不平衡。2）如由設備造成，不能恢復正常時，應及早解列47（3）處理判明真假，中性點不接地的發(fā)電機，單相接地時，接地電流不超過允許值（2-4A），可繼續(xù)運行，并查找故障和處理接地故障。若判明在機內部，則立即減負荷停機，若在機外，運行時間不超過2小時。中性點接地（經(jīng)高阻接地200MW以上），發(fā)生單性接地，一般會跳閘，待機停轉后，檢查絕緣電阻。內部故障，電弧損壞鐵心，不宜修復，同時接地電流能使鐵心融化發(fā)展為相間短路假接地，應檢查判明發(fā)電機壓互熔斷器熔斷的相別，視情況，帶電或停機更換。2.發(fā)電機轉子接地（1）接地原因：工作人員在勵磁回路；轉子滑環(huán)，槽及槽口、端部、引線等絕緣損壞；絕緣老化（2）轉子一點接地1）現(xiàn)象:警鈴響，“發(fā)電機一點接地”光字牌亮一點接地不形成電流回路，故障點無電流通過，勵磁保持正常狀態(tài)，不影響機組運行。（3）處理48處理：復歸信號，如果能復歸，則為瞬時性，若不能復歸，則需通知檢修人員檢查轉子一點接地保護是否正常，若正常，則利用轉子電壓表通過切換開關測量正、負極對地電壓，鑒定是否接地，若發(fā)現(xiàn)某極對地電壓降到0，另一極對地電壓升高為全電壓，證明發(fā)生接地處理步驟：1）檢查勵磁回路是否有人2）勵磁回路有無明顯損傷3）對有關回路檢查，必要時可停用整流柜4）接地是在勵磁回路還是在測量保護回路5）轉子帶一點接地保護運行時，若又發(fā)現(xiàn)欠勵或失步，一般可認為一點接地已經(jīng)發(fā)展為兩點接地，保護應動作于跳閘，否則應立即人為停機6）若轉子接地為一點穩(wěn)定金屬接地，且無法查明原因，應加強監(jiān)視機組運行，在取得調度同意后，經(jīng)轉子兩點接地保護作用于跳閘，并申請盡快停機。（3）轉子兩點接地現(xiàn)象及處理現(xiàn)象：轉子電流劇增，轉子電壓和定子電壓表降低，無功明顯降低，功率因數(shù)提高是指進相，“轉子一點接地”光子牌亮，警鈴響。機組震動較大，嚴重可能發(fā)生失步或失磁保護跳閘處理：復歸信號，如果能復歸，則為瞬時性，若不能復歸，則需通知49由于轉子兩點接地，轉子接地電流增加很多，造成勵磁回路設備過熱甚至損壞。如果其中一接地點發(fā)生在轉子繞組內部，部分轉子繞組也要出現(xiàn)過熱。另外，轉子兩點接地是磁場對稱性破壞，故機組震動劇烈，特別是兩點接地時除發(fā)出刺耳的尖叫外，發(fā)電機兩端軸承間隙還可能向外噴帶火苗的黑煙。為此，發(fā)電機兩點接地時，應立即停機。如果一點光子牌未亮，由于層間短路因此機組震動超過允許值或轉子電流明顯增大時，應立即減少符合，使震動轉子電流減少至允許乏味。經(jīng)處理無效，申請停機。3.F發(fā)電機的非同期并列不滿足同期并列條件時，人為或借助自動裝置操作將發(fā)電機并入電網(wǎng)。是發(fā)電廠電氣操作的惡性事故之一，后果非常嚴重。會產(chǎn)生非常大的合閘沖擊電流，機組產(chǎn)生劇烈震動，繞組變形扭曲絕緣崩裂、定子繞組并頭套融化，甚至燒毀。特別是大容量機組，沖擊更加劇烈，引起機組于系統(tǒng)直接的功率振蕩，因此必須防止發(fā)電機的非同期并列。(1)現(xiàn)象：發(fā)電機定子產(chǎn)生巨大電流沖擊，定子電流表劇烈擺動，定子電壓表也隨之擺動，發(fā)電機發(fā)生劇烈振動，由于轉子兩點接地，轉子接地電流增加很多，造成勵磁回路設備過熱50發(fā)出轟鳴聲，其節(jié)奏與擺針擺動相同。（2）處理：根據(jù)事故現(xiàn)象正確處理。當同期條件相差不大時，發(fā)電機機組無強烈振動和轟鳴，且表計擺動能很快趨于緩和，則機組不必停機，機組會很快被拉入同步，進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。若非同期并列對發(fā)電機組產(chǎn)生很大沖擊和引起強烈的振動，表計擺動劇烈且不衰減時，應立即解列停機，待試驗檢查確認機組無損后，方可重新啟動開機。4.發(fā)電機的失磁失去直流勵磁，稱為失磁。發(fā)電機失磁后，經(jīng)過同步振蕩進入異步運行狀態(tài)，發(fā)電機在異步運行狀態(tài)下，以低轉差率s與電網(wǎng)并列運行，從系統(tǒng)吸收無功功率建立磁場，向系統(tǒng)輸送一定的有功功率，是一種特殊運行方式（1）失磁原因

1)勵磁開路如勵磁開關誤跳

2)轉子回路斷線如勵磁機電樞回路斷線，勵磁機勵磁繞組斷線

3）勵磁機或勵磁回路元件故障

4）轉子繞組短路5）失磁保護誤動和運行人員誤操作。發(fā)出轟鳴聲，其節(jié)奏與擺針擺動相同。51（2）現(xiàn)象：1）中央音響信號動作,“發(fā)電機失磁”光子牌亮2）轉子電流表指示等于0或接近03）轉子電壓表指示異常4）定子電流表指示電壓升高5）定子電壓降低且擺動6）無功功率表指示為負值7)有功功率指示降低且擺動（3）發(fā)電機失磁影響1）發(fā)電機失磁后，從系統(tǒng)吸收無功，造成系統(tǒng)的無功功率嚴重缺額，造成系統(tǒng)電壓下降。2）對失磁機組影響，發(fā)電機失磁運行，定子電流增大，引起定子繞組溫度升高。使機端漏磁增加，端部鐵心、構件增加發(fā)熱，溫度升高；轉子電磁不對稱產(chǎn)生脈動轉矩引起振動（4）允許失磁運行的條件1)系統(tǒng)有足夠的無功2）定子電流不超過發(fā)電機規(guī)程規(guī)定值（2）現(xiàn)象：1）中央音響信號動作,“發(fā)電機失磁”光子牌亮523）定子端部部件溫度不超過允許值4）轉子損耗不超過額定值。（4）發(fā)電機失磁的處理對于汽輪機如100MW汽輪機組，經(jīng)大量失磁運行經(jīng)驗表明，在30S內將發(fā)電機的有功功率減至額定值50%，可繼續(xù)運行15min；若將有功功率減至額定值的40%可繼續(xù)運行30min。對于無功不足的電力系統(tǒng)，不允許某些容量的汽輪發(fā)電機失磁運行。不允許運行的處理步驟：1）盡快判明原因2）失磁機組利用失磁保護帶時限動作于跳閘3）備用正常，機組解列后，可迅速換至備用勵磁，重新并網(wǎng)。4）以上措施同時，盡量增加其他未失磁發(fā)電機的勵磁電流。以提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。5）嚴密監(jiān)視失磁機組的高壓廠用母線電壓允許運行的處理步驟(略)1)負荷較重時應減有功至允許值，負載小，2）3）定子端部部件溫度不超過允許值535.發(fā)電機振蕩及失步同步發(fā)電機正常運行時，轉子的轉速和定子磁場的同步轉速處于同步狀態(tài)．當負荷突然變化時，由于轉子慣性作用，轉子位移不能立刻穩(wěn)定在新的數(shù)值，而要引起若干次在新的穩(wěn)定值左右的擺動，這種現(xiàn)象就是同步發(fā)電機的振蕩．當發(fā)生振蕩的機組的轉速不再和定子磁場的同步轉速一致時，造成發(fā)電機與電力系統(tǒng)非同期運行，這種現(xiàn)象就是同步發(fā)電機的失步．從表計的指示上來看振蕩或失步有以下現(xiàn)象：(1)定子電流表的指針劇烈擺動，電流有可能超過正常值；(2)發(fā)電機電壓表和其它母線電壓表的指針劇烈擺動，且經(jīng)常是降低；(3)有功電力表的指針在全刻度擺動；(4)轉子電流表的指針在正常值附近擺動．5.發(fā)電機振蕩及失步54在事故情況下往往是并列運行著的各臺電機的表計都在擺動，這可以從以下幾方面來區(qū)別：(1)由于本廠發(fā)生事故引起的失步，總可以從本廠的操作原因或故障地點來判定哪一臺有關機組可能失步；(2)一般來說，失步電機的表計擺動幅度比別的電機厲害；(3)失步電機有功電力表的擺動是全刻度的，甚至撞到兩邊的針檔，而其它機組則在正常負荷值左右擺動，而且當失步電機的有功電力表的表針擺向零或負時，其它電機的表針則擺向正的指示值大的一側，即兩者擺向正好相反．若發(fā)生趨向穩(wěn)定的振蕩，即愈振蕩愈小，則不需要操作什么，振蕩幾下就過去了，只要做好處理事故的思想準備就行．在事故情況下往往是并列運行著的各臺電機的表計都在擺動，這可以55若造成失步時，則要盡快創(chuàng)造恢復同期的條件．一般可采取下列措施：(1)增加發(fā)電機的勵磁．(2)若是一臺電機失步，可適當減輕它的有功出力；(3)按上述方法進行處理，經(jīng)1--2分鐘后仍未進入同步狀態(tài)時，則可將失步電機與系統(tǒng)解列．若造成失步時，則要盡快創(chuàng)造恢復同期的條件．一般可采取下列措施56發(fā)電機的運行河南機電高等?？茖W校電氣工程系2007年10月20號發(fā)電機的運行河南機電高等?？茖W校57一、發(fā)電機的基本知識一、發(fā)電機的基本知識58NS１、發(fā)電機原理原始型,采用永磁磁場,轉子線圈上感應出電流經(jīng)滑環(huán)碳刷送出NS１、發(fā)電機原理原始型,采用永磁磁場,轉子線59NS隨發(fā)電機容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場.NS隨發(fā)電機容量增大,改造為定子線圈發(fā)電,仍采用永磁磁場.60后來,為了進一步提高發(fā)電機容量,和為了發(fā)電機負荷和電壓調整方便,便把轉子磁場由永磁改造為電磁場后來,為了進一步提高發(fā)電機容量,和61２、發(fā)電機的分類３、銘牌額定電流、額定電壓、額定容量、COSΦ

412410.5KV60MW、75MVA0.8思考題：發(fā)電機為什么采用星形連接而不采用三角形連接？２、發(fā)電機的分類62二同步發(fā)電機的運行特性二同步發(fā)電機的運行特性631.同步同步電機和異步電機的區(qū)別?同步發(fā)電機:定子磁場與轉子磁場以同方向、同轉速旋轉。２.空載特性概念：額定轉速下，發(fā)電機不帶負荷，即只加勵磁，不并網(wǎng)時的特性?？蛰d特性試驗：定速后，逐漸增加勵磁，到端電壓130%，后逐漸降低勵磁，會得到空載特性曲線。1.同步同步電機和異步電機的區(qū)別?２.空載特性64空載特性曲線EoI作用：和繼報保有關，用來求電壓變化率，不飽和電抗值增加勵磁過程降低勵磁過程,磁滯現(xiàn)象空載特性曲線EoI作用：和繼報保有關，用653、發(fā)電機的短路特性定子繞組短路，定子繞組電流與勵磁電流之間的關系作用：求發(fā)電機的同步電抗、斷路比，判斷轉子繞組的匝間短路４、發(fā)電機的外特性指COSΦ、勵磁電流、轉速恒定時，發(fā)電機定子電流與端電壓的變化關系

3、發(fā)電機的短路特性661.5U1I1.00.5COSΦ=0.8COSΦ=1COS（-Φ）=0.8在滯后的COSΦ下，當定子電流增加時，電壓降較大，此時是去磁作用。在超前的COSΦ下，當定子電流增加時，電壓反而升高，此時是助磁作用。1.5U1I1.00.5COSΦ=0.8COSΦ=1COS（675、發(fā)電機的調整特性---指電壓、轉速、COSΦ恒定，改變定子電流時的勵磁電流的變化曲線。5、發(fā)電機的調整特性68COSΦ=0COSΦ=0.8COSΦ=1COS(-Φ)=0.801勵磁電流定子電流1發(fā)電機調整特性曲線COSΦ=0COSΦ=0.8COSΦ=1COS(-Φ)=069

在滯后的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流也必然增加.----此時去磁作用加強,要維持氣隙磁通,必須增加轉子磁勢.在超前的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流一般要降低.----這是因為電樞反應有助磁作用.在滯后的COSΦ下,負荷增加,勵磁電流也必然70三、同步發(fā)電機的能量輸出三、同步發(fā)電機的能量輸出711.有關發(fā)電機的損耗摩擦損失+風阻

鐵芯磁滯+渦流

定子繞組本身的損失機械損失鐵損銅損（<1%可以忽略）汽輪機輸入的功率減去以上損失,剩下的作為有功功率輸出空載損耗1.有關發(fā)電機的損耗機械損失鐵損銅損（<1%可以忽略）汽輪機722、同步發(fā)電機有功輸出當發(fā)電機帶純阻性負荷時出現(xiàn)定子電流產(chǎn)生定子磁場(電樞反應磁場)阻礙轉子磁場前進汽機轉速降低汽機增加進汽維持額定轉速使氣隙磁場發(fā)生歪曲或畸變,即氣隙磁場對于主磁場來說,逆著轉向偏了一個δ角2、同步發(fā)電機有功輸出出現(xiàn)定子電流產(chǎn)生定子磁場阻礙轉子磁場73NSF0發(fā)電機轉向發(fā)電機空載,δ=0NSF0發(fā)電機轉向發(fā)電機空載,δ=074NSF0發(fā)電機轉向δ角FFR發(fā)電機帶負荷時,δ的大小負荷大小性質有關NSF0發(fā)電機轉向δ角FFR發(fā)電機帶負荷時,δ的大小負荷大小75純感性負荷去磁端電壓純容性負荷助磁端電壓上兩種負荷只會使磁場削弱或加強,但不會扭曲但是,實際負荷都是感性的,相當于純阻性和純感性的疊加,所以它既有使主磁場的扭曲,又有去磁作用.純感性負荷去磁端電壓純容性負荷助磁76故,在同步發(fā)電機中,氣隙磁場軸線和主磁場軸線之間的夾角與發(fā)電機輸出的有功功率的大小有關.當同步發(fā)電機輸出的有功功率增大時,原動機輸入的有功功率增大,δ角也隨著增大.δ角也叫做功率角.一般汽輪發(fā)電機額定負荷運行,δ角約為250---300故,在同步發(fā)電機中,氣隙磁場軸線和主磁場軸線77四、發(fā)電機的功角特性四、發(fā)電機的功角特性781、發(fā)電機的功角特性發(fā)電機和無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，發(fā)電機的輸出功率為：Pde=(UE0/Xd)sinδ------其中δ—發(fā)電機端電壓與空載電勢的夾角（功率角）U—發(fā)電機端電壓E0—發(fā)電機空載電勢

Xd—發(fā)電機同步電抗式中U、E0、

Xd都可以認為是常數(shù)，這樣Pde的大小僅僅與δ有關，它們之間是正弦函數(shù)關系，Pde與之間的關系曲線為功角特性1、發(fā)電機的功角特性792.功角特性對運行的影響1.）發(fā)電機的功率極限：當δ角從0—900時，有功隨δ增大而增大，當δ=900時，有功最大。PMAX=UE0/Xd發(fā)電機的功率極限當δ=900時，有功隨δ增大而減小當δ=1800時，有功為02.功角特性對運行的影響發(fā)電機的功率極限當δ=900時，有功80靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)：汽輪機功率不變，轉子在外力的作用下，δ角發(fā)生微小變化，如果原來的工作點在δ角0—900之間，則發(fā)電機會通過若干個擺動回到原來的工作點，此區(qū)間為靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)非穩(wěn)定區(qū)：如果δ角在900—1800之間，則不會穩(wěn)定，為非穩(wěn)定區(qū)如果δ角超過1800，則為逆功率運行靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)：汽輪機功率不變，轉子在外力的81一、發(fā)電機的額定運行方式發(fā)電機按照制造廠銘牌額定參數(shù)運行的方式，稱為額定運行方式二、發(fā)電機的允許運行方式允許偏離額定值但在一定范圍內（一）允許溫度和溫升超過額定允許運行溫度6oC長期運行壽命減半。溫升：發(fā)電機與周圍環(huán)境溫度之差（二）冷卻介質的質量、溫度、壓力變化范圍冷卻水的水質、溫度和壓力空氣的溫度四、發(fā)電機的運行方式一、發(fā)電機的額定運行方式四、發(fā)電機的運行方式82（三）發(fā)電機電壓允許變化范圍1.電壓低于額定值對發(fā)電機的影響（1）降低并列運行的穩(wěn)定性和電壓調節(jié)的穩(wěn)定性。例如：容易失步。（2）定子繞組溫度升高由于出力不變，電壓降低，電流必然增大，定子溫度升高（3）影響廠用電動機及整個電力系統(tǒng)的安全運行2.電壓高于額定值對發(fā)電機的影響（1）.轉子溫度可能超過允許值保持出力不變，需提高電壓，勵磁電流增加，轉子溫度升高達到額定值1.3－1.4倍時，就有可能超過允許值（2)定子鐵心溫度升高定子繞組發(fā)熱傳遞；定子鐵心溫度升高。定子電壓升高，使定子鐵心磁通密度增加，鐵心損耗明顯增加，使定子鐵心溫度大大增高。（三）發(fā)電機電壓允許變化范圍83（4）可能使定子結構部件出現(xiàn)局部溫度升高定子鐵心過度飽和，使磁通通過其他部件例如：機座、支撐筋、齒壓板。4.發(fā)電機頻率允許變化范圍正常運行，應保持50HZ。變化范圍應在額定值±0.2HZ，最大不應超過額定值的±0.5HZ。頻率超過±2.5HZ應立即停機。頻率變化較大將對發(fā)電機造成較大影響(1)頻率降低對發(fā)電機的影響。1)頻率降低，轉子風扇轉速下降，通風減少，冷卻變壞，繞組和鐵心溫度上升。2)頻率降低時，若增加轉子電流來位置機端電壓不變，定子鐵心磁通增加，飽和，機座上某些部件溫度局部高溫。3)頻率降低時，定子電動勢下降，若保持出力不變，定子電流增加，定子溫度升高，若增加轉子電流保持出力，則增加轉子勵磁電流，轉子溫度增加。4）頻率降低時，廠用電動機轉速下降，出力降低，發(fā)電機出力也會降低。惡性循環(huán)，將影響系統(tǒng)穩(wěn)定。（4）可能使定子結構部件出現(xiàn)局部溫度升高845）頻率過低，可能引起汽輪機葉片斷裂，頻率降低，出力不變，則轉矩增加，葉片過負荷而引起震動。（2）頻率過高發(fā)電機轉速增加，轉子離心力增加，轉子部件損壞，當頻率高至汽輪機危急保安器動作，使主氣門關閉，機組停止運行。5.發(fā)電機功率因數(shù)允許變化范圍

發(fā)電機運行時，定子電流滯后于定子電壓一個角度，同時向系統(tǒng)輸出有功和無功，稱為發(fā)電機遲相運行，此時功率因數(shù)稱為遲相功率因數(shù)發(fā)電機運行時，定子電流超前于定子電壓一個角度，同時向系統(tǒng)吸收無功，用以建立磁場，并向系統(tǒng)輸出有功，稱為發(fā)電機進相運行，此時功率因數(shù)稱為進相功率因數(shù)。5）頻率過低，可能引起汽輪機葉片斷裂，85發(fā)電機一般運行在遲相狀態(tài)，向系統(tǒng)發(fā)出無功，功率因數(shù)一般為0.8－0.9。一般不得超過遲相0.95。也可運行與0.95-1.0或進相運行，只可短時運行。但此時發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性能差，容易引起振蕩和失步。發(fā)電機的有功無功出力范圍取決于以下四個方面：（1）原動機的額定功率（2）定子發(fā)熱溫度（3）轉子發(fā)熱溫度（4）發(fā)電機進相運行時的靜態(tài)穩(wěn)定極限6.定子不平衡電流允許范圍不平衡電流的影響：（1）.使轉子溫度升高或局部損壞負序產(chǎn)生倍頻電流在轉子表面流通，溫度升高（2）引起發(fā)電機振動發(fā)電機一般運行在遲相狀態(tài)，向系統(tǒng)發(fā)出無功，功率因數(shù)一般為0.86發(fā)電機的三相不平衡電流的允許范圍（1）.正常運行時，不平衡電流不超過額定值的10％低于額定值運行時，可大于上述值，但不能超過額定值20％（2）長期穩(wěn)定運行時，每相電流均不大于額定值時，負序電流分量不大于額定值的8％－9%(3)短時耐負序電流的能力應滿足I2t≤10I指t時間內變化著的負序電流有效值與額定值的比值，t是故障時允許I存在的時間。7.發(fā)電機組絕緣電阻允許范圍(1).發(fā)電機組定子絕緣電阻的規(guī)定（2）發(fā)電機組轉子繞組機勵磁回路絕緣電阻的規(guī)定（3）發(fā)電機勵磁機絕緣電阻的規(guī)定（4）發(fā)電機軸承和測溫元件絕緣電阻的規(guī)定發(fā)電機的三相不平衡電流的允許范圍87五、發(fā)電機運行的操作一、發(fā)電機啟動前的檢查（1）檢查發(fā)電機、主變壓器，高壓廠用變壓器及輔助設備一、二次回路工作已經(jīng)全部結束，工作票已經(jīng)收回，并具備運行條件（2）檢查上述設備為檢修安全設置的臨時安全措施（如接地線、接地隔離開關、短路接線、標識牌等）已全部拆除，固定遮攔和常設固定安全設施已恢復（3）檢查一、二次設備及其回路應具備送電條件，檢查的要求均案現(xiàn)場規(guī)定進行。（4）檢查發(fā)電機勵磁回路及設備正常。（5）檢查與啟動有關設備的繼電保護及自動裝置，按規(guī)定投入。12/24/2022五、發(fā)電機運行的操作一、發(fā)電機啟動前的檢查12/17/20288（6）測量絕緣符合要求，測量按現(xiàn)場規(guī)定進行。（7）檢查機組冷卻系統(tǒng)正常（8）啟動前的有關實驗項目符合要求。二、發(fā)電機并列前的預備工作（1）機組的廠用起動電源送電（2）將發(fā)－變組一、二次電路操作為熱備用狀態(tài)。（3）高壓廠變操作為熱備用狀態(tài)。（4）將發(fā)電機勵磁系統(tǒng)操作為熱備用狀態(tài)（5）向機組的廠用機械送電。（6）將主變的冷卻裝置投入運行。三、發(fā)電機升壓和并列操作1.并列條件、方法和注意事項（6）測量絕緣符合要求，測量按現(xiàn)場規(guī)定進行。89（1）并列條件準同期并列：達到額定轉速后，再并列自同期并列：一般為準同期并列，為避免電流的沖擊和轉軸受到扭轉力矩的作用，必須滿足以下條件：1)待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓相等（最大誤差不超過10％）2)待并發(fā)電機頻率與系統(tǒng)頻率相等（最大誤差不超過0.1Hz）3)待并發(fā)電機相位與系統(tǒng)相位相同4)待并發(fā)電機相序與系統(tǒng)電壓的相序一致（2）發(fā)電機并列的方法1）AVR（自動勵磁調節(jié)器）自動方式（AC）自動準同期并列2）AVR手動方式（DC）自動準同期并列3）AVR自動方式（AC）手動準同期并列4）AVR手動方式（DC）手動準同期并列5）備勵方式自動準同期并列5）備勵方式手動準同期并列（1）并列條件90（3）發(fā)電機并列操作注意事項1）無論采用何種方式并列操作，不允許解除同期閉鎖，防止非同期合閘。2）無論采用何種方式并列操作，應檢查同期檢定繼電器動作正確，并調整發(fā)電機轉速，使同步表指針緩慢順時針方向旋轉（4～10r/min)。若同期表指針旋轉不均勻或出現(xiàn)停止及跳動現(xiàn)象，不允許發(fā)電機并列。3）在進行自動準同期并列時，若自動調整回路失靈，嚴禁使用該方式；在采用手動準同期方式并列時，若手動調速失靈，可由汽機值班員進行調整。4）升壓操作時，應使定子電壓緩慢、均勻地升高；注意定子三相電流接近于零；定子電壓升至額定值時，核對轉子空載電流、電壓符合要求（與歷次比較相近），以判斷轉子繞組有無匝間短路。2.并列發(fā)電機地操作（略,具體根據(jù)操作票）（3）發(fā)電機并列操作注意事項91四、發(fā)電機接帶負荷和運行中負荷的調整1.發(fā)電機接帶負荷發(fā)電機并網(wǎng)后，按現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定接帶負荷。發(fā)電機初始有功負荷的大小及增加速度主要決定于汽輪機和鍋爐的允許條件，也與發(fā)電機的容量、冷熱狀態(tài)起動及運行情況有關。冷態(tài)汽輪機起動并網(wǎng)后，其有功功率增加速度不宜過快，否則會使汽輪機進汽量增加過快，汽輪機內部各金屬部件受熱不均，膨脹不均產(chǎn)生過大的熱應力、熱變形，引起動靜摩擦。對于鍋爐而言，有功功率增加過快，鍋爐運行參數(shù)來不及調節(jié)、使汽溫、汽壓下降，造成汽輪機內部各金屬部件疲勞損壞，甚至使主蒸汽帶水，嚴重時發(fā)生對汽輪機水沖擊而損壞葉片。對于發(fā)電機而言，冷態(tài)發(fā)電機（定子繞組與鐵心溫度低于額定值的50%)并網(wǎng)后，立即使其帶上很大的負載，定子電流增加過快、過大，定子繞組和定子鐵心間會產(chǎn)生過大溫差，從而損壞定子繞組絕緣。轉子因電機容量大，絕緣厚，繞組與鐵心溫差加大。四、發(fā)電機接帶負荷和運行中負荷的調整92另外，轉子正常運轉時，后離心力作用壓緊轉子繞組與鋼體緊固為整體。若有功增加過快，勵磁電流相應增加也快，轉子繞組受熱膨脹不能自由伸展，使轉子繞組絕緣損壞和發(fā)生殘余變形。另外，水冷發(fā)電機組的電磁負荷較大，有功功率增加太快，對定子端部繞組造成過大沖擊力，影響端部固定。同時冷臺機組起動并網(wǎng)后，應按一定速度帶初始有功。按汽輪機要求，先進行初負荷暖機和不同負荷段暖機，再逐步帶上額定負荷。具體參數(shù)以廠家參數(shù)標準。發(fā)電機并網(wǎng)后，其無功負荷增長速度影響轉子繞組絕緣，故應緩慢均勻地增加無功。接帶初始無功應使功率因數(shù)值再0.85-0.95范圍內，即初始無功初始有功的33％－62％（前者為低限、后者為高限）2.發(fā)電機負荷的調整發(fā)電機正常運行時，由于系統(tǒng)負荷發(fā)生變化，因此運行人員應按照給定的負荷曲線或調度命令，及時對發(fā)電機的有功和無功進行調整。另外，轉子正常運轉時，后離心力作用壓緊轉子繞組與鋼體緊固為整93對于大容量的單元機組，如300ＭＷ汽輪發(fā)電機組，其有功調節(jié)是通過機組協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）、數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)（DEH）和鍋爐控制器來實現(xiàn)。當需要增加有功時，由汽輪機值班員再CCS盤上設定目標負荷和負荷變化率，根據(jù)機組運行昂市（機爐以功率控制方式、以機為基礎或以爐為基礎運行方式）進行調整。例如以機為基礎運行方式經(jīng)有關操作由CCS控制DEH，DEH改變調速汽門開度，增加有功。此時，主蒸汽壓力相應降低，CCS控制鍋爐控制器，鍋爐控制器根據(jù)主蒸汽壓力的變化調節(jié)鍋爐的燃燒以恢復氣壓。相反，通過類似操作，使機組有功減少。事故情況下，汽輪發(fā)電機機組有功的調整或事故停機，一般仍由汽輪機值班人員進行（因涉及機、爐一系列操作）。當系統(tǒng)或發(fā)電機發(fā)生電氣故障時，由電氣值班員解列機組，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)電機的安全運行。發(fā)電機無功的調整，是利用改變勵磁電流來實現(xiàn)的。發(fā)電機由同軸直流勵磁機供給勵磁時，通過改變勵磁機磁場變阻器阻值的大小來調整無功；采用半導體勵磁的大型發(fā)電機，通過改變AVR的工作電進行無功調節(jié)。對于大容量的單元機組，如300ＭＷ汽輪發(fā)電機組，其有功調節(jié)是94正常情況下，根據(jù)電網(wǎng)給定的電壓曲線，由電氣運行值班人員進行調整，為保證發(fā)電機和電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，在調整無功時，一般情況下，應保證發(fā)電機的無功與有功的比值不小于1：3，并注意并聯(lián)運行機組間無功負荷的分配情況，防止機組出現(xiàn)無功過負荷或進相運行。運行人員在調節(jié)負荷時，應注意下列事項：（1）調節(jié)幅度應控制得小些，避免被調節(jié)對象大起大落。（2）調節(jié)時，必須認清被調對象的操作設備，避免弄錯操作把手而造成機組異常運行。（3）調節(jié)過程中，嚴格監(jiān)視有關標計的變化。五、發(fā)電機的解列、停機操作步驟發(fā)電機解列是指將發(fā)電機與系統(tǒng)在電氣回路上斷開，停機是指發(fā)電機已解列的前提下，將機組所屬電氣系統(tǒng)和動力系統(tǒng)停用。發(fā)電機正常解列時，應由機爐運行人員逐步降低機組有功負荷，電氣運行人員相應地降低無功負荷（盡量維持發(fā)電機地功率因數(shù)在0.85）和進行電氣解列有關操作正常情況下，根據(jù)電網(wǎng)給定的電壓曲線，由電氣運行值班人員進行調95操作的一般順序:1)收到值長停機命令后，由機、爐值班員控制，將發(fā)電機有功功率逐漸降低；2）當發(fā)電機有功降至一定值時，將常用電源切換至備用變供電3）發(fā)電機減負荷過程中，調整冷卻系統(tǒng)運行工況，使之適應機組負荷的變化4)發(fā)電機減有功的同時，相應減少無功負荷，保持正常的功率因數(shù)5)解列前合上主變壓器中性點接地隔離開關（投入相應保護）6檢查發(fā)電機有功負荷應減至最小位置，同時將發(fā)電機的無功減至07)斷開發(fā)電機主斷路器8)檢查定子三相電流為0，斷路器分閘正常9)操作AVR自動整定控制開關至最小位置10)將AVR控制方式切換開關90DC切至“手動”11)操作AVR手動調整控制開關至最小輸出位置，檢查發(fā)端電壓正常12)斷開勵磁機磁場開關13)斷開分閘開關，斷開斷路器，并檢查分閘開關14)回報操作的一般順序:96五、發(fā)電機運行的監(jiān)視與維護一、發(fā)電機組運行中監(jiān)視的內容與方法1.通過儀表和畫面顯示監(jiān)視2.通過檢測裝置進行監(jiān)視（1）轉子繞組及勵磁回路監(jiān)視1）用電壓表測量2）用磁場接地檢測裝置測量發(fā)電機轉子和勵磁機轉子的絕緣。（2）定子繞組絕緣監(jiān)視（由電壓表和切換開關組成）（3）轉子繞組運行溫度檢測（用電阻法進行測量）（4）定子繞組各部位運行溫度監(jiān)測（通過發(fā)電機溫度巡檢裝置的切換測量和監(jiān)視畫面）五、發(fā)電機運行的監(jiān)視與維護一、發(fā)電機組運行中監(jiān)視的內容與方法97二、發(fā)電機運行中的檢查與維護1.發(fā)電機本體的檢查與維護（1）加查1）發(fā)電機運行時聲音，無金屬摩擦或撞擊聲，無異常振動現(xiàn)象。2）發(fā)電機運行時，檢查外殼應無漏風，機殼內無煙氣和放電現(xiàn)象3）發(fā)電機運行時，應檢查機端線圈運行情況4）發(fā)電機運行時，應定期檢查也為檢測器內的漏水、漏油情況5）發(fā)電機運行時，應檢查滑環(huán)和電刷。（2）維護1）清掃臟物2）調整電刷壓力3）定期測量電刷均流度4）更換電刷二、發(fā)電機運行中的檢查與維護984.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的檢查與維護（1）盤面檢查(2)現(xiàn)場檢查）檢查100Hz整流柜2）檢查AVR3）檢查50Hz手動勵磁裝置4）檢查勵磁機運轉正常5.備用機組的維護4.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的檢查與維護99六、發(fā)電機異常運行及事故處理一、發(fā)電機的異常運行及處理指機組脫離正常運行狀態(tài)，某些參數(shù)失調，但未造成惡果的運行方式1、發(fā)電機過負荷正常情況下，不允許過負荷，但在系統(tǒng)發(fā)生事故，如系統(tǒng)中個別機組跳閘，為維持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，允許發(fā)電機在短時間內過負荷運行。應注意按允許的短時間過負荷運行，不影響發(fā)電機的壽命。具體遵守制造廠規(guī)定。過負荷越高允許運行時間越短，一般在10-120秒以內。（1）發(fā)電機過負荷時的現(xiàn)象中央信號動作，發(fā)”發(fā)電機過負荷“光字牌，并伴隨警鈴響，發(fā)電機定子電流指示超過額定值，發(fā)電機有功、無功超過額定值六、發(fā)電機異常運行及事故處理一、發(fā)電機的異常運行及處理100（2）發(fā)電機過負荷的處理2.發(fā)電機三相電流不平衡超限（1）發(fā)電機三相不平衡現(xiàn)象三相電流不相等，差值較大，負序電流指示增大，超過額定值時，發(fā)“發(fā)電機不對稱過負荷”光字牌。（2）產(chǎn)生原因非全相運行；單相負荷過大，表計故障（3）定子三相不平衡處理1）若不是表計故障，則立即降低機組負荷，降至允許值以下，并回報2）解列后出現(xiàn)，應立即檢查斷路器三相某相分閘不正常3）并列后出現(xiàn)，應立即檢查斷路器三相某相合閘不正常3.溫度異常（1）現(xiàn)象發(fā)電機溫度巡測表中繞組及鐵心溫度異?；虺?；汽輪機盤發(fā)出“發(fā)電機溫度巡檢報警”及冷卻介質溫度報警光字牌信號（2）發(fā)電機過負荷的處理101（2）溫度異常的處理1）若不是表計故障，應立即減負荷，降至合格范圍2）檢查三相電流是否平衡3）三相電壓是否平衡4）是否為冷卻故障5）是否為過負荷4.儀表指示異常5.發(fā)電機進相運行大多由勵磁故障引起，發(fā)電機此時勵磁電流較小，向系統(tǒng)吸收無功，又稱欠勵運行。（1）原因低谷運行，負荷突然增加；勵磁故障（2）處理1）設備造成，只要未出現(xiàn)振蕩和失步，可適當降低有功，同時增加勵磁電流（2）溫度異常的處理1022）如由設備造成，不能恢復正常時，應及早解列3）大型發(fā)電機設計時允許，如系統(tǒng)需要，可進相運行二、發(fā)電機的事故處理1.定子單相接地瞬時、斷續(xù)、永久；內部、外部；真接地、假接地。（1）定子接地原因1）小動物2）定子繞組絕緣損壞3）定子引出線瓷瓶受潮或臟物4）水冷漏水5）主變及高壓側接地，由電壓互感器高壓熔斷器熔斷造成，開口三角型電壓升高，成為假接地。如何判別真假接地：真接地，定子電壓表指示接地相對地電壓降低（或等于零），非接地相電壓升高（大于相電壓而不超過線電壓），而線電壓仍然平衡。假接地，相對地電壓不會升高，線電壓也不平衡。2）如由設備造成，不能恢復正常時，應及早解列103（3）處理判明真假，中性點不接地的發(fā)電機，單相接地時，接地電流不超過允許值（2-4A），可繼續(xù)運行，并查找故障和處理接地故障。若判明在機內部，則立即減負荷停機，若在機外，運行時間不超過2小時。中性點接地（經(jīng)高阻接地200MW以上），發(fā)生單性接地，一般會跳閘，待機停轉后，檢查絕緣電阻。內部故障，電弧損壞鐵心，不宜修復，同時接地電流能使鐵心融化發(fā)展為相間短路假接地，應檢查判明發(fā)電機壓互熔斷器熔斷的相別，視情況，帶電或停機更換。2.發(fā)電機轉子接地（1）接地原因：工作人員在勵磁回路；轉子滑環(huán)，槽及槽口、端部、引線等絕緣損壞；絕緣老化（2）轉子一點接地1）現(xiàn)象:警鈴響，“發(fā)電機一點接地”光字牌亮一點接地不形成電流回路，故障點無電流通過，勵磁保持正常狀態(tài)，不影響機組運行。（3）處理104處理：復歸信號，如果能復歸，則為瞬時性，若不能復歸，則需通知檢修人員檢查轉子一點接地保護是否正常，若正常，則利用轉子電壓表通過切換開關測量正、負極對地電壓，鑒定是否接地，若發(fā)現(xiàn)某極對地電壓降到0，另一極對地電壓升高為全電壓，證明發(fā)生接地處理步驟：1）檢查勵磁回路是否有人2）勵磁回路有無明顯損傷3）對有關回路檢查，必要時可停用整流柜4）接地是在勵磁回路還是在測量保護回路5）轉子帶一點接地保護運行時，若又發(fā)現(xiàn)欠勵或失步，一般可認為一點接地已經(jīng)發(fā)展為兩點接地，保護應動作于跳閘，否則應立即人為停機6）若轉子接地為一點穩(wěn)定金屬接地