电厂培训课件第12讲电气

电机华润电力湖北有限公司2011年新员工培训概述：电机包括发电机、电动机、变压器等。发动机由原动机拖动，将机械能转换为电能；电动机将电能转换为机械能，驱动电力机械；变压器改变电压大小。此次学习内容分三个部分：发电机、三相异步电动机和变压器。一、发电机1、发电机原理三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速N旋转，根据电磁感应原理，三相定子绕组便感应交流电动势，定子绕组接入用电负荷，发电机就有感应电流。2、发电机的基本参数及型号2.1型号：QFSN-300-2QF----代表汽轮发电机S---代表水内冷N---代表氢内冷300----代表兆瓦额定容量2------代表二极2.2基本参数容量：353MVA功率因素：0.85（滞后）氢压：0.31MPa转速：3000r/min定子电压：20kv定子电流：10189A效率：98.8%最大容量：390MVA(氢压0.31MPa)励磁电流：2510A励磁电压：302V接线方式：YY绝缘等级：F级

3.发电机基本结构发电机本体主要是由一个不动的定子（包括机座、端盖、定子铁芯、定子绕组、端部结构和隔振装置等）和一个可以转动的转子（包括转子铁芯、绕组等主要部件）构成的，以下作简单介绍3.1机座和端盖汽轮发电机的机座和端盖既是机械上的主要支撑，又是风路系统的主要组成部分，其构件也是整个发电机所有部件中尺寸最大的，机座要通过端盖支承转子质量。氢冷发电机的机座又要能承受氢气爆炸时的压力，要能满足强度和振动的要求。3.2定子铁心铁心采用0.5毫米厚扇形冷轧硅钢片迭装，在端部压圈外侧装有铜屏蔽，在压圈内侧和齿压板之间装有磁屏蔽，减少铁心端部发热。3.3定子铁心的隔振结构发电机运行时，转子和定子铁心之间的磁拉力在定子铁心中产生倍频振动，在发电机的定子铁芯装配和发电机机座部件之间采用卧式弹簧板弹性支撑结构。

3.4定子线圈水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，定子线圈的空心导线内通过冷却水冷却铜线，因此线圈温升很低。3.5转子转子铁心由高机械性能和导磁性能良好的合金钢锻造而成，转子线圈每匝由上下两根含银铜线组成，在转子本体长度范围内为实心铜线，端部全长为加工成矩形槽的铜排。3.6集电环集电环分为正、负两个环，装于发电机的励磁机侧轴承外侧，作用将励磁的直流电输入转子绕组。3.7转子绕组阻尼绕组在转子铝槽楔下面，埋置有镀银的阻尼铜排，使发电机具有良好的承受负序电流的能力。3.8风扇在转子两端对称的装单级轴流式风扇，使在发电机内形成氢气流动的密闭回路。3.9氢气冷却器氢气冷却器布置在发电机两端的四个角上，氢气通过冷却器而冷却，在冷却器中，氢气把热量传给冷却器中的翅片管中的冷却水，然后经过风扇带走。

3.9冷却方式发电机采用定子线圈水内冷，转子线圈氢气内冷，定子铁芯及结构件氢气冷却的水氢氢水内冷方式：分别在发电机励端和汽端装有进出水管（汇流管），外部冷却水从励端进经过汇流管汇集，通过聚氯乙烯管，冷却定子绕组、连接线、主引线和出线套管，然后汇集到汽端的汇水管，流出发电机。氢气依靠装在转轴两端的单级螺浆式风扇在发电机内进行密封循环，在带走发电机损耗后，由发电机两端的氢冷却器将热氢冷却，然后重复进入循环。由冷却器出来的冷风分为两路：一路冷却定子，冷风经铁心外圆，流入径向通风口，再经气隙回到风扇，其中一部分冷却端部结构，另一小部分冷却发电机出线盒；冷却转子一路风自转子端部线圈底部的空间进入，大部分风量进入槽下面的通风副槽内，经铜线上的腰圆形径向通风孔，冷却转子线圈直线部分后，由槽楔上的通风孔逸出。氢冷通道是对称的。3.10发电机励磁方式我厂是自并励静止的励磁方式，励磁电源取自发电机的出口，经过励磁变降压至励磁整流柜，变成直流后，送到发电机的碳刷，通过发电机集电环，到达发电机转子绕组。3.11发电机的巡检项目1）发电机运行时检查声音应正常，无金属摩擦或撞击声，无异常振动现象。2）发电机运行时，检查漏氢检测仪无报警。3）发电机运行时，无放电现象。4）检查发电机滑环和电刷，电刷无跳动、冒火、卡涩或接触不良。5）发电机的绝缘监测装置无报警。6）射频装置运行正常。7）发电机的中性点接地刀闸位置正确。8）发电机的转子大轴接地良好，无冒火现象。二、三相异步电动机1、三相异步电动机的分类1.1按转子绕组形式分为笼型和绕型1.2按电机尺寸分为大型、中型、小型中心高H/mm>630355~63080~315定子铁心外径D/mm>1000500~100120~5001.3按防护形式Y系列三相电动机的外壳有两种防护形式，其格式如IPXX，IP指防护等级标志符号，两个XX构成异步电动机外壳防护等级特征。1.4按安装形式分为卧式和立式1.5按绝缘等级分为A级、E级、B级、F级、H级1.6按工作定额分为连续、断续、间歇2、三相异步电动机的铭牌2.1额定功率额定功率是指电动机在铭牌规定的条件下正常工作时，转轴上输出的机械功率，单位以KW表示2.2额定电压额定电压是指电动机在额定工作状况下工作时，定子线端输入的线电压。2.3额定电流额定电流是指电动机在额定工作状况下运行时，定子线端输入的电流。2.4额定频率额定频率是指输入交流电的频率，我国频率为50HZ2.5额定转速额定转速是电动机在额定功率时，转子每分钟的转速,其单位用r/min表示。2.6绝缘等级绝缘等级表示电动机在额定工作状况下运行时，绕组允许的温度升高值。2.7额定功率因数额定功率因数是指电动机在额定工作状态下运行时，定子相电压和相电流之间相位差。2.8额定效率额定效率表示电动机在额定工作状况下运行时效率3、工作原理电动机三相定子绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定。转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁场形成感应电动势，转子铜条是短路的，有感应电流产生，转子铜条有电流产生，在磁场中受到力的作用，转子就会转动起来，这就是电动机工作原理。4、结构组成异步电机主要由固定不动的定子和旋转的转子两部分组成，定、转子之间有气隙，在定子两端有端盖支撑转子。4.1定子定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分构成。定子铁心的作用是作为电机磁路的一部分和嵌放定子绕组；定子绕组是电机的电路，其作用是感应电动势，流过电流；机座的作用主要是固定和支撑定子铁心。

4.2转子转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成。转子铁心是电机磁路的一部分；转轴起支撑转子铁心和输出机械转矩的作用；转子绕组的作用是感应电动势、流过电流和产生电磁转矩，其结构型式有两种：笼型和绕线式。4.3气隙异步三相电动机定子、转子之间气隙一般很小，它的大小决定电机空载电流的大小。4.4其它结构电动机的机座用于支撑定子铁心及固定电动机，两个端面还用来固定端盖与轴承；端盖的作用是保护线圈端部，同时在中小型电动机中还起支撑转子的作用；轴承用来支撑转轴，并使转轴自由转动；大型电动机还有外置冷却器，主要冷却电机铁心和绕组。5、电动机的巡检项目1）电动机运行声音正常，即声音均匀2）电动机的振动正常3）电动机运行电流值正常4）电动机运行温升在正常范围内5）冷却系统冷却正常正常6）电动机接地线接地良好7）无放电的现象三、变压器我厂一期的变压器包括油浸变和干式变，其中油浸变包括主变、高厂变、启备变和硅高变及铁路变，干式变主要厂用低压变。1、原理变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理，将一种交流电压的电能换成同频率的另一种交流电压的电能。2、分类变压器可以按用途、绕组数目、相数、冷却方式分别进行以下分类：按用途分类为：电力变压器、互感器、特殊用途变压器按绕组数目分类：双绕组变压器、三绕组变压器、自藕变压器按相分类为：单相变压器、三相变压器按冷却方式分类：以空气为冷却介质的干式变压器、以油为介质的油浸变压器3、变压器的结构（三相变压器为主）电力变压器一般是由铁心、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等主要部分组成。3.1铁心铁心和绕组是变压器进行电磁能量转换的有效部分称为变压器的器身；油箱是油浸式变压器的外壳，油箱内灌满了变压器油，变压油起绝缘和散热作用；绝缘套管是将变压器内部的高低压引线引到油箱的外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定变压器引线的作用；冷却系统是用来保证变压器在额定条件下运行时温升不超过允许值。3.1铁心铁心是变压器的磁路，为提高变压器磁路的导磁率，铁心材料采用高导磁性能的硅钢片，而铁心通常采用相互绝缘的硅钢片叠成，铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来，使之成为闭合磁路。3.2绕组绕组是变压器的电路部分，由铜或铝的绝缘导线绕成，电力变压器的高低压绕组在铁心柱上按同心圆筒的方式套装，在一般情况下，总是将低压绕组放在里面靠近铁心处，以有利于绝缘，把高压绕组放在外面，高低压绕组间以及低压绕组与铁心柱之间留有绝缘间隙和散热通道3.3油箱油箱是油浸式变压器的外壳，是用刚板焊成的，器身就放置在油箱内。按变压器容量的大小，油箱结构上有吊器身式和吊相壳式，我厂大型变压器是吊箱壳式。3.4绝缘结构和绝缘套管变压器的绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。主绝缘是指绕组对低之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘；纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间，如层间、匝间、绕组对静电屏之间绝缘。绝缘套管是将变压器内部的高低压引线引到油箱的外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定变压器引线的作用。40KV及以下电压等级的变压器绝缘套管一般是由瓷质或主要以瓷质作为对地绝缘，它由瓷套、导电杆和一些零部件组成；60KV及以上电压等级的绝缘套管，目前采用电容式绝缘套管。3.5变压器的冷却系统油浸式变压器的冷却方式，按容量的大小大致有油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却等方式。硅高变和铁路变是油浸自冷，主变、启备变和高厂变是强迫油循环风冷却。3.6主要附件储油柜在变压器的顶部，我厂大型变压器储油柜有个胶囊式呼吸器，与大气隔离，随着油面的上升和下降从而进行呼吸，在储油柜的右端柜底上方，装有一个油位表，油位表在最高和最低油位均装有报警信号，储油柜内的油位在最高和最低油时可自动发出报警信号。

吸湿器系清除和干燥由于变压器的温度之变化而进入变压器储油的空气的杂物和潮气的。我厂吸湿器是吊式，而且它的主体是一玻璃管，其内部装有蓝色硅胶，如变色后成粉红色。压力释放器安装在变压器油箱上，压力释放器在变压器正常工作时，保护变压器油与外界空气隔离，使油箱内保持正压，变压器一旦短路时，使变压器油在瞬间产生大量气体，油箱内的压力猛增，超过压力释放器动作压力，变压器压力释放器阀门开启，向外喷油，保护油箱不致变形和爆炸。温度计包括油面温度计和绕组温度计，用来监视变压器油面和绕组的温度，温度高时报警并启动辅组风扇运行，更高时动作出口保护，大型变压器有两个油面温度计和一个绕组温度计，分别装在变压器的两侧。调压装置有两种形式，一种是有载调压，在变压器运行当中进行调压，如启备变；另一种是无载调压，须将变压器停运后进行调压，如高厂变和主变。瓦斯继电器作用主要保护变压器的内部故障，如果发生内部故障，则产生大量气体，油流速度加快，速度达到重瓦斯动作值，则重瓦斯保护动作，产生气体体积超过轻瓦斯动作值，则轻瓦斯保护动作。4、变压器的型号及参数主变启/备变高厂变型号SFP10-370000/220SFFZ-40000/220SFF-40000/20容量（KVA）370000400000/25000-25000//25000-25000额定电压（KV）(242+-2*2.5%)/20230+-8*1.25%/6.3-6.320/6.3-6.3额定