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文档简介

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

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