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文檔簡介
1、山西新興能源產業(yè)集團有限公司嘉節(jié)燃氣熱電分公司電氣培訓教材二O一二年九月目 錄第一章:三相交流發(fā)電機第一節(jié):發(fā)電機的工作原理與構成4第二節(jié):WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機結構及規(guī)范6第三節(jié):發(fā)電機靜態(tài)勵磁系統(tǒng) 12第四節(jié):發(fā)電機封母及封母微正壓裝置 30第五節(jié):發(fā)電機系統(tǒng)中各PT的作用 31第六節(jié):發(fā)電機自動準同期裝置(ASS)32第七節(jié):發(fā)電機啟機試驗項目 37第八節(jié):發(fā)電機異常運行狀態(tài)分析及處理 41第九節(jié) :6KV廠用電源快切裝置 47第十節(jié):150MW發(fā)變組保護54第二章:電力變壓器第一節(jié):變壓器的工作原理及構成 74第二節(jié) :變壓器的運行狀態(tài)及分析 79第三節(jié):變壓器的負荷
2、能力 81第四節(jié):變壓器的接線繞組與并列運行 83第五節(jié):變壓器常見的問題 84第六節(jié):油浸式變壓器瓦斯保護 94第七節(jié):干式變壓器 95第八節(jié):電壓、電流互感器 101第三章:三相異步電動機第一節(jié):異步電動機的旋轉116第二節(jié):異步電動機的旋轉及轉速 118第三節(jié):異步電動機的轉差率119第四節(jié):電動機的啟停及注意事項120第五節(jié):電動機的異常運行分析122第四章:高壓斷路器第一節(jié):高壓斷路器的分類與基本技術參數(shù)125第二節(jié):高壓斷路器的基本結構126第三節(jié):高壓斷路器的操作機構128第四節(jié):六氟化硫斷路器130第五節(jié):真空斷路器134第五章:220KV輸變電線路保護第一節(jié):光纖差動保護13
3、6第二節(jié):距離保護140第三節(jié):零序電流保護144第四節(jié):220KV重合閘149第五節(jié):電流分相式完全差動母線保護157第六章:電氣控制系統(tǒng)第一節(jié):NCS控制系統(tǒng)163第七章:直流及UPS控制系統(tǒng)第一節(jié):直流系統(tǒng)概述169第二節(jié):蓄電池的運行方式171第三節(jié):高頻開關直流電源173第四節(jié):直流系統(tǒng)圖175第五節(jié):交流不停電電源系統(tǒng)176附錄:電氣一次系統(tǒng)圖、廠用系統(tǒng)圖第一章:三相交流發(fā)電機第一節(jié)發(fā)電機的工作原理與構成一、三相交流發(fā)電機的工作原理發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理來工作的,能把機械能轉換為電能的旋轉電機,在火電廠中,用汽輪機作為發(fā)電機的原動機,整個機組叫汽輪發(fā)電機組,其中的交流發(fā)電機稱之為
4、汽輪發(fā)電機,那么汽輪發(fā)電機是怎樣發(fā)出的電能?根據(jù)電磁感應原理,只要導體切割磁場,在導體中就會產生感應電動勢,也就是說,不管是導體運動還是磁場運動,只要是導體與磁場之間有相對運動,導體切割了磁力線,就會在導體中產生感應電動勢。在工程實際應用中,發(fā)電機制造廠家適當選擇了轉子磁極的形狀,使得在勵磁繞組中流過電流后,發(fā)電機定轉子之間氣隙中的磁感應強度大致按正弦規(guī)律分布,當汽輪機帶動發(fā)電機轉子旋轉時,就得到了一個在空間旋轉的磁場,此旋轉磁場與靜止不動的三相定子繞組就發(fā)生相對運動,在三相定子繞組中感應出正弦交流電動勢,由于三相定子繞組在制造時,其每相繞組在空間的位置是對稱的,因此感應出的電動勢也是對稱的,
5、我們在工程實際中,按照三相電路中的連接方法,把定子繞組接成星形后,再與負載接通,在感應電動勢的作用下,電路中就出現(xiàn)電流,向負載輸出電能。二、 三相交流發(fā)電機的構成從總體結構上來看,三相交流發(fā)電機都是由建立磁場的轉子和產生電動勢的定子的兩大部分組成的,轉子由導電的轉子繞組與建立磁場并增強磁場強度的轉子鐵芯構成,定子由導電的定子繞組與導磁的定子鐵芯構成,發(fā)電機的定子繞組與轉子繞組構成了發(fā)電機的電路部分,發(fā)電機的定子鐵芯與轉子鐵芯構成了發(fā)電機的磁路部分,發(fā)電機定子與轉子之間,彼此沒有電和機械的直接聯(lián)系,發(fā)電機定子與轉子磁路之間通過磁力線相聯(lián)系,利用磁的聯(lián)系傳遞能量、轉換能量。三、三相交流發(fā)電機頻率與
6、轉速的關系交流電動勢每秒鐘變化的次數(shù)稱之為交流電的頻率,而交流電動勢是由轉子磁場感應出來的,發(fā)電機轉子是由汽輪機拖動進行旋轉的,顯然發(fā)電機轉子磁場要是只有一對磁極,當轉子磁場旋轉一周時,定子繞組中的感應電動勢就要交變一次。那么按照這個原理,具有P對磁極的轉子磁場旋轉一周時,定子繞組中的感應電動勢就要交變P次。轉子磁場每分種旋轉N轉,電動勢每分鐘交變PN次,于是發(fā)電機轉速與交變電勢的頻率有以下關系:fPN/60 由于汽輪機在高轉速下運行是比較經(jīng)濟的,規(guī)定為每分鐘為3000轉,汽輪機發(fā)電機轉子磁極為一對極,即兩極電機,從以上敘述可知,發(fā)電機轉子每分鐘旋轉3000轉,極對數(shù)為一對極,那么發(fā)電機每秒鐘
7、電勢交變50次。即交流電的頻率為50周/秒,也稱之為50Hz或工頻(GB)。第二節(jié)WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機結構及規(guī)范一、 WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機型號及主要技術參數(shù) 主要技術參數(shù)名稱單位參數(shù)型號WX21Z-085LLT額定容量SnMVA176額定功率PnMW150額定功率因數(shù)COSn0.85定子額定電壓UnKV15.75定子額定電流InA6469頻率fn50轉速3000額定勵磁電壓V248額定勵磁電流A1344定子線圈接線Y冷卻方式循環(huán)密閉式空氣冷卻勵磁方式靜止可控硅勵磁定子線圈絕緣等級F轉子線圈絕緣等級F定子鐵芯絕緣等級F定子線圈極限溫度120轉子線圈極限溫度
8、105定子鐵芯極限溫度120發(fā)電機進口風溫40發(fā)電機出口風溫90WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機空冷系統(tǒng)構成該型號發(fā)電機為空冷、自通風的兩極隱極式轉子電機,具有含空氣水熱交換器(空冷器)的封閉冷卻回路,空冷器位于發(fā)電機下部的基礎里,發(fā)電機有兩條對稱于發(fā)電機中心的空冷回路,冷卻空氣由發(fā)電機轉子兩端風扇打入,一部分冷卻空氣進入轉子線圈端部區(qū)域,冷卻轉子繞組端部,然后進入氣隙,一部分冷卻空氣直接進入氣隙,在此處與來自轉子端部線圈的冷卻空氣匯合,然后冷卻轉子本體表面,另一部分冷卻空氣對定子線圈端部冷卻后,沿軸向風道進入機座中部,冷卻鐵芯和繞組后,進入氣隙,再冷卻轉子本體中部。然后與前兩部分冷卻
9、空氣匯合,經(jīng)過定子鐵芯中的徑向通風道冷卻定子繞組和鐵芯后回到空氣冷卻器,經(jīng)冷卻后,再回到風扇,形成循環(huán)。定子繞組采用間接冷卻方式,熱流經(jīng)槽壁,從繞組絕緣傳至鐵芯,由流經(jīng)鐵芯徑向通風道的冷卻空氣冷卻鐵芯,發(fā)電機機座作為業(yè)子通風風道,使空氣不僅通過氣隙而且通過鐵芯外圓進入各段鐵芯,以使軸向溫度均勻分布。轉子導體中風路是冷風從護環(huán)板和轉軸之間吹進轉子,進入轉子繞組端部風腔,在槽入風口處冷風進入轉子空心導體,在導體中,這部分冷風分成兩部分,一部分冷風通過槽中的空心導體到達轉子中心部位,從那里穿過空心導體和槽楔上的徑向孔進入氣隙。另一部分冷風通過繞組端部空心導體,到達磁極軸線部分,從那里它由空心導體內排
10、出,最后通過轉子本體端部的月牙槽進入氣隙。注:發(fā)電機轉子繞組是含銀空芯導線制成,繞組上有進、出風口(內部冷卻)發(fā)電機絕緣材料制造為F級,運行中按B級考核標準執(zhí)行。發(fā)電機測溫裝置發(fā)電機的測溫裝置主要用于溫度等檢測以保證安全運行,WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機所配測量裝置分述如下。1、 定子溫度測量:定子繞組中有6個PT100電阻測溫元件,圍繞圓周平均分布,放置在繞組層間,用于遙測各點的溫度。2、 冷空氣溫度測量:在發(fā)電機冷風道里安裝有兩只PT100電阻溫度測溫元件,用于遙測溫度,兩只帶電接點溫度計,用于現(xiàn)場監(jiān)測溫度。3、 熱空氣溫度測量:在發(fā)是熱風道里安裝有兩只PT100電阻溫度測溫元
11、件,用于遙測溫度,兩只帶電接點溫度計,用于現(xiàn)場監(jiān)測溫度。4、 軸承溫度測量:每個軸承出油口處裝有帶電接點的指針式溫度計,用于現(xiàn)場監(jiān)測溫度??绽浒l(fā)電機出入口溫度規(guī)定發(fā)電機的入口風溫最高不得超過40、出口風溫最高不得超過90、發(fā)電機兩側入口風溫差不超過3出、入口風溫差不超過50,上述溫度都做入電氣與汽機DCS畫面中,使用PT100電阻埋入發(fā)電機內部進行測溫共有六個測點,沿發(fā)電機圓周分布。(PT鉑電阻,0時鉑的電阻值為100,測量誤差為±3,測溫范圍0300)在DCS畫面上以棒狀圖顯示溫度,同時棒狀圖以不同的顏色來提醒值班員注意溫度的變化趨勢,紅色及綠色分別代表溫度高、及溫度正常。發(fā)電機空
12、冷器共有6組,進水量420T/H,進水溫度不超過33,出水溫度不超過38。二、WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機特殊部分由山東濟南發(fā)電設備廠按阿爾斯通技術標準制造的150MW發(fā)電機組與國產機組略有不同,現(xiàn)分別介紹如下。1、發(fā)電機本體兩端裝設有空氣濾清器:因該型號發(fā)電機為循環(huán)密閉空冷式發(fā)電機組,但實際上整個空氣冷卻系統(tǒng),不可能做的非常嚴密,在風扇的出風區(qū),空氣就會泄漏到發(fā)電機外部,在風扇的進風區(qū)空氣就會被從發(fā)電機外部吸入,為防止含有灰塵及水分的空氣補入發(fā)電機內部,以保證發(fā)電機安全運行,在發(fā)電機運行中應定期對空氣濾清器進行檢查和清洗。2、發(fā)電機勵端冷卻風道:在發(fā)電機勵端即正負極滑環(huán)下方裝設有
13、冷卻風道,該風道與室處相通在發(fā)電機正常運行時對發(fā)電機滑環(huán)及碳刷進行冷卻。3、發(fā)電機勵端接軸碳刷:傳統(tǒng)的發(fā)電機為了避免軸電流對發(fā)電機的危害,通常在發(fā)電機的汽側裝有接軸碳刷,但該型號發(fā)電機在汽側裝有傳統(tǒng)的接軸碳刷,而在勵端還裝設有一套阻容碳刷接軸裝置,其作用有以下兩方面:A、因汽端接軸碳刷的工作環(huán)境相對比較惡劣,高溫、油霧的影響,有可能使汽端接軸碳刷接地失效,因而在發(fā)電機的勵端安裝一套阻容碳刷接軸裝置。B、靜態(tài)勵磁系統(tǒng)給轉子實際上提供的直流電源是一個脈動直流,由于轉子繞組存在電容效應,這樣在發(fā)電機軸上將感應出30V80V的軸電壓,而阻容接軸碳刷能將此電壓抑制在3V以下的安全范圍內。發(fā)電機滑環(huán)及碳刷
14、系統(tǒng)滑環(huán)也稱集電環(huán),分為正負兩個環(huán),為了縮短的支撐點間的距離和減小滑環(huán)直徑及圓周速度,滑環(huán)都裝在發(fā)電機勵磁側的軸承外側。通常負滑環(huán)靠發(fā)電機側,正滑環(huán)靠勵側,勵磁電流由靜止的電刷通過旋轉的滑環(huán)注入轉子繞組,電刷和滑環(huán)是滑動接觸。正負極滑環(huán)上各裝設碳刷5組,每組3塊。共計30塊碳刷。勵磁電流通過滑環(huán)和電刷裝置傳輸?shù)桨l(fā)電機轉子繞組,開槽的滑環(huán)和用于冷卻的滑環(huán)風扇位于發(fā)電機非驅動端,冷卻空氣經(jīng)過冷卻風道從室外吸入,對滑環(huán)和電刷進行冷卻,電刷裝置由電刷支架、帶導電板環(huán)、導風板、罩、電刷裝配、引出線、軸封圈、阻容接地裝置等部分組成。電刷的數(shù)量由勵磁電流決定,但每個插入式提刷裝置上應有三塊電刷,通過改變提刷
15、裝置的數(shù)量以滿足勵磁電流的要求。正負極滑環(huán)上各裝設碳刷5組,每組3塊,共計30塊碳刷。當電刷達到應用極限前應取出并更換,磨損極限為電刷的紅頂指示接近刷握的最低點,為了防止電刷頂端懸掛在刷握上,電刷在達到磨損最低極限前必須保留幾毫米并將電刷取出,絕對不能等到零點時再取出。發(fā)電機運行中更換滑環(huán)電刷的注意事項1、 在同一時間內只允許一個人在一個極上操作。2、 必須穿絕緣鞋或站在絕緣膠墊上。3、 戴上護目眼鏡以防粉粒飛出。4、 不要接觸發(fā)電機的其它部件。5、 每次只能拉出或插入一個提刷裝置,更換其中的電刷,并將其插入回去。6、 應在勵磁電流低的時候操作。7、 遵守安規(guī)中的相關規(guī)定。發(fā)電機運行中更換接地
16、電刷的注意事項WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機勵端有兩塊接軸接地電刷,汽端有兩塊接軸接地電刷,接地電刷一般在停機時更換,若在運行過程中更換此電刷,一次只能取出一只電刷以保持轉子與地電壓相同。1、 在同一時間內只允許一個人在一端上操作。2、 不要接觸發(fā)電機的其它部件。3、 必須穿絕緣鞋或站在絕緣膠墊上。4、 戴上護目眼鏡以防粉粒飛出。5、 每次只能更換一塊電刷,更換后將其插回。6、 遵守安規(guī)中的相關規(guī)定。碳刷的負溫度特性是指隨碳刷本體溫度的升高,接觸電阻反而減小,當溫度升至80100時,接觸電阻最小,當超過100時,接觸電阻反而增大。由于碳刷的負溫度特性,要求其均流特性要好。在發(fā)電機剛投
17、運和連續(xù)運行10天之內,要特別注意碳刷的運行溫度和對其的檢查。規(guī)定:滑環(huán)的運行溫度不超過120,每100小時磨損不超過3MM。日常運行中,要求連續(xù)運行溫度不超過8590。碳刷溫度的測量:1)測量刷辮與碳刷的溫度、2)測量刷握的溫度、3)測量滑環(huán)與碳刷結合面的溫度、4)測量正負極滑環(huán)的溫度。碳刷的維護:換碳刷時,因使勵磁電流盡量小,因正負極滑環(huán)相很近,要注意防止正、負極短路,調整碳刷時,溫度高的碳刷說明通過的電流大,應調整溫度低的碳刷,溫度低說明其通過的電流小,接觸不良或其他原因引起,應仔細檢查處理,每次更換的碳刷最多不超過總數(shù)的1/3。第三節(jié)發(fā)電機靜態(tài)勵磁系統(tǒng)發(fā)電機靜態(tài)勵磁系統(tǒng)(參考EXC90
18、00型)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的主要任務是向發(fā)電機的勵磁繞組提供一個可調的直流電流,以滿足發(fā)電機正常運行的需要。無論在穩(wěn)定運行或暫態(tài)過程中,同步發(fā)電機運行狀態(tài)在很大程度上與勵磁有關。 對發(fā)電機的勵磁進行的調節(jié)和控制,不僅可以保證發(fā)電機運行的可靠性和穩(wěn)定性,而且可以提高發(fā)電機及其電力系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標。WX21Z085LLT 150MW發(fā)電機采用的是靜態(tài)勵磁方式,也稱為機端自并勵勵磁系統(tǒng),指的是發(fā)電機出口處裝設有一臺降壓的勵磁變壓器通過晶閘管向發(fā)電機提供受控的勵磁電流,其顯著特點是整個勵磁裝置中沒有旋轉的勵磁機部分,電源來自靜止的變壓器所以又稱為靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。這種系統(tǒng)沒有轉動部分,勵磁系統(tǒng)接線相對簡單,
19、維護簡單,造價低,而且是一種高起始響應系統(tǒng)。但這種系統(tǒng)也有缺點,當發(fā)生發(fā)電機機端短路時,勵磁電壓會嚴重下降,以至完全消失。實際證明,在短路開始的0.5S內,靜態(tài)勵磁與它勵方式的勵磁能力是很接近的,只是在短路0.5S以后才明顯下降。因此,只要發(fā)變組裝設了動作時間小于0.5S的快速保護,就能滿足靜態(tài)勵磁系統(tǒng)的要求。自動勵磁調節(jié)器概述自動勵磁調節(jié)器是發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)中的控制設備,其基本任務是檢測和綜合勵磁控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息,即發(fā)電機的端電壓、靜子電流、轉子電流、有功功率、無功功率、發(fā)電機頻率等,并產生相應的控制信號,控制勵磁功率單元的輸出,以達到自動調節(jié)勵磁、滿足發(fā)電機及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的需要
20、。自動勵磁系統(tǒng)主要作用分析1、控制發(fā)電機機端電壓在系統(tǒng)正常運行條件下,勵磁調節(jié)系統(tǒng)供給同步發(fā)電機所需要的勵磁功率,根據(jù)不同的負荷情況,自動調節(jié)勵磁電流,以維持機端或系統(tǒng)某點電壓在給定水平上。根據(jù)發(fā)電機的外特性曲線可知,造成發(fā)電機空載電勢與端電壓差值的主要原因是負荷電流中無功電流的大小,如果發(fā)電機的勵磁電流保持不變時,當負荷的無功電流越大時,端電壓降低也越嚴重,發(fā)電機的外特性曲線就是保持發(fā)電機轉速不變,發(fā)電機的負載和負載功率因數(shù)為常數(shù)的情況下,發(fā)電機端電壓隨負載變化的曲線。我們所說的負載一共可以分為三類,即電感性負載、電容性負載、電阻性負載,發(fā)電機在接帶這三種不同的負載時所對應的外特性曲線是不一
21、樣的,容性負載的增大使發(fā)電機端電壓上升,而阻性和感性負載的增大使發(fā)電機端電壓下降。從電力系統(tǒng)實際情況來看,負載都是阻性與感性的一種綜合,當發(fā)電機接帶這種綜合負載時,發(fā)電機電樞反應的結果是將發(fā)電機氣隙磁場削弱并扭曲,這就必然會使發(fā)電機的感應電勢減小,因而使發(fā)電機的端電壓降低,就必須增加轉子勵磁電流以增強主磁場,從而補償由于電樞反應引起氣隙磁場被削弱的程度。2、控制無功功率分配發(fā)電機輸出的無功功率和勵磁電流有關,調節(jié)勵磁可改變發(fā)電機輸出的無功功率。在實際運行中,改變勵磁會使端電壓和輸出無功功率都 發(fā)生變化,但端電壓變化較小,而輸出的無功功率會有較大的變化??刂撇⒙?lián)運行的發(fā)電機之間的無功功率分配是勵
22、磁系統(tǒng)的重要功能,通過控制勵磁調節(jié)器的調差單元,可保證并聯(lián)運行發(fā)電機組的無功功率得到合理分配。調差率的定義是自動勵磁調節(jié)器的調差單元投入,電壓給定固定不變,發(fā)電機的功率因數(shù)為零的情況下 ,當發(fā)電機的無功負荷從零變化到額定值時,用發(fā)電機額定電壓百分數(shù)表示的機端電壓變化率。發(fā)電機端電壓的調差率反映了在自動勵磁調節(jié)器的作用下發(fā)電機端電壓隨發(fā)電機無功輸出的變化,有三種調差特性,一是無調差特性、二是正調壓特性、三是負調壓特性。兩臺或兩臺以上發(fā)電機并聯(lián)運行,若都為無差特性,則無功功率分配不穩(wěn)定,是隨機的,或者一臺發(fā)電機電壓高,另外一臺發(fā)電機電壓低,而無功功率由電壓低的發(fā)電機承擔。一臺有差和一臺無差的發(fā)電機
23、并聯(lián)運行,則或者兩臺承擔的無功功率相同,無功功率變化由有差特性的發(fā)電機承擔,或人工調節(jié)無差發(fā)電機勵磁電流,改變其工作點。兩臺或兩臺以上發(fā)電機并聯(lián)運行時,按調差系數(shù)大小分配無功功率,調差系數(shù)小的分配到的無功功率多,調差系數(shù)大的分配到的無功功率少。3、在正常和事故情況下能提高系統(tǒng)的靜穩(wěn)和動穩(wěn)根據(jù)發(fā)電機的功角特性可知,發(fā)電機在功角特性曲線上升段運行時,發(fā)電機是穩(wěn)定的,在功角特性曲線下降段運行發(fā)電機是不穩(wěn)定的,所以說發(fā)電機的靜穩(wěn)極限是功角為90度,如果勵磁系統(tǒng)具有按電壓偏差調節(jié)的勵磁調節(jié)器,發(fā)電機運行在功角特性曲線上升段的某一點上,若勵磁電流不變,當發(fā)電機的負荷電流增加時,即發(fā)電機的功角增大,而發(fā)電機
24、的端電壓要減小一些,這時發(fā)電機的自動勵磁調節(jié)器將增加勵磁電流,使發(fā)電機的靜穩(wěn)工作點將過渡到波幅較高的一條功角特性曲線上,同理,當功角再增大時,勵磁調節(jié)器又增加發(fā)電機的勵磁電流,發(fā)電機的靜穩(wěn)工作點又將過渡到波幅更高的一條功角曲線上,自動勵磁調節(jié)器按電壓偏差調節(jié)的放大倍數(shù)越大,發(fā)電機維持機端電壓的能力越強,發(fā)電機電勢增加越大,功角特性曲線波幅越高,發(fā)電機的穩(wěn)定極限功角就越大。由上可知,性能優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)改善了實際的運行功率特性,提高了功率輸送極限,而且擴大了穩(wěn)定區(qū),使發(fā)電機能在功角大于90度的區(qū)段運行,我們通常把這一區(qū)段稱為人工穩(wěn)定區(qū)。4、勵磁調節(jié)系統(tǒng)對動穩(wěn)的影響。為了提高靜態(tài)穩(wěn)定特性,希望自動勵
25、磁電壓調節(jié)器具有較大的放大倍數(shù),然而高放大倍數(shù),高起始響應的勵磁調節(jié)器在某些情況下容易產生負阻尼,使系統(tǒng)的動態(tài)特性變壞,使系統(tǒng)發(fā)生振蕩的可能性增加,所謂負阻尼,就是說當發(fā)電機功角增大時,即功角增大,則相應的制動轉距也應增大以減小振幅,可是由于勵磁系統(tǒng)的相位滯后,勵磁調節(jié)器反而產生了(減小制動轉距)的相反作用,這樣就使得振幅增大,也就是說由于發(fā)電機功角的變化引起發(fā)電機反饋電壓的變化,而發(fā)電機電磁轉距的變化滯后于反饋電壓的變化,所以產生了負阻尼轉距分量,如果負阻尼轉距大于機組的自然阻尼和電樞反應去磁效應產生的正阻尼作用,則機組就會產生振蕩。用Pss裝置來解決這一問題。(見后)靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中關于強行
26、勵磁的問題強勵:當電力系統(tǒng)由于發(fā)生短路事故,造成系統(tǒng)電壓下降,這時發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)能在極短的時間內,將發(fā)電機的勵磁電流增大到一定數(shù)值,以保證發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性,同時也是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定最經(jīng)濟、最有效的手段這之一。勵磁系統(tǒng)強勵性能的主要指標有:1、勵磁頂值電壓倍數(shù)(即勵磁電壓強勵倍數(shù))它是指強勵期間勵磁功率單元可能提供的最高輸出電壓與發(fā)電機額定勵磁電壓之比。強勵倍數(shù)高,可使發(fā)電機電勢升高,有利于系統(tǒng)穩(wěn)定。2、勵磁系統(tǒng)電壓響應時間或勵磁電壓響應比。電壓響應時間是指在發(fā)電機勵磁電壓為額定勵磁電壓時,從施加階躍信號起至勵磁電壓達到最大勵磁電壓與額定電壓之差的95所花費的時間。勵磁系統(tǒng)電壓響應時間等
27、于或小于0.1S的勵磁系統(tǒng)稱為高起始響應的勵磁系統(tǒng),靜態(tài)勵磁系統(tǒng)就屬于高起始響應的勵磁系統(tǒng)。靜態(tài)勵磁系統(tǒng)概述1靜態(tài)勵磁系統(tǒng)的組成:由機端勵磁變、大功率晶閘管構成勵磁功率單元部分,它的作用是向發(fā)電機轉子繞組提供直流勵磁電源。由機端TV、TA、勵磁變副邊TA、轉子電壓、轉子電流、等電氣反饋量與微機裝置共同構成勵磁調節(jié)部分,它的作用是根據(jù)發(fā)電機的不同運行工況,自動的調節(jié)勵磁功率單元輸出勵磁電流的大小,以保證發(fā)電機安全穩(wěn)定運行。2、靜態(tài)勵磁系統(tǒng)的工作原理:大型發(fā)電機在啟動時,由于轉子剩磁小,發(fā)電機自建壓困難,所以需要借助外部啟勵電源對發(fā)電機轉子線圈提供初始勵磁電流,使發(fā)電機靜子電壓升至一定水平后,機端
28、勵磁變低壓側輸出的交流電,通過晶閘管整流后向發(fā)電機提供正常的直流勵磁電流,而啟勵電源自動退出工作,這時AVR根據(jù)設置好的運行方式控制晶閘管導通角的大小,而自動的調節(jié)發(fā)電機勵磁電流的大小,保證發(fā)電機的端電壓的給定運行水平。3、靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中的名詞及術語解釋晶閘管:晶閘管是一種大功率的整流元件,它的整流電壓可以控制,當供給整流電路的交流電壓一定時,輸出電壓能夠均勻調節(jié),它是一個具有三個極的半導體器件。分別是陽極、陰極、和控制極,在整流電路中,晶閘管陽極、陰極在承受正向電壓的時間內,在控制極加上觸發(fā)脈沖,這時晶閘管將交流電整流為直流電輸出,如果改變控制極觸發(fā)脈沖的輸入時刻,即改變晶閘管控制角的大小,
29、在負載上可以得到不同數(shù)值的直流電壓。在靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中我們把晶閘管也稱之為功率柜,一般一臺發(fā)電機設有兩臺輸出電流完全相同的功率柜,而滿足不同的運行工況即單柜滿足額定,雙柜滿足強勵。功率柜是靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中的核心元件之一,它能否穩(wěn)定運行決定發(fā)電機能否穩(wěn)定運行, 150MW發(fā)電機額定勵磁電流是1344A,在正常情況下兩臺功率柜并聯(lián)運行,平均分配勵磁電流,晶閘管的結溫不應超過115度,這種大功率的晶閘管都設有冷卻系統(tǒng),每個功率柜設有兩組風機對其進行吹風冷卻。整流:交流變直流。即ACDC逆變:直流變交流。即DCACAVR:自動勵磁(恒電壓)調節(jié)裝置的英文縮寫。FCR:手動勵磁(恒電流)調節(jié)裝置的英文縮寫。
30、滅磁:將發(fā)電機轉子繞組中的殘余磁場能量轉換為其它形式的能量消耗掉。4、發(fā)電機靜態(tài)勵磁系統(tǒng)圖AVR勵磁變同步變1TV3TV1TA晶閘管+-轉子線圈可控硅跨接器MK啟勵接觸器啟勵電源TA分流器5、靜態(tài)勱磁系統(tǒng)中各TV、TA及各功能裝置的作用:1TV、3TV給AVR(兩套)提供電壓反饋量,是有功功率、無功功率計算的依據(jù)。機端TA的作用:給AVR提供電流反饋量,是有功功率、功功率計算的依據(jù),同時也是防誤逆變的依據(jù)勵磁變副邊CT的作用:給AVR提供一個電流反饋量,是過勵、欠勵、強勵判據(jù)之一。BOD板:檢測出發(fā)電機轉子繞組正向過電壓時,給可控硅跨接器中晶閘管的控制極一個觸發(fā)脈沖,讓其導通。過電壓檢測器:它
31、能反應出發(fā)電機轉子繞組正向及反向過電壓,并將這一信號上傳裝置及DCS系統(tǒng)報警??煽毓杩缃悠鳎涸谵D子繞組發(fā)生正、反向過電壓時,導通晶閘管或二極管,將轉子繞組磁場能量消耗在滅磁電阻上,主要作用是1、滅磁。2、防護轉子繞組過電壓。它由BOD檢測板、正向晶閘管、反向二極管、耗能電阻、過電壓動作檢測器共同構成,請參照靜態(tài)勵磁系統(tǒng)圖。起勵裝置:給發(fā)電機提供一個初始的勵磁電源,使發(fā)電機定子繞組建壓。由發(fā)電廠的直流系統(tǒng)或交流系統(tǒng)整流后供電。5S內建壓至額定電壓的10%(靜子),起勵裝置自動退出。勵磁電流:給AVR提供一個勵磁電流的反饋量,作為恒電流調節(jié)的依據(jù),同時也是過勵、欠勵、強勵的輔助判據(jù)。同步變的作用:
32、1、給AVR裝置提供24V裝置電源,2、當晶閘管具備導通條件時,提供移相觸發(fā)信號,即提供控制脈沖與晶閘管整流橋電源同步。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)的作用:并列運行的發(fā)電機在小干攏下發(fā)生的頻率0.2 2.5HZ范圍內的持續(xù)振蕩現(xiàn)象叫低頻振蕩。低頻振蕩產生的原因是由于電力系統(tǒng)的負阻尼效應,常出現(xiàn)在弱聯(lián)系、遠距離,重負荷輸電線路上,在采用快速、高放大倍數(shù)勵磁系統(tǒng)的條件下更容易發(fā)生。而PSS就是為了解決快速、高放大倍數(shù)勵磁系統(tǒng)的上述危害,由勵磁系統(tǒng)提供的一種軟件控制功能,它使用轉速、頻率、有功功率做為輸入信號,經(jīng)計算機處理,產生一附加控制信號,從而抑制低頻振蕩。而PSS裝置在發(fā)電機并網(wǎng)后才能發(fā)揮作用,電
33、氣值班員根據(jù)調度員的命令從AVR控制菜單中投入或退出這一功能。它的投入能提高系統(tǒng)靜穩(wěn)、動穩(wěn)特性,阻尼發(fā)電機低頻振蕩所帶來的危害。但是發(fā)電廠一般不使用此項功能。6、勵磁調節(jié)方式:勵磁調節(jié)方式從控制上講分為自動與手動兩種、從使用方式上分為發(fā)電機并網(wǎng)前及發(fā)電機并網(wǎng)后兩種、按調節(jié)依據(jù)的不同可分為恒電壓、恒電流、恒無功、恒功率因數(shù)調節(jié),恒電壓、恒無功、恒功率因數(shù)調節(jié)為自動調節(jié)功能,恒電流調節(jié)為手動調節(jié)功能,恒電壓、恒電流功能在發(fā)電機并網(wǎng)前后都能使用,而恒無功及恒功率因數(shù)只能在發(fā)電機并網(wǎng)后使用,這是因為發(fā)電機在并網(wǎng)前處于空載運行狀態(tài)有功和無功均為零。恒電壓調節(jié):也稱之為AVR即自動調節(jié)方式,裝置通過機端T
34、V采集到發(fā)電機靜子電壓與裝置電壓設定值進行比較,得出電壓偏差,并作用于移相觸發(fā)改變晶閘管導通角的大小,從而維持機端電壓恒定。它是大容量發(fā)電機在正常運行時優(yōu)先選用的調節(jié)方式。在其投入運行時,操作員根據(jù)需要,隨時在就地或DCS上進行增減磁的干預操作。恒電流調節(jié):也稱之為FCR即手動調節(jié)方式,它以勵磁電流為調節(jié)依據(jù),實現(xiàn)恒勵磁電流運行。由于它采集信號與恒電壓調節(jié)有本質的區(qū)別,因而一般用于調試、維護、實驗及TV故障、自動調節(jié)故障后可投入運行的一種調節(jié),在發(fā)電機正常運行時手動調節(jié)實時跟蹤自動調節(jié)。 恒功率因數(shù)調節(jié):發(fā)電機并網(wǎng)運行時,以功率因數(shù)為調節(jié)依據(jù),維持發(fā)電機功率因數(shù)在給定水平上。它一般應用于小容量
35、發(fā)電機與大容量電網(wǎng)并聯(lián)運行的方式。恒無功功率調節(jié):發(fā)電機并網(wǎng)運行時,以無功功率為調節(jié)依據(jù),維持發(fā)電機輸出的無功功率在給定水平上。這種調節(jié)方式可以使用戶端的無功功率得到充分利用,減少線損。7、通道跟蹤:大機組為了保證勵磁系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與可靠,自動調節(jié)與手動調節(jié)均為雙套冗余配置,AVR裝置與FCR裝置也形象的稱之為通道,即電壓通道和電流通道。這兩種調節(jié)方式是大機組必須有的調節(jié)方式,而恒無功、恒功率因數(shù)為用戶選擇方式。在發(fā)電機正常運行時,可以同時實現(xiàn)通道間與通道內兩種跟蹤,通道間的跟蹤是指兩個自動電壓通道的互相跟蹤,通道內跟蹤是指電壓通道與電流通道的互相跟蹤。采用上述跟蹤的目的是在發(fā)生手動及自動通道
36、切換時,對發(fā)電機不產生沖擊和擾動(靜子電壓、勵磁電流的攏動)也稱之為無擾切換。如A套AVR運行時,A套FCR對其進行實時跟蹤,同時B套AVR也對A套AVR進行實時跟蹤。即備用通道總是跟蹤工作通道。無論發(fā)電機采用何種調節(jié)方式時,通道在人工或自動切換時均應保證無擾切換。通道切換條件:人工切換通道時,必須保證工作與目標兩通道的控制電壓信號一致時,才能進行切換。通道發(fā)生自動切換的原因:A 、PT故障。B 、工作調節(jié)器故障(A、B任一套發(fā)生故障),C 、脈沖故障。D、 裝置電源故障。7、滅磁:滅磁指是對發(fā)電機轉子繞組的滅磁,當發(fā)電機內部故障時,如定子繞組相間短路,雖然發(fā)電機出口斷路器已跳閘,但只要轉子繞
37、組中有電流,轉子就有磁通,發(fā)生短路的繞組中就有故障電流,且故障點的電弧就不會熄滅,此電弧會將發(fā)電機的繞組和鐵芯損壞。150MW分為正常停機滅磁和事故停機滅磁兩種,發(fā)電機正常停機時,由自動勵磁調節(jié)裝置自動逆變滅磁,逆變滅磁是指將晶閘管的控制角改變?yōu)榇笥?0度的某種運行狀態(tài),勵磁電源以反電動勢的形式作用于轉子繞組上,使勵磁電流迅速衰減至零的一種滅磁方法。特點是它能將轉子繞組中的磁場能量通過晶閘管(必須是三相全控橋)反饋到交流電源側,過電壓倍數(shù)較低,但滅磁時間較長。發(fā)電機事故停機時由保護跳開滅磁開關, BOD裝置觸發(fā)正向晶閘管導通將耗能電阻接入轉子繞組回路進行能量轉換滅磁,也稱之為滅磁電阻滅磁。過電
38、壓倍數(shù)較高,但滅磁時間較短。逆變滅磁的條件:A、 有停機令。B、 滅磁開關在合位。C、 定子電流小于10%額定值。當發(fā)電機進行逆變滅磁時,10S以內發(fā)電機靜子電壓仍大于10,AVR發(fā)跳MK令對發(fā)電機進行事故滅磁。同時向DCS上傳逆變滅磁失敗信號。滅磁電阻滅磁的條件:A、 逆變滅磁失敗,B、 有外部保護跳閘信號,C、裝置內部跳閘令。8、轉子過電壓保護:當發(fā)電機轉子線圈電流一定時,突然斷路或發(fā)電機處于滑極等非正常運行狀態(tài)時,將在轉子回路中產生很高的正向或反向過電壓。當發(fā)生正向過電壓時由BOD裝置觸發(fā)晶閘管導通,當發(fā)生反向過電壓時由二極管導通,無論是晶閘管還是二極管導通后都將耗能電阻接入轉子繞組回路
39、中,以保證轉子回路不會開路,使轉子電流的變化率降小,從而限制了過電壓的水平。由于采用了可控硅跨器技術,耗能電阻不再局限是非線性還是線性電阻。9裝置電源引接:分兩路,一路由同步變或勵磁變低壓側提供,一路由直流電源提供。10起勵成功及失敗標準:起勵時間5S,建至額定電壓的10%。起勵成功。滿足上有述任一條件,起勵裝置退出;當起勵時間達到5S,機端電壓未建至額定電壓的10%,起勵失敗,發(fā)起勵失敗信號。原因有以下內容,有停機令信號、無95%的轉速信號、無起勵命令、起勵回路故障、起勵方式設置是否合適。11、靜態(tài)勵磁系統(tǒng)限制器:限制器的目的是維護發(fā)電機的安全穩(wěn)定運行,以避免由于外部保護動作而出現(xiàn)的事故停機
40、?,F(xiàn)將各種限制器的功能做以下介紹。V/HZ限制器(電壓頻率比值限制器):防止發(fā)電機的電壓頻率比值過高,而引起發(fā)電機及主變鐵芯過度飽和,而引起的過熱。過勵限制器:用于限制轉子繞組的最大勵磁電流,防止轉子繞組過熱。欠勵限制器:防止發(fā)電機勵磁電流過度減小,造成發(fā)電機失步。P/Q限制器:它實質上是一個欠勵限制器,防止發(fā)電機進入不穩(wěn)定運行區(qū)域。即發(fā)電機在正常運行時,無功與有功有著一一對應關系,根據(jù)對應關系而設置的限制曲線。定子電流限制器:限制定子電流的無功部分,防止發(fā)電機在過勵或欠勵范圍內運行時,定子繞組過熱。12、發(fā)電機的建壓:發(fā)電機建壓有兩種,一是預置建壓法,指的是通過對裝置內部的設置,當發(fā)電機起勵
41、成功后,裝置自動將發(fā)電機靜子電壓升至設定水平。二是零起升壓法,指的是發(fā)電機轉速達到95%以上時,由起勵裝置提供初始勵磁電流,建壓至初始水平,再由人工發(fā)增磁命令緩慢升至額定電壓。 13、勵磁系統(tǒng)開機前的檢查1) 檢查裝置電源,包括:230V直流電源、由同步變提供的交流電源、冷卻系統(tǒng)電源、各柜照明電源、起勵電源、勵磁變溫控器電源小開關在合入位并正常,交流進線柜刀閘在合,滅磁開關無異常。2) 檢查勵磁裝置有無異常報警信號,裝置與DCS之間的通訊良好。3) 檢查通道跟蹤功能是否投入,勵磁調節(jié)方式投恒電壓調節(jié),各柜之間通訊是否正常,選擇的起勵方式是否正確。4) 功率柜脈沖投切開關在正確位置,逆變滅磁壓板
42、必須在退出位置。14、開機操作:當發(fā)電機轉速升到額定的95時,合滅磁開關,在AVR菜單上進行遠方起勵,發(fā)電機在510秒內電壓升到額定的90左右,再由人工操作增磁升至額定,再由同期裝置將發(fā)電機并入電網(wǎng)。通過增減磁功能將發(fā)電機無功維持在允許范圍內。多臺發(fā)電機并列運行時,如勵磁系統(tǒng)的調差系數(shù)設置不合理時,發(fā)電機在并列的瞬間將與運行機組發(fā)生搶無功現(xiàn)象,所以要求值班員在第二臺機投運時,一定要注意這個問題,一旦發(fā)生搶無功現(xiàn)象,應迅速人為干預,調整各發(fā)電機無功在允許運行范圍內。15、靜態(tài)勵磁系統(tǒng)就地功能柜各面板的作用,分為功率柜面板、滅磁柜面板、調節(jié)柜面板,它們的作用如下:一、功率柜面板;1)顯示6個橋臂電
43、流。2)功率柜的輸出電流、3)冷卻風機的工作狀態(tài)。4)風道的溫度顯示。5)當前及歷史故障查詢。二、滅磁柜面板:1、顯示滅磁開關的分合狀態(tài)。2、就地對滅磁開關的操作。3、過電壓保護動作的次數(shù)。4、滅磁開關的分合次數(shù)。5、轉子繞組溫度顯示。三、調節(jié)柜面板:1、設置功能。2、起勵功能。3、畫面調用。4、上傳報警。5、參數(shù)整定。6、參數(shù)監(jiān)視。16、功率柜投切控制由AVR裝置自動完成,也可由人工操作完成,發(fā)生自動退柜的原因如下:功率柜風機停運超溫、橋臂斷流、橋臂短路、AVR內部跳閘令、外部保護跳閘令。當本柜輸出電流超過100A時,自動啟動風機。當本柜輸出電流小于50A時,風機自動停運。風機啟停操作也可以
44、在就地由人工完成。AVR操作菜單上的狀態(tài)信號及操作功能:1)逆變失敗、2)PSS投入、3)PSS閉鎖、4)投勵磁、5)遠方起勵、6)起勵失敗、7)增磁、8)減磁、9)滅磁開關誤分。AVR裝置給DCS上傳的狀態(tài)及異常報警信號:(部分)A通道運行、B通道運行、滅磁開關合、滅磁開關分、調節(jié)器PT故障、24V電源故障、24V電源故障、220V直流電源故障、220V直流電源故障、廠用交流電源故障、調節(jié)器故障、調節(jié)器檢測裝置故障、過電壓保護動作、脈沖故障、功率柜故障、過勵動作、欠勵動作、通訊故障。因異常報警信號非常多在這里不一一例舉。下面就一些異常報警信號內容含義進行說明1、 PT故障:調節(jié)器發(fā)PT故障信
45、號是指A通道用PT或B通道用PT故障,如一二次保險熔斷等故障,如當前運行通道發(fā)生此故障,調節(jié)器會自動切換到備用通道運行。2、 交流電源故障:是指廠用交流電源供電故障,因勵磁系統(tǒng)的照明、風機、都由交流電源供電,而風機停運受時間限制,因盡快查明原因恢復供電。3、 直流電源故障:是指220V直流電源故障,出此故障勵磁系統(tǒng)仍能正常工作,但滅磁開關已不能操作,因盡快處理。4、 過電壓保護動作:是指轉子正向或反向過電壓保護動作,這時應檢查與耗能電阻相串聯(lián)的保險是否有熔斷,耗能電阻是否完好。5、 調節(jié)器故障:是指A或B套調節(jié)器硬件及軟件故障,當運行通道發(fā)生此故障時,調節(jié)器會自動切換至備用通道運行。6、 脈沖
46、故障:是指觸發(fā)脈沖故障,如該故障長時間存在則可能是同步信號出了問題。7、 通訊故障:是指系統(tǒng)各柜之間以及與DCS系統(tǒng)之間的通訊中斷。8、 功率柜故障:是指風機故障、快熔保險熔斷、阻容系統(tǒng)保險熔斷、橋臂斷流等綜合故障。這時應檢查快熔或阻容回路的保險是否熔斷。19、晶閘管的保護功能:在靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中,大功率的晶閘管是核心元件,但它的過載能力有限,所以在其每個橋臂輸入端都裝設有快速熔斷保險,晶閘管的過載電流越大保險的熔斷時間就越短以防止其長時間過載而損壞。同時在靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中,由于各種各樣的原因會在交直流回路中產生過電壓,其原因可分為由勵磁變交流側帶來的傳遞過電壓,由晶閘管整流換相時產生的換相過電壓
47、,這些過電壓都可能導致晶閘管損壞,因此在晶閘管的輸入側裝設阻容吸收回路,對晶閘管進行過電壓保護。20、快熔及阻容保護原理圖交流ABC三相輸入控制系統(tǒng)術語含義:DEH汽輪機數(shù)字電夜調整系統(tǒng)SCS順序控制系統(tǒng)FSSS鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng)CCS協(xié)調控制系統(tǒng)MFT鍋爐燃料總跳閘DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)ETS汽輪機緊急跳閘TSI汽輪機安全監(jiān)控系統(tǒng)OPC汽輪機超速RB輔機故障減負荷ASS自動準同期裝置ECS電氣控制系統(tǒng)NCS網(wǎng)絡計算機控制系統(tǒng)DCS計算機分散控制系統(tǒng)第四節(jié)發(fā)電機封母及封母微正壓裝置發(fā)電機封母概述用外殼加以封閉保護的帶電母線稱為封閉母線。因為大容量的發(fā)電機不僅有母線本身輸電問題、發(fā)熱問題、還有母線支持
48、,懸吊鋼構架以及母線附近混凝土柱、樓板、基礎內的鋼筋在交變磁場中感應渦流引起的發(fā)熱問題,一旦發(fā)電機出口母線發(fā)生短路故障,不僅一般敞露母線和絕緣子的機械強度很難滿足要求,而且發(fā)電機本身也會遭受損傷,對發(fā)電機及系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行極為不利,所以現(xiàn)在大型發(fā)電機組的出線系統(tǒng)均采用了封閉母線。封閉母線的分類.封閉母線按外殼結構分為有離相式封母和共箱式封母。離相式封母:就是用非導磁性材料將發(fā)電機出口A、B、C三相分開封閉。共相式封母:三相封閉在一起,母線相間沒有金屬隔板。封母的作用1)有效的防止外部不利因素導致的短路故障。2)減小故障電流流過時所產生的電動力矩。3)減小附近鋼構件的渦流效應。(運行中,封母
49、的允許溫度為6070)。封閉母線的冷卻方式封閉母線的冷卻方式分為自然冷卻和強迫冷卻兩種,而強迫冷卻又分為強迫風冷和強迫水冷。封母微正壓裝置為保證封母內部有良好的絕緣水平,用壓縮機將空氣干燥后送入封母內,使封母內氣壓略高于外部大氣壓,以阻止外部空氣水分進入封母。一般在停機后投入,起機后退出。第五節(jié)發(fā)電機系統(tǒng)中各PT的作用發(fā)電機中性點單相PT的作用為構成定子100%接地保護提供三次諧波電壓制動量。發(fā)電機機端電壓互感器(PT)的作用。1PT:用于測量,勵磁調節(jié),為A柜保護提供所有二次電壓2PT:用于測量,計量、同期、勵磁調節(jié),為B柜保護提供所有二次電壓3PT:用于縱向零序電壓式匝間短路保護。DCS發(fā)
50、PT斷線信號的處理原則:1) 首先檢查DCS畫面上各參數(shù)的變化如三相線電壓,有功、無功功率的變化,判斷是否PT故障,還是誤發(fā)信號。2) 檢查發(fā)變組保護柜上PT斷線監(jiān)測信號,進一步確認。3) DEH投功率協(xié)調時,如發(fā)生PT斷線,DEH將開大主汽門,致使鍋爐、汽機參數(shù)變化,因此,要將DEH切換至手動切換。4) 注意電量計量問題和記錄時間,AVR是否發(fā)生通道切換。5) 防止保護裝置和自動裝置誤動,將可能誤動的保護退出運行,(如:失磁保護等)不能漏退或誤退保護。6) 配合繼電保護人員檢查處理。第六節(jié)發(fā)電機自動準同期裝置(ASS)自動準同期裝置概述為了保證電力系統(tǒng)的供電可靠性、供電質量及合理分配負載,必
51、須將各發(fā)電廠的發(fā)電機連接起來并列運行,在并列運行中常會碰到某臺發(fā)電機停機后重新并入系統(tǒng)運行和某發(fā)電廠與系統(tǒng)聯(lián)絡的線路斷路器跳閘后恢復聯(lián)絡的問題,這就涉及兩個系統(tǒng)并列,即待并系統(tǒng)與運行系統(tǒng)。對于發(fā)電廠任一斷路器,在合閘前如其兩側電壓有可能不同期時,在該斷路上應設置同期點,并依靠同期裝置,對斷路器兩側電壓進行同期檢查后,才能并列。待并系統(tǒng)與運行系統(tǒng)并列必須滿足以下三個條件1、 兩側電壓應接近相等。2、 兩側頻率應接近相等。3、 兩側電壓的相角差接近零度,一般相角差不超10度。同步發(fā)電機的同期方式有兩種,即準同期和自同期。準同期是指發(fā)電機在并入系統(tǒng)前已加上勵磁,并使發(fā)電機電壓及頻率接近系統(tǒng)的電壓和頻
52、率,當兩側相角差小于規(guī)定值時合上待并發(fā)電機的斷路器,將發(fā)電機并入電網(wǎng)運行。準同期裝置分為手動準同期與自動準同期兩類,現(xiàn)代大容量發(fā)電機組為了并網(wǎng)的安全,都廣泛使用微機型自動準同期裝置實現(xiàn)與系統(tǒng)并網(wǎng)的任務。微機型自動準同期裝置概述微機型自動準同期裝置又稱之為ASS裝置,做為大容量的單元機組與電網(wǎng)并列的自動裝置,為了保證發(fā)電機快速無沖擊與系統(tǒng)并網(wǎng),每臺機組均裝設一套ASS裝置,當發(fā)電機滿足了同期并網(wǎng)的條件,由ASS裝置將發(fā)電機與系統(tǒng)之間實現(xiàn)差頻并網(wǎng),而ASS裝置,在一個滑差周期內就能捕捉到最佳的合閘越前時間,發(fā)出合閘脈沖。微機型自動準同期裝置的原理必須滿足準同期的三個條件即應在待并側與系統(tǒng)側的電壓差
53、、及頻率差滿足要求前提下,確保相角差為零時,將發(fā)電機平滑的并入電網(wǎng),更確切的講,應在壓差、頻差滿足要求時捕獲第一次出現(xiàn)的零相差將發(fā)電機并入電網(wǎng)。微機型準同期裝置的作用可以對發(fā)電機實現(xiàn)差頻并網(wǎng),調頻,調壓無需人工操作,從而實現(xiàn)汽輪機發(fā)電機的快速無沖擊并網(wǎng),可作為同期數(shù)字表使用(用來監(jiān)視:頻差,壓差,相位,阻抗角),具有無壓空合閘的功能。下面對該裝置特點及功能做一簡單介紹。微機型準同期裝置的特點及主要功能1、 能適應電壓互感器的不同相別和電壓值。并列點斷路器兩側的TV的二次電壓是同步裝置的輸入信號源,同步裝置能任意取用TV不同的相別和不同的電壓值,也就是說微機型同步裝置可以不依賴外部轉角電路和相電
54、壓及線電壓的轉換電路,能任意的選擇TV二次電壓是100伏或100/3伏。2、 有良好的均頻與均壓控制品質微機型自動準同期裝置具有很好的均頻、均壓自適應控制功能,這保證了發(fā)電機能盡快進入頻差及壓差的合格區(qū),快速完成并網(wǎng)過程,在發(fā)電機同步過程中自動準同期裝置針對調速器、勵磁調節(jié)器的特點對頻率和電壓進行有針對性的控制。它們可根據(jù)頻差和壓差的絕對偏差及變化率隨時調整控制力度,快速且平滑的使偏差達到允許范圍內。大機組在并網(wǎng)時,應注意同步時,產生逆功率的問題的,也是很重要的,這種情況的逆功率是指在斷路器合閘瞬間由于存在著頻差和壓差,必然會出現(xiàn)在發(fā)電機與系統(tǒng)間有功功率和無功功率的交換,功率的流向是由頻率和電壓高的那一側流入頻率和電壓低的那一側,當發(fā)電機作為被輸入對象時,這個功率就稱為逆功率,現(xiàn)在ASS與DEH裝置相互配合可解決并列時逆有功功率的問題。3、 確保在相差為零度時同步在準同期三個條件中壓差及頻差的存在雖然會產生同步時報短暫功率交換(一般所說的沖擊)但不大的差值是發(fā)電機所能承受的,然而對于同步時的相角差卻應加以注意,相
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