電氣--發(fā)電機與線路

1、LOGO發(fā)電機與電力線路發(fā)電機與電力線路發(fā)電機n 主要分類n 主要結構n 工作原理n 發(fā)電機的異常運行及事故處理主要分類n 發(fā)電機分：直流發(fā)電機和交流發(fā)電機；n 交流發(fā)電機分：同步發(fā)電機和異步發(fā)電機（很少采用）；n 交流發(fā)電機還可分為單相發(fā)電機與三相發(fā)電機。n 發(fā)電機的種類有很多種。從原理上分為同步發(fā)電機、異步發(fā)電機、單相發(fā)電機、三相發(fā)電機。從產(chǎn)生方式上分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、汽油發(fā)電機等。從能源上分為火力發(fā)電機、水力發(fā)電機等。主要結構n 發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。n 定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。n 轉子由轉子鐵芯（或磁極

2、、磁扼）繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉軸等部件組成。n 由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。n 汽輪發(fā)電機內(nèi)部結構n 三相同步發(fā)電機的工作原理: 同步發(fā)電機的轉子是旋轉的,其中裝設的轉子勵磁繞組線圈兩端與兩個彼此絕緣的滑環(huán)連接,外界是通過壓在滑環(huán)上的電刷將直流電送給勵磁繞組的,當轉子勵磁繞組得電后,就會產(chǎn)生磁場,有N極S極。當轉子在原動機的帶動下旋轉時,三相定子電樞繞組就處在旋轉磁場中切割磁力線而感應電勢,輸出端接入負荷,發(fā)電機就會向負載供電。發(fā)電機的異常運行及事故處理n 過負

3、荷運行n 非同期并列n 發(fā)電機失步n 運行中突然跳閘n 發(fā)電機失磁n 汽機主汽門關閉，發(fā)電機變電動機運行n 啟動時電壓升不起n發(fā)電機的過負荷運行n 現(xiàn)象：n 當系統(tǒng)故障時：定子電壓低于額定值；定子電流超過額定值，可能有過負荷報警n 當勵磁系統(tǒng)或強勵故障時：單獨運行的發(fā)電機定子電壓升高比較顯著，轉子電壓升高，定子電流、有功、無功稍有增加；轉子電流超過正常值。n 處理：n檢查微機調(diào)節(jié)器及強勵運行是否正常，若當系統(tǒng)無故障，而調(diào)節(jié)器輸出電流超過正常值較多則說明是勵磁系統(tǒng)運行失常引起發(fā)電機過負荷；若經(jīng)調(diào)節(jié)無效，則將其停用。n 若因系統(tǒng)故障引起發(fā)電機過負荷，當系統(tǒng)電壓許可時，可以降低發(fā)電機的無功負荷，但電

4、壓不得低于額定值的90。n 當發(fā)電機的電壓已經(jīng)降低至額定電壓的90，則不僅不允許降低發(fā)電機的無功負荷，相反應盡量利用發(fā)電機的過負荷規(guī)定增加發(fā)電機的勵磁，以制止電壓進一步降低至額定值的90以下，此時應立即報告值長，在過負荷時間己到，而無法消除過負荷時，則必須降低發(fā)電機的有功負荷或采取減負荷措施，以消除發(fā)電機的過負荷。n 在過負荷未消除前，運行人員應加強對發(fā)電機的運行監(jiān)視，檢查發(fā)電機各部分的溫度不超過容許限額，并加強監(jiān)視發(fā)電機勵磁回路。n 在發(fā)電機事故過負荷期間，不得干預微機調(diào)節(jié)器工作（除非其失常），若強勵動作，20秒內(nèi)不得干涉其動作，若持續(xù)動作時間超過20秒，則應將其退出，并匯報值長。在定子線圈

5、短時過負荷時，容許轉子有相應的過負荷。n 發(fā)電機非同期并列n 現(xiàn)象：n 在發(fā)電機開關合閘的瞬間，定子電流產(chǎn)生很大的沖擊，且劇烈擺動，慢慢恢復正常，系統(tǒng)電壓降低。n 發(fā)電機本體發(fā)出很大的轟鳴聲。n 汽輪機組產(chǎn)生強烈的振動。n 繼電保護可能動作。n 處理：n 若發(fā)電機組無強烈音響和沖擊，則可以不停機，但在以后的檢修中應加以檢查。n 若發(fā)現(xiàn)定子電流擺動幅度已減小恢復正常，則可不必解列，但應立即對發(fā)電機進行全面檢查。n 若發(fā)電機組有周期性轟鳴聲或振動，一般是會衰減的，但時間可能較長，則應注意監(jiān)視，定期測量振動。n 若發(fā)現(xiàn)強烈的沖擊電流，甚至振蕩現(xiàn)象，應立即將該發(fā)電機與系統(tǒng)解列并滅磁，匯報值長。檢查定子

6、線圈并測量定子線圈絕緣電阻，如未發(fā)現(xiàn)異常經(jīng)值長批準可重新并入系統(tǒng)。n 發(fā)電機失步n 現(xiàn)象：n 發(fā)電機交流表計全盤擺動；n 轉子電流在正常值附近擺動；n 發(fā)電機發(fā)出的鳴聲與上列表計的擺動合拍。n 原因：n 由于系統(tǒng)上發(fā)生短路或發(fā)電機突然減小勵磁，使發(fā)電機穩(wěn)定破壞。n 處理:n 首先判斷是哪一臺發(fā)電機失步。n 增加失步發(fā)電機的勵磁電流，必要時適當減低有功負荷。n 如失步引起振蕩時，不能恢復同期時，則將發(fā)電機解列，查明原因，予以消除。n發(fā)電機運行中突然跳閘n現(xiàn)象：n有關音響及信號報警。n有功無功及定子電流為零。n若發(fā)電機開關誤跳閘而勵磁系統(tǒng)無故障，則定子電壓升高。n若為發(fā)電機內(nèi)部故障引起跳閘，則在跳

7、閘時可能有較大的聲響，弧光、煙氣產(chǎn)生。n處理：n立即將跳閘情況報告值長。n若發(fā)電機開關誤跳閘而勵磁系統(tǒng)正常，發(fā)電機電壓正常，未見系統(tǒng)突變，保護未動作，經(jīng)聯(lián)系調(diào)度后即可將發(fā)電機與系統(tǒng)并列。n若發(fā)電機開關跳閘，調(diào)節(jié)器直流開關未跳且發(fā)電機無電壓或定子電流指示為0，則應立即斷開調(diào)節(jié)器直流開關，停機滅磁。n通知檢修處理調(diào)節(jié)器直流開關不跳缺陷，在此缺陷未消除之前，不得將發(fā)電機投入運行。n檢查繼電保護動作情況。n若為發(fā)電機差動保護動作跳閘，應對保護范圍內(nèi)的一切設備作詳細的外部檢查，若有明顯的外部短路特征，應停機處理。n若經(jīng)上述檢查無出現(xiàn)任何故障特征，需測量絕緣合格，則可對發(fā)電機進行零起升壓試驗，升壓時發(fā)現(xiàn)不

8、正常情況（如有很大的定子電流），應立即停機檢查；如升壓時未發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，則發(fā)電機可以并入系統(tǒng)運行。n 發(fā)電機失磁n現(xiàn)象：n勵磁電流指示等于或近于零（勵磁回路開路），勵磁電壓有指示或略升（轉子回路開路）。n發(fā)電機無功讀數(shù)為負值。n發(fā)電機有功讀數(shù)下降。n發(fā)電機定子電壓下降。n發(fā)電機定子電流上升。n發(fā)電機進相。n發(fā)電機定子電流和轉子電壓有周期性擺動。n原因：n勵磁回路或轉子回路開路。n勵磁回路短路。n處理：n系統(tǒng)電壓高于90時不必解列；n解除強勵；n停用自動勵磁調(diào)整裝置；n檢查轉子開關，勵磁、轉子回路上的設備，盡快恢復勵磁。n如勵磁回路故障，應解列停機。n如轉子回路故障，應解列停機。n 汽輪機主汽

9、門關閉，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行n 現(xiàn)象：n 發(fā)電機有功讀數(shù)負值。n 有“主汽門關閉”信號光示牌亮。n 發(fā)電機無功讀數(shù)升高，電流讀數(shù)降低。n 定子電壓和勵磁回路讀數(shù)正常。n 系統(tǒng)頻率可能有所降低。n 原因：n 人員誤碰或危急保安器動作n 主汽門自動關閉或汽機故障n 處理：n 主汽門關閉聯(lián)跳發(fā)電機保護動作跳閘，按事故跳閘進行處理。n 若保護不動，應手動拉開電壓調(diào)節(jié)器直流開關及發(fā)電機開關，使發(fā)電機解列。n 發(fā)電機啟動時電壓升不起n 原因：n 勵磁系統(tǒng)永磁機故障；n 勵磁調(diào)節(jié)回路故障；n 發(fā)電機轉子回路故障。n 現(xiàn)象：n 升壓時勵磁輸出電壓、電流、定子電壓無指示；n 升壓時勵磁輸出電壓電流有指示，但定子

10、電壓為零，此時的升壓勵磁輸出電壓電流不能超過空載特性值。n 處理：n 立即停止升壓并將勵磁電壓電流降至零；n 查永磁機輸出是否正常，輸出回路內(nèi)熔斷器是否熔斷；n 以上檢查永磁機輸出正常，則檢查勵磁機整流源是否正常、有無輸出；若有，查回路有無開路或斷線；n 以上檢查一切正常，則在轉子滑環(huán)上檢查是勵磁側還是轉子側故障引起，不論何側均應停機檢查。電力線路n 概述n GIS巡視檢查項目n GIS異常運行處理n 線路事故處理概述n 我廠電力線路設計采用GIS開關柜。氣體絕緣金屬封閉開關設備（簡稱GIS），自1968年開發(fā)以來，經(jīng)歷了三十多年歷史。由于它將斷路器、隔離開關接地開關、母線、互感器、避雷器等主

11、要元件元件均裝入密封的金屬容器，內(nèi)充以絕緣氣體做為絕緣及滅弧質(zhì)，故具有體積小、占地面積少、不要外界環(huán)境影響、運行安全可靠、維護簡單和檢修周期長等優(yōu)點，因此倍受用戶歡迎，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)已被廣泛的運用于各類變電站。GIS巡視檢查項目n （1）開關、刀閘、接地刀閘的位置指示是否與實際狀況相符。n （2）現(xiàn)場就地控制柜上各種信號指示，控制開關的位置是否正確 ，是否有信號繼電器動作。n （3）各種壓力表的指示是否正常，SF6氣體有無泄漏現(xiàn)象，各類配管及閥門有無損傷、銹蝕、開閉位置是否正確。n （4）避雷器的動作計數(shù)器指示值有無變化。n （5）外部進線端子有無過熱情況，瓷套有無開裂、破損。n （6）有無

12、異常聲音或異味。n （7）外殼、支架等有無銹蝕、損傷，接地是否完好，各類箱門是否關閉嚴密。n （8）通風系統(tǒng)是否良好。n GIS組合電器各氣室運行中的壓力參數(shù)應符合規(guī)定要求。各氣室SF6的壓力如下： SF6額定壓力（MPa）0.58 SF6報警壓力（MPa）0.53 SF6閉鎖壓力（MPa） 0.5GIS異常運行處理n 巡視中如發(fā)現(xiàn)表壓下降，有異常響聲，有刺激氣味等異常情況，應立即向值長匯報，追查原因，并采取相應措施。n 發(fā)生SF6壓力降低報警時，應立即到現(xiàn)場檢查壓力表壓力和氣室，確定是否漏氣，若發(fā)現(xiàn)大量漏氣，應立即匯報調(diào)度申請停電處理。n 當開關SF6壓力降低至閉鎖值時，開關處于分、合閘閉鎖

13、狀態(tài)，應立即將開關轉為手動并匯報調(diào)度、聽候處理。n 當GIS裝置發(fā)生事故造成氣體外泄，人員不準隨意進入現(xiàn)場，如必須進入現(xiàn)場須戴好手套及防毒面具，穿好防護衣。線路事故處理n 系統(tǒng)振蕩n 母線故障n 110KV故障跳閘n系統(tǒng)振蕩n現(xiàn)象：n1）發(fā)電機電流表、功率表及連結失去同期的電廠或部分系統(tǒng)的輸電線及變壓器的電流表、功率表等指示明顯地周期性劇烈擺動。n2）系統(tǒng)中各點電壓將發(fā)生波動，振蕩中心的電壓波動最大，照明燈光隨電壓波動一明一暗。n3）發(fā)電機發(fā)出有節(jié)奏的嗡嗡聲響，在失去同期的受電端系統(tǒng)周波下降，在送電端系統(tǒng)周波則升高。n處理：n1）周波升高的發(fā)電機，迅速減負荷降低周波，直至消失或降低至不低于49

14、.5HZ為止。n2）周波降低的發(fā)電機，應充分利用容量和事故過載能力加負荷提高周波，直至消除振蕩或恢復至正常為止，必要時報告調(diào)度切除受電端部分負荷。n3）不論周波升高或降低的發(fā)電機均按發(fā)電機事故過負荷的規(guī)定，最大限度地提高勵磁電流。n4）系統(tǒng)振蕩時，在沒有危脅到機組損壞的情況下，值班人員不得解列任何機組。n5）若因機組失磁而引起系統(tǒng)振蕩時，應立即將失磁的機組與系統(tǒng)解列，但應注意區(qū)分發(fā)電機失磁導致異步運行與系統(tǒng)振蕩的區(qū)別。n6）系統(tǒng)正常后可重新將機組并列。n 母線故障n 母線故障應根據(jù)不同運行方式和不同故障現(xiàn)象，采取不同的方法進行處理。n 現(xiàn)象：n 1）系統(tǒng)嚴重沖擊，發(fā)電機強勵動作，伴并有短路的象

15、征（爆炸、冒煙、火光等）。n 2）故障母線電壓表指示為零。n 處理：n 1）檢查保護動作情況。n 2）對故障母線包括接至該母線上的設備進行全面檢查，切除故障點。n 3）母線送電良好后，恢復跳閘線路及主變壓器運行。n 110KV線路故障跳閘的處理n 現(xiàn)象n 系統(tǒng)沖擊，警鈴響、保護動作、DCS報警，線路開關跳閘。n 處理n 1）匯報值長，我廠現(xiàn)為孤網(wǎng)運行，調(diào)整發(fā)電機周波、電壓在正常范圍內(nèi)。n 2）檢查110KV線路開關保護動作情況，核對準確后匯報值長。根據(jù)值長令進行處理。n 3）若線路故障引起開關跳閘，經(jīng)地調(diào)、值長同意可試送一次。n 4）110KV線路跳閘伴有明顯的故障象征（如火花、爆炸聲、系統(tǒng)振

16、蕩等），不應立即強送，須檢查設備并消除故障后再考慮強送。n 5）因人員過失或保護誤動，可立即強送。填空題n 1、我廠GIS各氣室SF6的壓力如下：SF6額定壓力（MPa）0.58 SF6報警壓力（MPa）0.53 、 SF6閉鎖壓力（MPa） 0.5。n 2、我廠發(fā)電機型號：型號：QFW-25-2A、額定功率: 25MW、額定電流: 1718 A 勵磁方式：交流無刷勵磁 冷卻方式: 密閉自循環(huán)空氣冷卻。n 3、當發(fā)電機電壓降低到額定值的95以下時，定子電流長期允許的數(shù)值仍不得超過額定值的105。n 4、發(fā)電機并列條件：發(fā)電機與系統(tǒng)相位、相序、電壓、頻率相等。n 5、發(fā)電機定子繞組用2500兆歐

17、表測量，其值不得低于10兆歐，并與上次同溫度時的測量值比較不低于1/31/5，否則應查明原因予以消除；吸收比不低于1.3,否則應進行干燥處理。問答題n 1、三相同步發(fā)電機的工作原理:n同步發(fā)電機的轉子是旋轉的,其中裝設的轉子勵磁繞組線圈兩端與兩個彼此絕緣的滑環(huán)連接,外界是通過壓在滑環(huán)上的電刷將直流電送給勵磁繞組的,當轉子勵磁繞組得電后,就會產(chǎn)生磁場,有N極S極。當轉子在原動機的帶動下旋轉時,三相定子電樞繞組就處在旋轉磁場中切割磁力線而感應電勢,輸出端接入負荷,發(fā)電機就會向負載供電n2、發(fā)電機啟動時電壓升不起原因：n（1）勵磁系統(tǒng)永磁機故障；n（2）勵磁調(diào)節(jié)回路故障；n（3）發(fā)電機轉子回路故障。

18、n（4）電壓表損壞n（5）PT二次回路故障問答題n 3、汽輪機主汽門關閉，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行現(xiàn)象、處理n 現(xiàn)象：n （1）發(fā)電機有功讀數(shù)負值。n （2）有“主汽門關閉”信號光示牌亮。n （3）發(fā)電機無功讀數(shù)升高，電流讀數(shù)降低。n （4）定子電壓和勵磁回路讀數(shù)正常。n （5）系統(tǒng)頻率可能有所降低。n 處理：n （1）主汽門關閉聯(lián)跳發(fā)電機保護動作跳閘，按事故跳閘進行處理。n （2）若保護不動，應手動拉開電壓調(diào)節(jié)器直流開關及發(fā)電機開關，使發(fā)電機解列問答題n 4、GIS巡視檢查項目n （1）開關、刀閘、接地刀閘的位置指示是否與實際狀況相符。n （2）現(xiàn)場就地控制柜上各種信號指示，控制開關的位置是否正確 ，是否有信號繼電器動作。n （3）各種壓力表的指示是否正常，SF6氣體有無泄漏現(xiàn)象，各類配管及閥門有無損傷、銹蝕、開閉位置是否正確。n （4）避雷器的動作計數(shù)器指示值有無變化。n （5）外部進線端子有無過熱情況，瓷套有無開裂、破損。n （6）有無異常聲音或異味。n （