电气学习总结

电气学习总结 1变压器有哪些接地点 各接地点起什么作用 1 绕组中性点接地 为工作接地 构成大电流接地系统 2 外壳接地 为保护接地 为防止外壳上的感应电压高而危及人身安全 3 铁芯接地 为保护接地 为防止铁芯的静电电压过高使变压器铁芯与其它设备之间的绝 缘损坏 2 励磁回路的灭磁电阻的作用 1 防止转子绕组过电压 2 将磁场能力转化为热能 加速灭磁 3 一次调频和二次调频 当电网负荷变化引起电网频率变化时 并列运行的汽轮机按照各自的静态特性分担变化的 负荷 使变化了的电网频率有所恢复 这个过程称为一次调频 可在数秒内完成 但这时 频率仍有偏差 可通过调整电网中的某些机组的调节系统 使电网输出功率超过负荷需求 以使电网恢复到额定值 这一过程称为二次调频 可在数分钟内完成 4 变压器并列运行的条件 绕组联接组别相同 电压变比相等 短路电压百分数相等 容量比不超过 3 1 相序一致 5 什么是发电机的轴电压及轴电流 1 在汽轮发电机中 由于定子磁场的不平衡或大轴本身带磁 转子在高速旋转时将会出 现交变的磁通 交变磁场在大轴上感应出的电压称为发电机的轴电压 2 轴电压由轴颈 油膜 轴承 机座及基础低层构成通路 当油膜破坏时 就在此回路 中产生一个很大的电流 这个电流就称为轴电流 6哪些情况 禁止将断路器投入运行 1 断路器无主保护 2 断路器电气试验不合格 3 拒绝跳闸的断路器或跳闸回路缺陷未处理 4 断路器事故跳闸次数超过规定值 5 断路器的弹簧储能机构异常或储能不符合规定值 6 主保护动作 原因未查明 未消除故障 7 断路器的用途是 正常时能 接通 或 断开 电路 发生故障时 能自动 切断 故障电流 需要时能自动 重合 起到控制和保护两方面作用 8解列时有功到零 无功近于零 为什么 答 解列时有功到零是为了防止解列后超速 无功近于零是为了可以通过定子 电流值的变化判断主开关是否断开 防止定子过电压 9停机后发电机解列 灭磁开关不断的危害 在发电机停机过程中灭磁是一个十分重要的环节 若停机不能可靠灭磁将会给发电机或励磁 系统带来极大的危害 如产生转子过电压 危及转子绝缘甚至烧坏转子磁极 产生过激磁 使 转子本体发热 加速绝缘老化 并联变过流 灭磁开关损坏等事故 10 电动机缺相运行原因及处理 原因 1 一相熔断器熔断或接触不良 2 断路器 隔离开关 导线一相接触松动 3 电 动机定子绕组中一相断线 处理 启动备用电机 停用故障电机 停电检查 11 装接地线先装接地端 拆接地线先拆导体端 为什么 答 验电确证无电后 先装好接地端 再装导体端能够确保人身安全 拆接地线先拆 导体端 也是确保人身安全 因为在拆导体端时接地良好 可保证了人体和地线保持等地电 位 12 厂用电母线停电操作注意事项有哪些 1 厂用电母线停电之前 将设备切换 停运 将下级电源倒换运行或停电 2 应确认母线上的各负荷开关已在断开状态 3 带厂用电快切装置或备自投装置的母线停电还应先退出厂用电快切装置或备自投装置 4 断开电源进线开关 检查母线电压表三相无电压后 才能退出母线 PT 13励磁控制系统的任务 答 1 维持电力系统某点电压的恒定 2 调整并列运行机组之间的无功分配 3 提高电力系统的静态稳定和动态稳定 4 故障切除后 缩短启动的时间 5 提高带 延时的继电保护的明确性 14绝缘材料的耐温能力是怎样划分的 答 我国现分为六级 即A E B F H C 1 A级绝缘材料最大允许工作温度为105 2 E级绝缘材料最大允许工作温度为120 3 B级绝缘材料最大允许工作温度为130 4 F级绝缘材料最大允许工作温度为155 5 H级绝缘材料最大允许工作温度为180 6 C级绝缘材料最大允许工作温度为180 以上 15发电机大轴处接地碳刷的作用 1 消除大轴对地的静电电压 2 供转子接地保护装置用 3 供测量转子线圈正 负极对地电压用 16我厂额定励磁电流 额定励磁电压 空载励磁电流 空载励磁电压各是多少 额定励磁电流 4534A 额定励磁电压 445V 空载励磁电流 1480A 空载励磁电压 139V 17 电缆线路正常工作电压一般不应超过电缆额定电压的 115 18 变压器冷却器运行状态有哪几种 工作位 辅助位 备用为 停止位 2015 11 17 1 发电机设有定子水冷系统 发电机氢冷系统和为防止氢气从轴封漏出的密封 油系统 2 密封油经密封座和密封瓦的油腔流入瓦和轴之间的间隙沿径向形成油膜 以防止氢气外泄 在励端油密封设有双层对地绝缘以防止轴电流烧伤转轴 3 当运行频率比额定值偏高较多时 发电机的转速升高 转子上承受的离心 力增大 可能使转子某些部件损坏 同时 频率增高 转速增加 通风摩擦损耗也要增 多 虽然此时的磁通可以小些 铁耗有所下降 但总的发电机效率是下降的 当运行频率比额定值偏低时 发电机的转速下降 时两端风扇的送风量降 低时发电机的冷却条件变坏 各部分的温升升高 频率降低时 为维持额定电 压不变 就得增加磁通 导致漏磁增加而产生局部过热 频率降低 还有可能 损坏汽轮机叶片 厂用电动机也可能由于频率得下降 而使厂用机械出力受到 严重影响 4 不对称的程度通常用负序电流 I 2 对额定电流 I N 的百分数表示 5 发电机不对称运行时 在发电机的定子绕组内除正序电流外 还有负序电流 正序电流是由发电机电势产生的 它所产生的正序电流与转子保持同步速度而 同方向旋转 对转子而言是相对静止的 此时转子的发热只是由励磁电流决定 的 负序电流出现后 它除了和正序电流叠加使绕组相电流可能超过额定值 还会引起转子的附加发热和机械振动 当定子三相绕组中流过负序电流时 所产生的负序磁场以同步转速与转子反方向旋转 在励磁绕组 阻尼绕组及 转子本体中感应出两倍频率的电流 从而引起附加发热 由于集肤效应 这些 电流主要集中在表面的薄层中流动 在转子端部沿圆周方向流动而成环流 6 发电机失磁后 从发出无功功率转变为大量吸收系统无功功率 系统无功 功率如不足 将造成系统电压显著下降 同时 发电机失磁运行时 发电机定 子端部发热增大 引起局部过热 转子本体上的感应电流引起的发热更为突出 且往往是主要限制因数 转子的电磁不对称所产生的脉动转矩将引起机组和基 础的振动 7 转子绕组端部存在大量的漏磁通 另外 发电机运行时定子绕组在铁芯端 部也产生大量的漏磁通 这些漏磁通主要是垂直进入端部定子铁芯 从而感 应出垂直于轴向的涡流 引起铁芯端部过热 8 减少端部漏磁通在压圈和边段铁芯中引起的发热和在端部铁芯中的附加电气 损耗 东方电机公司采取了以下措施 铁芯端部设计成阶梯状 铁芯孔两端逐渐放大 这可以防止转子漏磁通量过多聚集在定子铁芯端部 而且可以使部分漏磁通转变成垂直于定子轴线的径向磁通 从而减少损耗降低 端部过热 在转子线圈端部采用非磁性护环 通过励磁绕组护环的去磁作用 增加了漏磁通的磁阻 从而减少了转子端部 漏磁通对定子铁芯的影响 在铁芯端部表面 采用一块铜防护板 既所谓的电屏蔽环 采用电屏蔽的目的是防止端部大部分轴向漏磁通穿过铁芯 因为铁芯端部采用 阶梯形后 压圈处的漏磁会有所增加 利用漏磁通能在铜防护板内产生的大量 涡流 此涡流的方向将阻止漏磁通穿过 而铜与用作铁芯端片的石墨铸铁相比 电阻率只有约 1 5 根据磁穿透深度定律 损耗降到大约 1 2 而且铜的导热 系数是石墨铸铁的 5 倍 因而 铜防护板不会出现过热 铁芯端部压圈和铁芯端板 压指 采用高电阻率 低导磁率材料 这种材料增大了铜防护板和铁芯间的磁阻 使漏磁通不易穿过铁芯 高电阻 率又使该部位涡流减小 故此部件也不会过热 在铁芯端部扇形体上开槽 由于在铁芯端部扇形齿部开槽隙 使得涡流流动面积减少了约 1 2 于是涡流 损耗减小了约 3 4 冷却风系统中 加强对端部的冷却 9 热电阻 在定子绕组的每一相的最热点埋设有检温计 R T D 测量绕组 的温度 而线棒温度 采用每个槽内上下层线棒间埋置的电阻检温计来测量 铁芯温度用埋置的热电偶测量 此外 在冷却器的进风区埋设有电阻检温计 以测量冷却器的进出风温 所有机内的检温计均通过机座下部的接线端子板引 出 热电偶 由于发电机在欠励运行时 定子端部部件的温度会很高 这些部位均 埋设热电偶以测量温度 在定子压圈 铜屏蔽和铁芯边段齿部 轭部测量部位 所安装的热电偶是铜 康热电偶 其传感部件焊在测点位置 定子线圈出水温 度 采用布置在出水接头上的热电偶测量 轴瓦温度采用埋置在钨金下的热电 偶测量 热电偶的股线和保护套之间的间隙用陶瓷物质填充 使股线与外层 空气隔绝 并可避免热电偶在空气中和高温下被腐蚀 热电偶引线 玻璃丝包 股线 被引至测温端子箱的出线板上 10 转子电流通过电刷通入热套在转子外伸端的集电环 再通过与集电环相联 接 的径向和轴向导电螺杆传到转子绕组 11 集电环用耐磨合金钢制成 是一对带沟槽的钢环 经绝缘后热套在转子轴上 的 12 集电环上加工有轴向和径向通风孔 13 中心环对护环起着与转轴同心的作用 中心环还有防止转子线圈端部轴向位 移的作用 14 为减少由于不平衡负荷产生的负序电流在转子上引起的发热 提高发电机 承受不平衡负荷 负序电流和异步运行 的能力 采用了半阻尼绕组 在转子 本体两端 护环下 设有阻尼绕组 15 阻尼电流通路是由护环 槽楔 阻尼铜条形成的阻尼系统 16 碳刷具有低的摩擦系数和自润滑作用 每个碳刷带有两柔性的铜引线 即刷 辫 17 电刷的更换 正常操作条件下 电刷磨损量在 1000 小时时为 10 15mm 当电刷长度达到接近磨损极限时 电刷软导线处于几乎完全伸长的状态 因此 在电刷上标有一条磨损极限 如果电刷磨损超过这条线 将不能继续使用 需 进行更换 18 发电机定子铁芯沿轴向分为 13 个风区 6 个进风区和 7 个出风区相间布 置 19 为了防止风路的短路 常在定转子之间气隙中冷热风区间的定子铁芯上加装 气隙隔环 以避免由转子抛出的热风吸入转子再循环 2015 1120 1 为减少氢冷发电机的通风阻力和缩短风道 氢气冷却器安放在机座内的矩形 框内 冷却器为四组 立放在发电机机座的四角 2 我公司的 600MW 汽轮发电机采用 F F 级绝缘 温度按 B 级考核 发电机 温度限额规定如下 定子绕组出水温度 85 定子绕组温度 120 定子铁芯允许最高温度 120 转子绕组温度 115 定子端部结构件温度 120 集电环温度 120 轴瓦温度 90 轴承和轴封回油温度 70 3 频率变化 当运行频率比额定值偏高较多时 发电机的转速升高 转子上承受的离心 力增大 可能使转子某些部件损坏 同时 频率增高 转速增加 通风摩擦损 耗也要增多 虽然此时的磁通可以小些 铁耗有所下降 但总的发电机效率是 下降的 当运行频率比额定值偏低时 发电机的转速下降 时两端风扇的送风量降 低时发电机的冷却条件变坏 各部分的温升升高 频率降低时 为维持额定电 压不变 就得增加磁通 导致漏磁增加而产生局部过热 频率降低 还有可能 损坏汽轮机叶片 厂用电动机也可能由于频率得下降 而使厂用机械出力受到 严重影响 4功角特性指的就是电磁功率P 随功角 变化的关系曲线 5要改变发电机输送给电网的有功功率 就必须改变原动机提供的动力转矩 这一改变可以通过调节水轮机的进水量或汽轮机的汽门来达到 6同步发电机失去同步后 必须立即减小原动机输入的机械功率 否则将使转 子达到极高的转速 以致离心力过大而损坏转子 另外 失步后 发电机的频 率和电网频率不一致 定子绕组中将出现一个很大的电流而烧坏定子绕组 7失步后 发电机的频率和电网频率不一致 定子绕组中将出现一个很大的电流 而烧坏定子绕组 8 9 当要增加发电机的输出功率时 就必须增加原动机的输入功率 而随着输出 功率的增大 当励磁不作调节时 发电机的功率角 就必然增大 所以 当发 电机的励磁电流不变时 的变化也将导至无功功率的变化 无功功率将随 着有功功率的增加而减少 因此如果只要求改变发电机所承担的有功功率时 应该在调节发电机有功功率的同时适当调节发电机的无功功率 10 接在电网上运行的负载类型很多 多数负载除了消耗有功功率外 还要消 耗电感性无功功率 如接在电网上运行的异步电机 变压器 电抗器等 所以 电网除了供应有功功率外 还要供应大量滞后性的无功功率 电网所供给的 无功功率绝大部分由并网的发电机分担 11 当发电机与无限大容量系统并联运行时 如有功功率输出不变 只要调节 励磁电流 就可达到调节无功功率的目的 12 空载特性是指发电机以额定转速空载运行时 其定子电压与励磁电流之间 的关系曲线 利用空载特性曲线可用来判断转子线圈有无匝间短路 判断定 子铁芯有无局部硅钢片短路现象 13 当进行空载特性曲线的测定时 由于转子磁路中剩磁情况的不同 改变励磁 电流 I f 从零到某一最大值 再由此值减小到零时 将得到上升的和下降的两 条不同的曲线 他反映铁磁材料中的磁滞现象 14 短路特性是指发电机在额定转速下 定子三相绕组短路时 短路电流 Ik 与 励磁电流 I f 的关系曲线 利用短路特性曲线 可用来判断发电机转子线圈有 无匝间短路现象 1 短路比的原来意义是在对应于空载额定电压的励磁电流下三相稳态短路时的 短路电流与额定电流之比 2 外特性表示发电机在 n n N I f 常数 COS 常数的条件下 端电压 U 和负载电流 I 的关系曲线 在感性负载和纯电阻负载是 外特性是下降的 在容性负载时 外特性是上升的 由此可见 为了使不同功率因数下 I I N 时均能得到 U U N 在感性负载下要供给较大的励磁电流 称发电机在过 励磁状态下运行 而在容性负载下可供给较小的励磁电流 此时称发电机在欠 励状态下运行 3 通过调节励磁电流可以达到调节同步发电机无功功率的目的 当从某一欠励 状态开始增加励磁电流时 发电机输出的超前的无功功率开始减少 电枢电 流中的无功分量也开始减少 达到正常励磁状态时 无功功率变为零 电枢电 流中的无功分量也变为零 此时 如果继续增加励磁电流 发电机将输出滞后 性的无功功率 电枢电流中的无功分量又开始增加 4 在电网或原动机偶然发生微小的扰动 当扰动消失后 发电机能复原继续 同步运行就称为发电机是静态稳定的 5 发电机 P Q 曲线图就是表示其在各种功率因数下 容许的有功功率 P 和无 功功率 Q 的关系曲线 又称为发电机的安全运行极限 6 功率因数在 0 0 过激 至额定功率因数范围内运行是受转子绕组的温度限 制 功率因数在额定功率因数至 0 95 欠激 范围内的负荷是由定子绕组的 温升所限制 7 发电机具有一定的短时过负荷能力 从额定工况下的稳定温度起始 能承受 1 3 倍额定定子电流下运行至少一分钟 8 不对称的程度通常用负序电流 I 2 对额定电流 I N 的百分数表示 9 汽轮发电机不对称负荷容许范围的确定主要决定于下列三个条件 负荷最重一相的电流 不应超过发电机的额定电流 转子任何一点的温度 不应超过转子绝缘材料等级和金属材料的容许温度 不对称运行时出现的机械振动 不应超过容许范围 第一个条件是考虑到定子绕组的发热不超过容许值 第二和第三个条件是针对 不对称运行时负序电流所造成的危害提出来的 发电机的不对称运行能力 也称为负序能力 10 当发电机处于发出有功 吸收无功的状态时 这种状态称为发电机进相运行 11 发电机通常在过励磁方式下运行 如减小励磁电流 使发电机从过励磁运行 转为欠励磁运行 即转为进相运行 发电机就由发出无功功率转为吸收无功功 率 励磁电流越小 从系统吸收的无功功率越大 功角也越大 12 此外 定子端部的漏磁和转子端部漏磁的合成磁通增大 引起定子端部发热 的增加 因此 定子端部发热也是进相运行时的限制条件之一 13 600MW 机组的最大扭应力出现在发电机的汽端轴颈处 14 由于机械系统的扰动一般是极缓慢的 对轴系扭振的影响是轻微的 而电 气系统的扰动是快速 持续的 因此电气方面引起的汽轮发电机组轴系扭振 影响将大于机械方面的影响 15 发生非同期合闸时 会出现比发电机出口三相短路更大的电流 更大的电磁 转矩 会对轴系产生严重的扭矩冲击 当合闸相角达 120 或 240 时 电磁 转矩值最大 一般可达额定转矩的 5 倍左右 16 电气扰动对轴系扭振的影响 负序电流 非同期合闸 短路故障与重合闸 次同步谐振 高起始响应的励磁调节器和电力系统稳定器 PSS 17 在重合闸装置的作用下 轴系将发生多次的扭矩冲击 如扭矩冲击发生的 相位与轴系扭振的相位一致时 将对轴系产生应力叠加现象 使扭振幅度增大 如出现多次的扭矩冲击同相位叠加 就可能产生相当高的机械扭矩 导致轴系 无法承受的应力和寿