TG发电机设备说明.doc

T/G同步发电机设备说明1. 同步发电机Synchronous Generator构造：乃是转子旋转速度与定子旋转磁场同步者，而同步发电机是将机械功率转换成交流电功率之同步机。本厂使用之交流同步发电机为三相转磁式(电枢绕于定子，磁场绕于转子)，水冷却密闭循环方式，由蒸汽推动汽轮机，带动同步发电机发电。同步发电机转磁式，将磁场绕阻置于转子，因高速大容量的关系，使用圆筒转子型，而磁场绕阻的直流激磁电流，则由外部激磁机，经由轴上三相整流器整流后，再送至主直流磁场回路，控制激磁机之直流场电流，即可调整发电主机之场电流。因使用激磁机Exciter，不需滑环和碳刷，故可减少维修的工作。2. 使用转磁式之优点：1. 同步机不必换向。2. 因电枢绕阻是感应电压部分，置于定子空间大，绝缘容易，不需滑环和碳刷装置，免去保养困难。3. 电枢绕阻置于定部，即使电压高绝缘厚，因空间大，散热容易，不受离心力及振动之影响。4. 定部有较大之空间，可置放较多线圈，产生高电压。3. 同步发电机转速：同步机之同步，即产生电气频率和发电机旋转速率同步，同步发电机转子有直流供应产生之电磁场，转子与磁场一致，所以，磁场旋转速率和定子电气频率由下式表示。Fe = ( Nm P )/120 式中 Fe：电气频率 Nm：磁场之机械转速 P：极数 4. #3Kiln T/G同步发电机铭牌数据：1. PROTECTION：JP40 9. COOLING：JC82. TYPE：TC-AFT 10.RATING：CONT.3. OUTPUT：14750 KVA 11. PHASE：34. R.P.M：1800 rpm 12. POLES：45. HERTZ：60 HZ 13. POWER FACTOR：80 %6. VOLTS：3450 V 14. AMP.S：2468 A7. EX.VOLT：255V 15. FIELD AMP.S：430 A8. INSULATION CLASS：电枢 F级/磁场F级 16. COOLING TEMP.：40 发电机5. #3Kiln T/G激磁机铭牌资料：1. PROTECTION：JP40 9. COOLING：JC82. TYPE：TC-AFP 10.RATING：CONT.3. OUTPUT：1.5 KVA 11. PHASE：34. R.P.M：1800 rpm 12. POLES：85. HERTZ：120 HZ 13. POWER FACTOR：6. VOLTS：11 0 V 14. AMP.S：7.87 A7.INSULATION CLASS： F级 15. COOLING TEMP.：40 激磁机6. 同步发电机内部产生之电势： EA = k F = K 式中 K：电机构造常数 ：角频率内部产生之电势EA和磁通及转速成正比，而磁通直接和磁场电流成比例，图8.18.2。7. 一般而言，负载的变化，会有一些情形产生：1. 若是落后性(电感)负载加至发电机，端电压V和V明显降低。2. 若是单位功因加至发电机，则端电压V和V减少。3. 若是超前性(电容)负载加至发电机，端电压V和V会明显升高。 电压调整率：VR = (VN-VF) / VF *100%由此可知，同步发电机在落后功因有正的较大电压调整率，单位功因有正的较小电压调整率，而在超前功因其电压调整率为负值。负载的变化，希望保持电压恒定，而端电压是如此调整呢? 就是改变EA的大小来补偿负载的变化，由于EA = K ，系统之频率不变，唯有改变磁通来控制EA。例如当发电机供给超前性(电容)负载，则端电压会上升，要回复原有电压大小，须增大场电阻RF，因RF增加，场电流下降，而使磁通降低，即EA减少，而使端电压也随之降低。若当发电机供给落后性(电感)负载，减低场电阻RF，终可增加增加端电压大小，所以只要借着调整场电流就可以调整发电机，因负载改变而变动之端电压。8. 短路比特性(SCR)：就发电机的额定速度，发生无负载额定电压必要的激磁电流，与三相短路时，发生等于额定电流的激磁电流之比值。SCRIf/ If 1/ZS.1PUZS.PU饱和同步电抗标么值If / If ZS / (V/Ia)Ia/ Ia1/SCRZS(V/3)/ Ia- Y接线式中 ZS：饱和同步电抗 V：额定电压 Ia：电枢电流 Ia：产生额定电压之场电流If所对应短路特性曲线之电枢电流短路比大小和电压调整率有关，若比值越大，同步阻抗越小，电压调整率也越小，一般水轮发电机，其短路比在0.81.2，汽轮发电机，短路比在0.61.0之间。短路比大的发电机，转子与定子间的空隙大，机械结构变大，效率低下，造价高，但相对电压调整率小，稳定度较佳。9. 交流发电机的并联运转：提供联机性服务，且投资及运转成本都较经济，优点如下：1. 多机比单机供应更大负载。2. 多机能提高电力系统的可靠性，因其中一部故障，也不会使整个负载功率丧失。3. 多机并联运转可允许其中一部(或多部)，移开停机保养。4. 若单机使用未接近满载，则效率低，若多台小容量并联，而每部都接近满载运转，则效率较高。10. 交流发电机并联运转的条件：1. 两部发电机之电压大小相等。2. 电压的相位角相等。3. 电压的相序相同。4. 电压的频率相同。如上述之条件未成立，则发电机间产生环流，导致电机温升及效率降低，若频率不同，两部发电机之间产生极大环流，而且比电压不相等更严重。11. 原动机应具备的条件：1. 角速度一样：角速度一致，发电机产生的频率才会一致，且原动机的转速不可忽快忽慢，使发电机输出电压大小和相位有所变动，无法顺利并联运转。2. 须有相同转速-负载下垂特性：各原动机须具有依负载增加，而转速下降之特性。否则，各发电机无法依容量的比例来分担负载。12. 同步仪：测量两机之相位相同与否，可用来测量两机之相角差。刻度用来表示相位角，0度在上面，180度在下面，若两机频率差很少，则仪表上的相角改变很慢。若欲并联之发电机比运转中系统快，相角超前，同步仪指针顺时间方向旋转。反之，欲并联之发电机比运转中系统慢，相角落后，同步仪指针逆时间方向旋转。当同步仪指针在垂直中央位置，表示电压同相位。注意，同步仪只检查一相的相位和相序无关。两个灯泡检查并联运转情形：1. 若两者各别产生之电压、相位、相序、频率均一样，则两个灯泡不亮。2. 若两机之频率稍有不同，则环路内之合成电压波形会忽大忽小的循环期，则回路内的两灯，将以固定频率闪烁。13. 瞬时：当发电机的输出负载突然变动或机械转矩突然加在发电机上，会使发电机产生瞬时。例如发电机要和运转的系统并联，则发电机之频率要稍为高些，以使发电机在稳定之前有一阵子的瞬时，然后发电机才能以线路频率运转，同时输出一小部份功率给负载。若同步发电机之三线端突然短路，则会发生严重的瞬时，属于电力系统故障的一种，在负载切换时，也会有瞬时发生，但它和短路相比显然轻微很多。14. 绝缘等级：机器最大温升，依绕阻之绝缘等级而定，有4种绝缘等级，ABF和H，容许温度有时随机械特殊结构和温度测量方法有所不同，以上4极分别比室温高出6080105和125。一部发电机之绝缘等级越高，其所输出功率就越大，且不使绕阻过热。15. 轴承温度保护设备：为PT100，HI SET 78，循环油润滑方式。 轴承温度开关 轴承温度PT100轴承润滑油管16. 电机温升：电机绕阻如过热是很严重的问题，依经验绕阻超过额定温度，每温升10，使用寿命将减半，基于此，若非必要，电机不要超载。因此，一般电机有服务因子，其定义为实际最大功率和铭牌额定功率之比值，若服务因子为1.15，则它可以运转在额定负载之115%而不会损坏，服务因子提供对负载预估的误差范围。17. 水冷却密闭循环方式：下左图大水管为冷却水进出口，小水管为冷却水排气阀，右图为Air Cooler Water Leakage。 18. 发电机和大电力系统操作：如果一部同步发电机并联至大电力系统上(理想为无限总线)，不会因发电机调整，而影响该电力系统，改变整个电力网的频率。假设，发电机刚和大电力系统并联，则发电机浮接在线路上，且供给很小之实功率和虚功率，如图8.35所示。现假设和系统并联之发电机，其频率略低于系统频率，在这种情形下，如图8.36所示，此时，发电机无载频率低于系统操作频率，发电机供应负的功率，亦即发电机会消耗电源功率，如同电动机一样，为确保并联至系统的发电机是供应功率而非消耗功率，所以欲并联至系统的发电机之频率要略高于系统的频率。并联后之发电机，若调速器Governor提高，会使无载频率向上移，因系统频率不变(无限总线频率不变)，所以发电机供应较多之功率。19. 发电机设备检查维护说明：(1)运转中检查：a.音测发电机二端轴承。b.检查发电机轴承润滑油流动情形与润滑油压力。c.检查发电机震动值是否正常。d.检查发电机线圈温度是否正常。e.检查发电机出口电缆线外部温度。f.检查发电机功率因子。(2)平时保养工作：a.激磁机滤网清理。b.发电机二端轴承滤网清理。(3)定期维护工作：a.发电机激磁机本体位移校正。b.发电机内部检查。c.发电机二端轴承检查与保养。d.检查发电机出口端接线螺丝是否松动。e.检查激磁机内部情形及吹尘。20.3TG发电机现场仪表说明：编 号说 明位 置PI 714发电机前段循环油压力发电机海侧TGA730发电机前段轴承温度发电机海侧TGA731发电机后段轴承温度发电机海侧TG 807发电机前段冷却水出口温度发电机海侧TG 808发电机前段冷却水进口温度发电机海侧TG 809发电机后段冷却水出口温度发电机海侧TG 810发电机后段冷却水进口温度发电机海侧PI 715发电机后段循环油压力发电机海侧21. GENERATOR EMERGENCY STOPPING：RUNNING86-1OPERATE86-3OPERATEGENERATORV.C.B OFFEXCITATION SWITCH OFFTURBINE SHUT DOWN1. 86-1