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大亚湾核电厂发电机运行人员培训讲稿（发电机主机部分，共8页） 东方电机股份有限公司设计部 颜正辉 20057121电机型号基本参数1.1型号（3）QFSN300-2：汽轮发电机，定子水内冷，转子氢内冷，铁芯氢冷，2极（n=3000r/min）；（4）QFQ：全氢冷；（5）QFN：氢内冷；（6）QFS：双水内冷；（7）QFR：燃气轮发电机；1.2基本参数及其基本概念和对运行的影响1.2.1QFSN水氢氢冷汽轮发电机包括：功率、最大连续出力、电压、电流、功率因数、励磁电压、励磁电流、转速、绝缘等级、额定氢压、最高氢压、定子进水压力、流量，短路比、超瞬变电抗、负序能力，停一组冷却器后负荷能力，失磁异步运行能力，进相运行能力，调峰能力，不同氢压运行能力，定子断水（不流动）允许时间，短时过负荷能力，允许温度，转轴振动、轴承振动、效率。1.2.2异步电动机另有：环境温度40海拔1000m起动力矩，起动电流，最大力矩等注：基本概念及对运行的影响，讲课中详述。1.3直流、异步和同步电动机和发电机原理及基本结构。1.3.1电机分类 变压器 发电机电机 直流电机 旋转电机 电动机 发电机 异步电机 交流电机 电动机 发电机同步电机 电动机其中： 柴油发电机水轮发电机同步发电机 汽轮发电机燃气轮发电机 直流励磁机发电机励磁电源 交流励磁机 旋转励磁机（实为交流发电机）变压器1.3.2各种电机工作原理，1.3.2.1发电机工作原理基于法拉弟电磁感应原理：导线在磁场中，切割磁力线运动会感应电势（电压）；若与磁场相对旋转运动，会感应交流电势；成为交流发电机。直流发电机则是通过换向器将交流变为直流电输出。旋转励磁机则是通过旋转2极管将交流电变直流电，向主发电机转子提供励磁电流。1.3.2.2电动机工作原理基于物理中通电导体在磁场中，垂直于磁力线时，会产生电动力。直流电动机：当导线移动到另一极性磁场下面，电流方向通过换向器会发生改变，因此会使电动力永远保持一个方向（旋转方向），拖动转子旋转，换向磁极的作用是帮助电流方向的改变，减小火花放电。异步电动机（包括同步电动机启动时）：在定子旋转磁场中转子鼠笼条会感应电流，这个电流会在旋转磁场作用下产生电动力，带动转子旋转。同步电动机：转子直流电流与定子旋转磁场相互作用产生电动力，拖动转子旋转，或理解为定子旋转磁场拖动转子磁场旋转。1.4电机基本结构1.4.2交流电机一般电枢在定子上，便于供电或输出电能。同步机：转子上设磁极，电压较低、电流较小，由集电环供电。1.4.3轴承用以支承转子。轻载用滚动轴承；重载用滑动轴承；当损耗较高则用润滑油外循环以冷却轴承。1.4.4同轴风扇以冷却定转子发热部件。2大型发电机的基本保护及基本要求（从保护发电机出发）序号项目目的对保护的基本要求1定子过电流保护防止定子过热限制电流和时间2定子一点接地保护避免定子绕组一点接地产生电弧烧伤绝缘和铁芯中性点通过阻抗接地，限制接地电流并报警3转子过电流保护避免转子过热限制强励电流和强励时间4转子一点接地保护避免转子绕组一点接地产生电弧烧伤转子限制转子接地电流并报警，2点接地跳闸5定子断水保护防止定子绕组过热一般要求断水30s跳闸6差动保护防止故障扩大跳闸并灭磁7负序保护避免三相稳态及瞬态不对称电流产生的负序磁场，引起转子过热及电弧损伤。限制稳态不对称电流，对瞬态不对称故障应立即跳闸并灭磁8失磁保护防止转子过热限制异步运行功率和时间9失步保护防止电网电压剧烈振荡及轴系过大扭振应力立即降负荷10进相保护（低励保护）防止发电机定子端部过热限制过小的励磁电流，甚至跳闸11过励保护避免铁芯过热限制过低频率和过高电压及其时间12逆功率保护避免汽轮机过热一般1min解列13超速保护避免转子过高的应力任何时候不宜3450r/min14轴振保护避免过大的振动引起轴系重大事故振动超标应跳闸停机15转子过电压保护防止转子绝缘击穿例如设非线性电阻（一旦过电压，转子迅速短接）3发电机启动、运行和停运注意事项3.1启动前3.1.1检查以下数据和状态是否达标或正常（1）发电机气密试验结果；（2）机内氢气的压力、纯度、湿度、温度；（3）密封油压力与氢压压差，油回流情况；（4）定子绕组冷却水的压力、流量、导电率、PH值、硬度、温度、水箱水位；（5）氢气冷却器的进水压力、温度、水流动的状态；（6）轴承进油压力、温度、回油流动状态；（7）定子（带水或干燥状态）、转子、轴承、密封座及测温元件的绝缘电阻；（8）测温元件及温度计的温度读数；（9）电刷（如果有）压力，能否自由上下移动；（10）各连接螺栓、销等是否有松动；（11）转轴高压油顶轴系统投入时，用千分表或传感器确认转轴是否顶起；3.1.2特别注意事项（1）定子水系统（汇流管）充水时务必要排气，否则易产生气堵，使发电机上部线棒过热是相当危险的。冷却器也应排气。（2）原则上大修或反冲洗定子应做支路流量试验，以确保水路无异物堵塞。3.2启动过程检查（1） 盘车时，有无异常声响和碰撞；（2） 升速过程，检查是否有异常噪音，辅机系统运行情况，轴、轴系振动；注意：制造厂是否对发电机在盘车和某一转速时有暧机时间和温度要求。3.3运行指导性原则3.3.1一般性要求（1） 严格在允许的运行能力下运行；指：有功、无功、电流过负荷能力、负序能力、进相能力、调峰能力、定子断水时间、停一组冷却器带负荷能力。（2）各部位温度（特别是定子绕组支路出水温度、转子温度、铁芯温度、冷氢温度、轴瓦及回油温度）及振动不超标；（3）冷却介质品质不超标；例如：氢气温度、纯度、湿度、定子冷却水导电率、PH值。3.3.2特别注意（1） 定子各水支路出水温度及层间温度有无异常，若有异常，水支路可能堵塞。（2）任何时候原则上氢压高于机内水压（包括定子绕组冷却水和氢气冷却器进水）0.05Mpa，以免万一水路泄漏时，水不漏入机内，避免引起绝缘事故。（3）注意漏入定子水箱中的漏氢量异常，预示定子机内水系统明显泄漏。（4）注意密封油压高于氢压0.04Mpa，以免氢气从密封瓦喷出。4停机注意事项1 要有足够的盘车时间，以免转轴弯曲。2 若停机时间较长，转子宜每2天转90，以免转子弯曲。3 长期停机，定子绕组应排水充氮，以免导线管壁腐蚀，结垢。4 停机期间应注意机内氢气温度或露点，相对湿度应50%，以免护环应力腐蚀。5发电机常见故障与处理5.1运行期间序号故障后果处理及预防1定子水内冷线棒水路气堵或异物堵塞线棒出槽口R区可能裂纹及线棒绝缘过热烧损立即降负荷到50%左右，使定子支路出水温度下降到正常水平。预防：充水时应排气，大修，反冲洗后宜做支路流量试验。2突然不对称短路或缺相运行转子表层及护环配合面严重烧伤尽快切除故障。预防：使保护系统始终处于正常状态3水氢冷电机绝缘结露定子机内绝缘水平下降，可能引起绝缘事故（80年代时有发生）控制和监测氢气温度和露点（宜025）及定子进水温度354水内冷定子漏水定子放炮，严重损坏定子绕组，甚至损坏定子铁芯。若定子水箱大量氢气溢出，应查明原因，在氢压高于水压0.050.1Mpa下，可坚持运行待停机检查，若漏氢量巨大，可能向机内漏水，应立即解列，停机检查。5.2停机或低转速期序号故障后果处理及预防1发电机误并网异步启动转子外圆及护环配合面严重烧伤立即解列。设手动隔离开关，严格主开关及隔离开关的操作监督。6发电机各种故障征兆和处理原则序号故障征兆故障后果处理原则1水内冷定子个别支路出水及层间温度异常升高定子绝缘过热及裂纹，裂纹多出现在出槽口外转R区30s内降负荷到50%，使温度回复正常，查明是测温元件有问题还是水路堵塞。2机内氢气湿度过低，甚至接近定子进水温度下的露点机内绝缘结露或机内结雾