巡检工讲义(发电机部分).ppt

1、巡检工讲义（发电机部分）,电力系统的构成,用户,发电机的作用,发电机供电对象,励磁,厂用电,供电网,同步发电机的原理,发电机的原理： 为了获得该三相交流电，在定子上设有AX、BY、CZ三相绕组，它们在空间上彼此相差120电角度（即在定子铁芯的内圆上隔120安放），并且每相绕组的匝数相等。转子上设有励磁绕组，通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统的直流电引入转子励磁绕组，产生稳定的磁场，其磁通从转子N极出来，经过气隙、定子气隙、定子铁芯、气隙，进入转子S极而构成回路。用原动机拖动发电机沿逆时针方向旋转，则磁力线将切割定子绕组的导体，由电磁感应定律可知，在定子导体中就会感应出交变的电势。,基本电磁原

2、理,同步发电机的原理,何为同步,当发电机有p对极时，则转子每分钟转数为n，则转子每秒钟旋转n/60转，因此感应电势每秒交变（pn/60）次，即频率为,同步发电机的分类,同步发电机的参数,型号 QFSN-600-2-22,额定容量 667MVA,最大连续输出容量 755MVA （额定氢压0.414MPa，冷却水温度 33，功率因数 0.9）,额定功率因数 0.9（滞后）,额定电压 22kV,冷却型式 水氢氢,额定功率 600MW,同步发电机的结构,同步发电机的结构,铁芯,机座,端盖,定子线圈,护环,转子,氢冷器,碳刷架,轴承,定子出线端子,中性点引出端子,机座,机座：主要是支持和固定定子铁芯和定

3、子绕组。此外，机座还要能防止氢气泄漏和承受住氢气的爆炸力。,端盖：发电机密封的一个组成部分，由端盖轴承 、密封结构等构成。,端盖,定子铁芯作用：构成发电机磁路和固定定子绕组。,定子铁芯,定子绕组：是由嵌在定子铁芯槽内的线圈按一定规律联接而成。,定子绕组,通过水电头给定子绕组提供合格的冷却水。,定子绕组水电头,发电机转子：是由一根整体合金钢锻件加工而成,在转子本体上径向地开有许多纵向槽用于安装转子绕组 ，它是电机磁路的主要组成部分。,转子结构,转 轴,转子绕组：由高强度含银铜线制成 。,转子结构,发电机的能量损耗,通风损耗,轴承摩檫损耗,冷却系统,氢气特性,质量轻,易燃易爆,渗透性强,扩散性强,

4、导热系数大,发电机以氢气作为主要冷却介质，完全密闭循环通风方式运行。,冷却通风系统,采用径向多流式密闭循环通风，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。转子采用气隙取气斜流式。采用该通风系统的优点：温度均匀，不需高压风扇，通风损耗小。,转子槽内斜流通风 端部两路半通风,转子通风系统,氢气冷却系统,氢气与空气的混合物当氢气含量在4-74.2%范围内，均为可爆性气体。与氧接触时，极易形成具有爆炸浓度的氢、氧混合气体。因此。在向发电机内充入氢气时，应避免氢气与空气接触。为此，必须经过中间介质进行置换。中间介质一般为惰性气体CO2。 气体的置换有两种情况 1.空气 CO2氢气 2

5、.氢气 CO2 空气,气体的置换,CO2置换空气流程,置换流程,H2置换CO2流程,干燥器流程,正常运行监测,置换流程,发电机氢冷系统的冷却 为闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。 发电机氢气冷却器采用绕片式结构 。 氢冷却器冷却水直接冷却的冷氢温度一般不超过46。氢冷却器冷却水进水设计温度38。,氢气冷却器,本系统在发电机的四角上布置了四组冷却器，停运一组冷却器，机组最高可带80%额定负荷。,发电机氢冷系统的干燥 发电机采用冷凝式氢气干燥器，设有氢气湿度在线检测仪。 干燥装置保证在额定氢压下机内氢气露点不大于-5同时又不低于-25，发电机充、补氢气的露点50。 干燥器氢

6、气处理量不小于100Nm3/h，发电机设液位检测报警装置。,氢气干燥器,密封油系统：防止外界气体进入发电机内部或阻止氢气从机内漏出，以保证发电机内部的气体的纯度和压力不变。向转轴与端盖交接处的密封瓦循环供应高于氢压的密封油。,密封油系统,单 流 环 密 封 瓦,密封油系统原理图,油系统的装置为集装式，方便检修 。 密封瓦结构为单流环式。 主油源来自汽机轴承润滑油，润滑油回油管上装设视流窗，以便观察回油 。 油氢差压由差压调节阀自动控制，并提供差压和压力报警信号接点。 油温在汽机润滑油系统得到调节。 2台100%容量的交流密封油泵和1台100%容量的直流密封备用油泵 , 1台100%容量的再循环

7、油泵 。,密封瓦进油温度：2550 密封瓦出油温度：70 密封油压大于机内氢压：0.0560.02MPa,密封油系统,浮子邮箱,密封油系统,密封油系统具有四种运行方式，能保证各种工况下对机内氢气的密封： （1）正常运行时，一台主密封油泵运行，油源来自主机润滑油。 （2）当主密封油泵均故障或交流电源失去时，运行方式如下：油源来自主机润滑油直流密封油泵密封瓦膨胀箱空气析出箱主油箱。 （3）当交直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢，降压直至主机润滑油压能够对氢气进行密封。 （4） 当主机润滑油系统停运时, 密封油系统可独立循环运行。此时应注意保持密封油真空箱高真空，以利于充分回油。,密封油系统的运

8、行方式,发电机的定子绕组采用水内冷方式，水冷的效果是氢冷的50倍。水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心铜管和数根实心铜线，空心铜管内通过冷却水带走线棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。,定子冷却水系统,定冷水系统原理简图,定子水系统中水泵、冷水器、滤水器各设2台，互为备用。冷却器为管式。 发电机内冷却水进水管装有压力表、压力开关和流量表及流量

9、测量装置，为了确保断水保护动作信号的可靠性，设置3只水流量极低开关。定子线圈内冷却水允许断水时间在带满负荷运行的情况下不少于30秒。 发电机内设有漏水、漏油监测装置。,定子水系统配有10%容量的离子交换器及其流量计、电导仪、压力表及温度计，以提高水质。定子水箱按压力容器设计、制造，且采用氮气加压。水箱排空管上装有气敏元件、测氢浓度报警。 水系统设电加热装置。 发电机管道设计考虑定子线圈反冲洗和排水管及阀门，能方便地对定子进行反冲洗，反冲洗管道上加装激光打孔过滤器。,定冷水系统设备、仪表,定子冷却水系统,发电机允许的运行方式： （1）允许温度 （2）冷却介质温度和压力的变化 （3）电压和频率的变

10、化 （4）允许的功率因数,发电机的运行,发电机带负荷运行时，其绕组和铁芯中都有能量损耗，引起各部分发热。 发电机绝缘在运行过程中会逐渐老化。对绝缘有重大影响的是其温度，温度越高、延续时间越长，老化就越快，使用期限就越短。 我厂的600MW汽轮发电机采用F/F级绝缘 。,允许温度,冷却介质温度和压力的变化,电压和频率的变化,功率因数的变化,投入并列的条件 （1）发电机的频率和电网频率要相同； （2）发电机和电网的电压波形要相同； （3）发电机和电网电压大小、相位要相同； （4）发电机和电网的相序要相同。,发电机的并列,发电机运行中的监视和维护,发电机本体 1）各部分的温度、振动、声音是否正常 2

11、）定子端部绕组有无异常 3）冷却器有无漏水和结露 4）发电机内有无漏水，端盖上有无结露 5）电刷有无异常情况,密封油系统 1）密封油的供油压力、供油温度、回油温度、密封瓦温度 2）冷油器有无渗漏 3）真空泵、真空油箱的真空度 4）浮子油箱及真空油箱油位 5）发电机底部的油水信号变送器 6）油过滤器前后差压,发电机运行中的监视和维护,定冷水系统 1）定冷水水压、出入口的水温 2）检查油水继电器 3）冷却水量 4）冷却水的电导率 5）水泵的振动和音响有无异常、轴承的油位 6）水箱的水位、有无渗漏 7）主过滤器前后差压,发电机运行中的监视和维护,氢气系统 1）氢气压力 2）氢气纯度 3）操作氢气系统

12、时的注意事项 4）监视油水探测报警器,发电机运行中的监视和维护,励磁系统：由励磁功率单元和励磁调节装置构成。 励磁功率单元：向转子绕组提供直流励磁电流。 励磁调节装置：根据控制要求的输入信号和给定的调节准则，控制励磁功率单元的输出。,励磁系统,励 磁 系 统 构 成,我厂发电机励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统（全套进口瑞士ABB公司原装产品）。主要由励磁功率放大单元和励磁调节器（AVR）两大部分组成。,励磁系统分类,静态励磁系统原理图,三相油浸式励磁变,没有旋转部件。运行可靠性高，调整、维护简单，检修方便。 可缩短机组的轴系长度，缩短电厂厂房长度。缩短了的汽轮机发电机轴系长度可提高机组轴系的稳定性、提高机组安全运行的水平。 没有主励磁机时滞环节，属高起始快速响应励磁系统，技术指标高，响应快，性能参数好。,起励装置,静态自并励系统及其优点,励磁调节器（AVR）：采用数字微机型， AVR中装设无功功率、功率因数等自动调节功能。励磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、电力系统稳定器、V/H限制及转子过电压保护和PT断线闭锁保护等单元；其附加功能包括转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器、DSP智能均流、轴电压毛刺吸收装置等。,AVR基本原理,封闭母线分类：分相封闭母线