電廠(chǎng)基本知識(shí)問(wèn)答集錦(一)

1、22、何謂發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行?發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意什么?為什么?答:所謂發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,是指發(fā)電機(jī)發(fā)出有功而吸收無(wú)功的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài) 。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí),主要應(yīng)注意四個(gè)問(wèn)題:一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低;二是端部漏磁引起定子端部溫度升高;三是廠(chǎng)用電電壓降低;四是由于機(jī)端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機(jī)定子電流增加,易造成過(guò)負(fù)荷。進(jìn)相運(yùn)行時(shí),由于發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,內(nèi)部電勢(shì)降低,靜態(tài)儲(chǔ)備降低,使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。由于發(fā)電機(jī)的輸出功率P=EdU/Xd·Sin,在進(jìn)相運(yùn)行時(shí)Ed、U均有所降低,在輸出功率P不變的情況下,功角增大,同樣降低動(dòng)穩(wěn)定水平。進(jìn)相運(yùn)行時(shí)由于助磁性的電樞反應(yīng),使發(fā)電機(jī)端部漏磁增加,端部

2、漏磁引起定子端部溫度升高,發(fā)電機(jī)端部漏磁通為定子繞組端部漏磁通和轉(zhuǎn)子端部磁通的合成。進(jìn)相運(yùn)行時(shí),由于兩個(gè)磁場(chǎng)的相位關(guān)系使得合成磁通較非進(jìn)相運(yùn)行時(shí)大,導(dǎo)致定子端部溫度升高。廠(chǎng)用電電壓的降低:廠(chǎng)用電一般引自發(fā)電機(jī)出口或發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn),進(jìn)相運(yùn)行時(shí),由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流降低和無(wú)功潮流倒送引起機(jī)端電壓降低同時(shí)造成廠(chǎng)用電電壓降低。 23、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)一般有哪幾種接地方式?各有什么特點(diǎn)?答:發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn),主要采用不接地、經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。 1、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地方式:當(dāng)發(fā)電機(jī)單相接地時(shí),接地點(diǎn)僅流過(guò)系統(tǒng)另兩相與發(fā)電機(jī)有電氣聯(lián)系的電容電流,當(dāng)這個(gè)電流較小時(shí),故障點(diǎn)的電弧常能自

3、動(dòng)熄滅,故可大大提高供電的可靠性。當(dāng)采用中性點(diǎn)不接地方式而電容電流小于5安時(shí),單相接地保護(hù)只需利用三相五柱電壓互感器開(kāi)口側(cè)的另序電壓給出信號(hào)便可以。中性點(diǎn)不接地方式的主要缺點(diǎn)是內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)相電壓倍數(shù)較高。 2、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地:當(dāng)發(fā)電機(jī)電容電流較大時(shí),一般采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地,這主要考慮接地電流大到一定程度時(shí)接地點(diǎn)電弧不能自動(dòng)熄滅。而且接地電流若燒壞定子鐵芯時(shí)難以修復(fù)。中性點(diǎn)接了消弧線(xiàn)圈后,單相接地時(shí)可產(chǎn)生電感性電流,補(bǔ)償接地點(diǎn)的電容電流而使接地點(diǎn)電弧自動(dòng)熄滅。 3、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)電阻或直接接地:這種方式雖然單相接地較為簡(jiǎn)單和內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)相電壓的倍數(shù)較低,但是單相接地短路電流很大

4、,甚至超過(guò)三相短路電流,可能使發(fā)電機(jī)定子繞組和鐵芯損壞,而且在發(fā)生故障時(shí)會(huì)引起短路電流波形畸變,使繼電保護(hù)復(fù)雜化。 24、發(fā)電機(jī)失磁對(duì)系統(tǒng)有何影響?答:發(fā)電機(jī)失磁對(duì)系統(tǒng)的影響主要有:1、低勵(lì)和失磁的發(fā)電機(jī),從系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率,引起電力系統(tǒng)的電壓降低,如果電力系統(tǒng)中無(wú)功功率儲(chǔ)備不足,將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點(diǎn)的電壓低于允許值,破壞了負(fù)荷與各電源間的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至使電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。2、當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生失磁后,由于電壓下降,電力系統(tǒng)中的其它發(fā)電機(jī),在自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置的作用下,將增加其無(wú)功輸出,從而使某些發(fā)電機(jī)、變壓器或線(xiàn)路過(guò)電流,其后備保護(hù)可能因過(guò)流而誤動(dòng),使事故波及范圍擴(kuò)大。3

5、、一臺(tái)發(fā)電機(jī)失磁后,由于該發(fā)電機(jī)有功功率的搖擺,以及系統(tǒng)電壓的下降,將可能導(dǎo)致相鄰的正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間,或電力系統(tǒng)各部分之間失步,使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。4、發(fā)電機(jī)的額定容量越大,在低勵(lì)磁和失磁時(shí),引起無(wú)功功率缺額越大,電力系統(tǒng)的容量越小,則補(bǔ)償這一無(wú)功功率缺額的能力越小。因此,發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘恐仍酱髸r(shí),對(duì)電力系統(tǒng)的不利影響就越嚴(yán)重。 25、發(fā)電機(jī)失磁對(duì)發(fā)電機(jī)本身有何影響?答:發(fā)電機(jī)失磁對(duì)發(fā)電機(jī)本身的影響主要有: 1、由于發(fā)動(dòng)機(jī)失磁后出現(xiàn)轉(zhuǎn)差,在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流,差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生損耗,如果超出允許值,將使轉(zhuǎn)子過(guò)熱。特別是直接冷卻的高力率大型機(jī)組,其

6、熱容量裕度相對(duì)降低,轉(zhuǎn)子更容易過(guò)熱。而轉(zhuǎn)子表層的差頻電流,還可能使轉(zhuǎn)子本體槽楔、護(hù)環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過(guò)熱甚至灼傷, 2、失磁發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行之后,發(fā)電機(jī)的等效電抗降低,從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率,失磁前帶的有功功率越大,轉(zhuǎn)差就越大,等效電抗就越小,所吸收的無(wú)功功率就越大。在重負(fù)荷下失磁后,由于過(guò)電流,將使發(fā)電機(jī)定子過(guò)熱。 3、對(duì)于直接冷卻高力率的大型汽輪發(fā)電機(jī),其平均異步轉(zhuǎn)矩的最大值較小,慣性常數(shù)也相對(duì)降低,轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面,也呈較明顯的不對(duì)稱(chēng)。由于這些原因,在重負(fù)荷下失磁后,這種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動(dòng)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī),由于平均異步轉(zhuǎn)矩最大值小,以及轉(zhuǎn)子在縱軸和

7、橫軸方面不對(duì)稱(chēng),在重負(fù)荷下失磁運(yùn)行時(shí),也將出現(xiàn)類(lèi)似情況。這種情況下,將有很大甚至超過(guò)額定值的電機(jī)轉(zhuǎn)矩周期性地作用到發(fā)電機(jī)的軸系上,并通過(guò)定子傳遞到機(jī)座上。此時(shí),轉(zhuǎn)差也作周期性變化,其最大值可能達(dá)到4%5%,發(fā)電機(jī)周期性地嚴(yán)重超速。這些情況,都直接威脅著機(jī)組的安全。 4、失磁運(yùn)行時(shí),定子端部漏磁增強(qiáng),將使端部的部件和邊段鐵芯過(guò)熱。  26、試述發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)?答:發(fā)電機(jī)的異步運(yùn)行指發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的異步運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)失磁時(shí),勵(lì)磁電流逐漸衰減為零,發(fā)電機(jī)電勢(shì)相應(yīng)減小,輸出有功功率隨之下降,原動(dòng)機(jī)輸入的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于發(fā)電機(jī)輸出的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加,功角逐步增大,這時(shí)定子

8、的同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)滑差。定子電流與轉(zhuǎn)子電流相互作用,產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。與此對(duì)應(yīng),定、轉(zhuǎn)子之間由電磁感應(yīng)傳送的功率稱(chēng)為異步功率,隨功角的增大而增大;同時(shí)原動(dòng)機(jī)輸入功率隨功角增大而減小,當(dāng)兩者相等時(shí),發(fā)電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定異步運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行主要有兩個(gè)問(wèn)題,其一,對(duì)發(fā)電機(jī)本身有使轉(zhuǎn)子發(fā)生過(guò)熱損壞的危險(xiǎn);其二,對(duì)系統(tǒng)而言,此時(shí)發(fā)電機(jī)不僅不向系統(tǒng)提供無(wú)功反而要向系統(tǒng)吸收無(wú)功,勢(shì)必引起系統(tǒng)電壓的顯著下降,造成系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平大大降低。 27、發(fā)電機(jī)定子繞組中的負(fù)序電流對(duì)發(fā)電機(jī)有什么危害?答:發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度,與三相正序?qū)ΨQ(chēng)電流所形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速一致,即

9、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)與正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),此即"同步"的概念。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路或負(fù)荷三相不對(duì)稱(chēng)(接有電力機(jī)車(chē)、電弧爐等單相負(fù)荷)時(shí),在發(fā)電機(jī)定子繞組中就流有負(fù)序電流。該負(fù)序電流在發(fā)電機(jī)氣隙中產(chǎn)生反向(與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相反)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),它相對(duì)于轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)為2倍的同步轉(zhuǎn)速,因此在轉(zhuǎn)子中就會(huì)感應(yīng)出100Hz的電流,即所謂的倍頻電流。該倍頻電流主要部分流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽楔和阻尼條,而在轉(zhuǎn)子端部附近沿周界方向形成閉合回路,這就使得轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面、槽楔和小齒接觸面等部位局部灼傷,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使護(hù)環(huán)受熱松脫,給發(fā)電機(jī)造成災(zāi)難性的破壞,即通常所說(shuō)的"負(fù)序電流燒機(jī)&q

10、uot;,這是負(fù)序電流對(duì)發(fā)電機(jī)的危害之一。另外,負(fù)序(反向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流之間,正序(正向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子負(fù)序電流之間所產(chǎn)生的頻率100Hz交變電磁力矩,將同時(shí)作用于轉(zhuǎn)子大軸和定子機(jī)座上,引起頻率為100Hz的振動(dòng),此為負(fù)序電流危害之二。發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力,一般取決于轉(zhuǎn)子的負(fù)序電流發(fā)熱條件,而不是發(fā)生的振動(dòng),即負(fù)序電流的平方與時(shí)間的乘積決定了發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力。 28、試述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地故障有什么危害?答:發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),勵(lì)磁回路對(duì)地之間有一定的絕緣電阻和分布電容,它們的大小與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時(shí),就可引起勵(lì)磁回路接地故

11、障,常見(jiàn)的是一點(diǎn)接地故障,如不及時(shí)處理,還可能接著發(fā)生兩點(diǎn)接地故障。 勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地故障,由于構(gòu)不成電流通路,對(duì)發(fā)電機(jī)不會(huì)構(gòu)成直接的危害。對(duì)于勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障的危害,主要是擔(dān)心再發(fā)生第二點(diǎn)接地故障。因?yàn)樵谝稽c(diǎn)接地故障后,勵(lì)磁回路對(duì)地電壓將有所增高,就有可能再發(fā)生第二個(gè)接地故障點(diǎn)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障的危害表現(xiàn)為: 1、轉(zhuǎn)子繞組一部分被短路,另一部分繞組的電流增加,這就破壞了發(fā)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性,引起發(fā)電機(jī)的劇烈振動(dòng),同時(shí)無(wú)功出力降低。 2、轉(zhuǎn)子電流通過(guò)轉(zhuǎn)子本體,如果轉(zhuǎn)子電流比較大,就可能燒損轉(zhuǎn)子,有時(shí)還造成轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)葉片等部件被磁化。 3、由于轉(zhuǎn)子本體局部通過(guò)轉(zhuǎn)子電流,引

12、起局部發(fā)熱,使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心,進(jìn)一步加劇振動(dòng)。 29、調(diào)相機(jī)的啟動(dòng)方式主要有哪幾種?簡(jiǎn)述各種啟動(dòng)方式的過(guò)程和優(yōu)缺點(diǎn)?答:1、調(diào)相機(jī)低頻啟動(dòng):利用發(fā)電廠(chǎng)的一臺(tái)機(jī)組對(duì)調(diào)相機(jī)專(zhuān)線(xiàn)供電以啟動(dòng)調(diào)相機(jī)。當(dāng)調(diào)相機(jī)無(wú)啟動(dòng)設(shè)備,而電網(wǎng)又急需無(wú)功功率時(shí),常采用低頻啟動(dòng)方式。方法是:將調(diào)相機(jī)和發(fā)電機(jī)一同接在一條與電力網(wǎng)完全隔離的專(zhuān)用線(xiàn)路和母線(xiàn)上,拖動(dòng)調(diào)相機(jī)的發(fā)電機(jī)不應(yīng)小于調(diào)相機(jī)容量的20%30%,停用低電壓、低頻率保護(hù)和有關(guān)的二次設(shè)備,隨后給調(diào)相機(jī)、發(fā)電機(jī)加入勵(lì)磁電流,然后合上調(diào)相機(jī)開(kāi)關(guān)和發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān),啟動(dòng)發(fā)電機(jī),此時(shí)發(fā)電機(jī)同調(diào)相機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在升速過(guò)程中,同時(shí)增加調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流,直至達(dá)到額定值

13、時(shí),將發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)達(dá)額定轉(zhuǎn)速時(shí)并入電網(wǎng)。該啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)調(diào)相機(jī)的沖擊電流小,可以說(shuō)無(wú)沖擊電流。但系統(tǒng)運(yùn)行方式改變較多,操作麻煩,須發(fā)電廠(chǎng)空出一臺(tái)專(zhuān)用發(fā)電機(jī),一般情況下不采用這種方式。2、調(diào)相機(jī)可控硅啟動(dòng):有一組由啟動(dòng)變壓器,交直流串并聯(lián)電抗器,整流器逆變器等組成的可控硅啟動(dòng)裝置。在啟動(dòng)時(shí),控制整流裝置可控硅導(dǎo)通角,使電流增加,調(diào)相機(jī)升速,當(dāng)調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)10%額定轉(zhuǎn)速后,控制逆變側(cè)換向,增加轉(zhuǎn)速,達(dá)到額定時(shí)并入電網(wǎng)。 該啟動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)是調(diào)相機(jī)沖擊電流小,啟動(dòng)方便,快速、自動(dòng)化水平高,但啟動(dòng)裝置價(jià)格昂貴,占地大,僅用于大型多臺(tái)調(diào)相機(jī)使用。3、同軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng):利用同軸安裝的異步電動(dòng)機(jī)來(lái)啟動(dòng)調(diào)相機(jī)

14、,啟動(dòng)調(diào)相機(jī)的電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與調(diào)相機(jī)聯(lián)接,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成后電動(dòng)機(jī)脫離調(diào)相機(jī)。此種啟動(dòng)方式較簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便。但因異步電動(dòng)機(jī)有較大啟動(dòng)電流,會(huì)造成母線(xiàn)電壓波動(dòng),不能使調(diào)相機(jī)達(dá)同步轉(zhuǎn)速,并列時(shí)有一定沖擊電流。4、電抗器啟動(dòng):將調(diào)相機(jī)作為異步電動(dòng)機(jī),在電壓低于正常值時(shí)啟動(dòng)。這種啟動(dòng)方式可減少調(diào)相機(jī)的啟動(dòng)電流,又能保持一定的母線(xiàn)電壓水平,有利正常供電。這種啟動(dòng)方式多用于容量較小的調(diào)相機(jī),調(diào)相機(jī)所受的沖擊電流應(yīng)小于0.74/Xd",母線(xiàn)電壓應(yīng)不低于90%額定電壓。5、同軸勵(lì)磁機(jī)啟動(dòng):利用同軸主勵(lì)磁機(jī)作為直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)相機(jī)。這種啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是:啟動(dòng)平穩(wěn),調(diào)速平滑,可調(diào)至調(diào)相機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。但

15、由于同軸勵(lì)磁機(jī)作為直流電動(dòng)機(jī),有一定損耗。因此,選擇同軸勵(lì)磁容量應(yīng)大些,并在啟動(dòng)時(shí)同軸勵(lì)磁機(jī)應(yīng)改為它勵(lì)。 30、抽水蓄能機(jī)組有那幾種運(yùn)行工況?如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換?答:抽水蓄能機(jī)組具有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、水泵調(diào)相四種運(yùn)行工況。 現(xiàn)代的抽水蓄能機(jī)組都要能做旋轉(zhuǎn)備用,為節(jié)省動(dòng)力一般使水泵水輪機(jī)在空氣中旋轉(zhuǎn)(向水輪機(jī)方向或水泵方向旋轉(zhuǎn)),在電網(wǎng)有需要時(shí)即可快速地帶上負(fù)荷或投入抽水或調(diào)相。在蓄能機(jī)組抽水時(shí),如需快速發(fā)電 可以不通過(guò)正常抽水停機(jī)而直接轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài),即在電機(jī)和電網(wǎng)解列后利用水流的反沖作用使轉(zhuǎn)輪減速并使之反轉(zhuǎn),待達(dá)到水輪機(jī)同步轉(zhuǎn)速時(shí)迅速并網(wǎng)發(fā)電。抽水蓄能一般實(shí)現(xiàn)如下工況轉(zhuǎn)換: 靜止至發(fā)電空載; 發(fā)電空載至滿(mǎn)載; 靜止至空載水泵; 空載水泵至滿(mǎn)載水泵; 滿(mǎn)載抽水至滿(mǎn)載發(fā)電; 滿(mǎn)載抽水至靜止; 發(fā)電滿(mǎn)載至發(fā)電調(diào)相; 發(fā)電調(diào)相至靜止; 抽水滿(mǎn)載至空載。 31、試述新變壓器或大修后的變壓器,為什么正式投運(yùn)前要做沖擊試驗(yàn)?一般沖擊幾次?答:新變壓器或大修后的變壓器在正式投運(yùn)前要做沖擊試驗(yàn)的原因如下:1、檢查變壓器絕緣強(qiáng)度能否承受全電壓或操作過(guò)電壓的沖擊。當(dāng)拉開(kāi)空載變壓器時(shí),是切斷很小的激磁電流,可能在激磁電流到達(dá)零點(diǎn)之前發(fā)生強(qiáng)制熄滅,由于斷路器的截