电气--发电机与线路

1、LOGO发电机与电力线路发电机与电力线路发电机n 主要分类n 主要结构n 工作原理n 发电机的异常运行及事故处理主要分类n 发电机分：直流发电机和交流发电机；n 交流发电机分：同步发电机和异步发电机（很少采用）；n 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。n 发电机的种类有很多种。从原理上分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。从产生方式上分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、汽油发电机等。从能源上分为火力发电机、水力发电机等。主要结构n 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。n 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。n 转子由转子铁芯（或磁极

2、、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。n 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。n 汽轮发电机内部结构n 三相同步发电机的工作原理: 同步发电机的转子是旋转的,其中装设的转子励磁绕组线圈两端与两个彼此绝缘的滑环连接,外界是通过压在滑环上的电刷将直流电送给励磁绕组的,当转子励磁绕组得电后,就会产生磁场,有N极S极。当转子在原动机的带动下旋转时,三相定子电枢绕组就处在旋转磁场中切割磁力线而感应电势,输出端接入负荷,发电机就会向负载供电。发电机的异常运行及事故处理n 过负

3、荷运行n 非同期并列n 发电机失步n 运行中突然跳闸n 发电机失磁n 汽机主汽门关闭，发电机变电动机运行n 启动时电压升不起n发电机的过负荷运行n 现象：n 当系统故障时：定子电压低于额定值；定子电流超过额定值，可能有过负荷报警n 当励磁系统或强励故障时：单独运行的发电机定子电压升高比较显著，转子电压升高，定子电流、有功、无功稍有增加；转子电流超过正常值。n 处理：n检查微机调节器及强励运行是否正常，若当系统无故障，而调节器输出电流超过正常值较多则说明是励磁系统运行失常引起发电机过负荷；若经调节无效，则将其停用。n 若因系统故障引起发电机过负荷，当系统电压许可时，可以降低发电机的无功负荷，但电

4、压不得低于额定值的90。n 当发电机的电压已经降低至额定电压的90，则不仅不允许降低发电机的无功负荷，相反应尽量利用发电机的过负荷规定增加发电机的励磁，以制止电压进一步降低至额定值的90以下，此时应立即报告值长，在过负荷时间己到，而无法消除过负荷时，则必须降低发电机的有功负荷或采取减负荷措施，以消除发电机的过负荷。n 在过负荷未消除前，运行人员应加强对发电机的运行监视，检查发电机各部分的温度不超过容许限额，并加强监视发电机励磁回路。n 在发电机事故过负荷期间，不得干预微机调节器工作（除非其失常），若强励动作，20秒内不得干涉其动作，若持续动作时间超过20秒，则应将其退出，并汇报值长。在定子线圈

5、短时过负荷时，容许转子有相应的过负荷。n 发电机非同期并列n 现象：n 在发电机开关合闸的瞬间，定子电流产生很大的冲击，且剧烈摆动，慢慢恢复正常，系统电压降低。n 发电机本体发出很大的轰鸣声。n 汽轮机组产生强烈的振动。n 继电保护可能动作。n 处理：n 若发电机组无强烈音响和冲击，则可以不停机，但在以后的检修中应加以检查。n 若发现定子电流摆动幅度已减小恢复正常，则可不必解列，但应立即对发电机进行全面检查。n 若发电机组有周期性轰鸣声或振动，一般是会衰减的，但时间可能较长，则应注意监视，定期测量振动。n 若发现强烈的冲击电流，甚至振荡现象，应立即将该发电机与系统解列并灭磁，汇报值长。检查定子

6、线圈并测量定子线圈绝缘电阻，如未发现异常经值长批准可重新并入系统。n 发电机失步n 现象：n 发电机交流表计全盘摆动；n 转子电流在正常值附近摆动；n 发电机发出的鸣声与上列表计的摆动合拍。n 原因：n 由于系统上发生短路或发电机突然减小励磁，使发电机稳定破坏。n 处理:n 首先判断是哪一台发电机失步。n 增加失步发电机的励磁电流，必要时适当减低有功负荷。n 如失步引起振荡时，不能恢复同期时，则将发电机解列，查明原因，予以消除。n发电机运行中突然跳闸n现象：n有关音响及信号报警。n有功无功及定子电流为零。n若发电机开关误跳闸而励磁系统无故障，则定子电压升高。n若为发电机内部故障引起跳闸，则在跳

7、闸时可能有较大的声响，弧光、烟气产生。n处理：n立即将跳闸情况报告值长。n若发电机开关误跳闸而励磁系统正常，发电机电压正常，未见系统突变，保护未动作，经联系调度后即可将发电机与系统并列。n若发电机开关跳闸，调节器直流开关未跳且发电机无电压或定子电流指示为0，则应立即断开调节器直流开关，停机灭磁。n通知检修处理调节器直流开关不跳缺陷，在此缺陷未消除之前，不得将发电机投入运行。n检查继电保护动作情况。n若为发电机差动保护动作跳闸，应对保护范围内的一切设备作详细的外部检查，若有明显的外部短路特征，应停机处理。n若经上述检查无出现任何故障特征，需测量绝缘合格，则可对发电机进行零起升压试验，升压时发现不

8、正常情况（如有很大的定子电流），应立即停机检查；如升压时未发现不正常现象，则发电机可以并入系统运行。n 发电机失磁n现象：n励磁电流指示等于或近于零（励磁回路开路），励磁电压有指示或略升（转子回路开路）。n发电机无功读数为负值。n发电机有功读数下降。n发电机定子电压下降。n发电机定子电流上升。n发电机进相。n发电机定子电流和转子电压有周期性摆动。n原因：n励磁回路或转子回路开路。n励磁回路短路。n处理：n系统电压高于90时不必解列；n解除强励；n停用自动励磁调整装置；n检查转子开关，励磁、转子回路上的设备，尽快恢复励磁。n如励磁回路故障，应解列停机。n如转子回路故障，应解列停机。n 汽轮机主汽

9、门关闭，发电机变为电动机运行n 现象：n 发电机有功读数负值。n 有“主汽门关闭”信号光示牌亮。n 发电机无功读数升高，电流读数降低。n 定子电压和励磁回路读数正常。n 系统频率可能有所降低。n 原因：n 人员误碰或危急保安器动作n 主汽门自动关闭或汽机故障n 处理：n 主汽门关闭联跳发电机保护动作跳闸，按事故跳闸进行处理。n 若保护不动，应手动拉开电压调节器直流开关及发电机开关，使发电机解列。n 发电机启动时电压升不起n 原因：n 励磁系统永磁机故障；n 励磁调节回路故障；n 发电机转子回路故障。n 现象：n 升压时励磁输出电压、电流、定子电压无指示；n 升压时励磁输出电压电流有指示，但定子

10、电压为零，此时的升压励磁输出电压电流不能超过空载特性值。n 处理：n 立即停止升压并将励磁电压电流降至零；n 查永磁机输出是否正常，输出回路内熔断器是否熔断；n 以上检查永磁机输出正常，则检查励磁机整流源是否正常、有无输出；若有，查回路有无开路或断线；n 以上检查一切正常，则在转子滑环上检查是励磁侧还是转子侧故障引起，不论何侧均应停机检查。电力线路n 概述n GIS巡视检查项目n GIS异常运行处理n 线路事故处理概述n 我厂电力线路设计采用GIS开关柜。气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS），自1968年开发以来，经历了三十多年历史。由于它将断路器、隔离开关接地开关、母线、互感器、避雷器等主

11、要元件元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体做为绝缘及灭弧质，故具有体积小、占地面积少、不要外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点，因此倍受用户欢迎，发展非常迅速，现已被广泛的运用于各类变电站。GIS巡视检查项目n （1）开关、刀闸、接地刀闸的位置指示是否与实际状况相符。n （2）现场就地控制柜上各种信号指示，控制开关的位置是否正确 ，是否有信号继电器动作。n （3）各种压力表的指示是否正常，SF6气体有无泄漏现象，各类配管及阀门有无损伤、锈蚀、开闭位置是否正确。n （4）避雷器的动作计数器指示值有无变化。n （5）外部进线端子有无过热情况，瓷套有无开裂、破损。n （6）有无

12、异常声音或异味。n （7）外壳、支架等有无锈蚀、损伤，接地是否完好，各类箱门是否关闭严密。n （8）通风系统是否良好。n GIS组合电器各气室运行中的压力参数应符合规定要求。各气室SF6的压力如下： SF6额定压力（MPa）0.58 SF6报警压力（MPa）0.53 SF6闭锁压力（MPa） 0.5GIS异常运行处理n 巡视中如发现表压下降，有异常响声，有刺激气味等异常情况，应立即向值长汇报，追查原因，并采取相应措施。n 发生SF6压力降低报警时，应立即到现场检查压力表压力和气室，确定是否漏气，若发现大量漏气，应立即汇报调度申请停电处理。n 当开关SF6压力降低至闭锁值时，开关处于分、合闸闭锁

13、状态，应立即将开关转为手动并汇报调度、听候处理。n 当GIS装置发生事故造成气体外泄，人员不准随意进入现场，如必须进入现场须戴好手套及防毒面具，穿好防护衣。线路事故处理n 系统振荡n 母线故障n 110KV故障跳闸n系统振荡n现象：n1）发电机电流表、功率表及连结失去同期的电厂或部分系统的输电线及变压器的电流表、功率表等指示明显地周期性剧烈摆动。n2）系统中各点电压将发生波动，振荡中心的电压波动最大，照明灯光随电压波动一明一暗。n3）发电机发出有节奏的嗡嗡声响，在失去同期的受电端系统周波下降，在送电端系统周波则升高。n处理：n1）周波升高的发电机，迅速减负荷降低周波，直至消失或降低至不低于49

14、.5HZ为止。n2）周波降低的发电机，应充分利用容量和事故过载能力加负荷提高周波，直至消除振荡或恢复至正常为止，必要时报告调度切除受电端部分负荷。n3）不论周波升高或降低的发电机均按发电机事故过负荷的规定，最大限度地提高励磁电流。n4）系统振荡时，在没有危胁到机组损坏的情况下，值班人员不得解列任何机组。n5）若因机组失磁而引起系统振荡时，应立即将失磁的机组与系统解列，但应注意区分发电机失磁导致异步运行与系统振荡的区别。n6）系统正常后可重新将机组并列。n 母线故障n 母线故障应根据不同运行方式和不同故障现象，采取不同的方法进行处理。n 现象：n 1）系统严重冲击，发电机强励动作，伴并有短路的象

15、征（爆炸、冒烟、火光等）。n 2）故障母线电压表指示为零。n 处理：n 1）检查保护动作情况。n 2）对故障母线包括接至该母线上的设备进行全面检查，切除故障点。n 3）母线送电良好后，恢复跳闸线路及主变压器运行。n 110KV线路故障跳闸的处理n 现象n 系统冲击，警铃响、保护动作、DCS报警，线路开关跳闸。n 处理n 1）汇报值长，我厂现为孤网运行，调整发电机周波、电压在正常范围内。n 2）检查110KV线路开关保护动作情况，核对准确后汇报值长。根据值长令进行处理。n 3）若线路故障引起开关跳闸，经地调、值长同意可试送一次。n 4）110KV线路跳闸伴有明显的故障象征（如火花、爆炸声、系统振

16、荡等），不应立即强送，须检查设备并消除故障后再考虑强送。n 5）因人员过失或保护误动，可立即强送。填空题n 1、我厂GIS各气室SF6的压力如下：SF6额定压力（MPa）0.58 SF6报警压力（MPa）0.53 、 SF6闭锁压力（MPa） 0.5。n 2、我厂发电机型号：型号：QFW-25-2A、额定功率: 25MW、额定电流: 1718 A 励磁方式：交流无刷励磁 冷却方式: 密闭自循环空气冷却。n 3、当发电机电压降低到额定值的95以下时，定子电流长期允许的数值仍不得超过额定值的105。n 4、发电机并列条件：发电机与系统相位、相序、电压、频率相等。n 5、发电机定子绕组用2500兆欧

17、表测量，其值不得低于10兆欧，并与上次同温度时的测量值比较不低于1/31/5，否则应查明原因予以消除；吸收比不低于1.3,否则应进行干燥处理。问答题n 1、三相同步发电机的工作原理:n同步发电机的转子是旋转的,其中装设的转子励磁绕组线圈两端与两个彼此绝缘的滑环连接,外界是通过压在滑环上的电刷将直流电送给励磁绕组的,当转子励磁绕组得电后,就会产生磁场,有N极S极。当转子在原动机的带动下旋转时,三相定子电枢绕组就处在旋转磁场中切割磁力线而感应电势,输出端接入负荷,发电机就会向负载供电n2、发电机启动时电压升不起原因：n（1）励磁系统永磁机故障；n（2）励磁调节回路故障；n（3）发电机转子回路故障。

18、n（4）电压表损坏n（5）PT二次回路故障问答题n 3、汽轮机主汽门关闭，发电机变为电动机运行现象、处理n 现象：n （1）发电机有功读数负值。n （2）有“主汽门关闭”信号光示牌亮。n （3）发电机无功读数升高，电流读数降低。n （4）定子电压和励磁回路读数正常。n （5）系统频率可能有所降低。n 处理：n （1）主汽门关闭联跳发电机保护动作跳闸，按事故跳闸进行处理。n （2）若保护不动，应手动拉开电压调节器直流开关及发电机开关，使发电机解列问答题n 4、GIS巡视检查项目n （1）开关、刀闸、接地刀闸的位置指示是否与实际状况相符。n （2）现场就地控制柜上各种信号指示，控制开关的位置是否正确 ，是否有信号继电器动作。n （3）各种压力表的指示是否正常，SF6气体有无泄漏现象，各类配管及阀门有无损伤、锈蚀、开闭位置是否正确。n （4）避雷器的动作计数器指示值有无变化。n （5）外部进线端子有无过热情况，瓷套有无开裂、破损。n （6）有无异常声音或异味。n （