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

2、构件组成。 n 转子由转子铁芯（或磁极、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、。 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

9、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

10、。 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

11、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

12、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 （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 SF

13、6报警压力（MPa）0.53 SF6闭锁压力（MPa） 0.5 GIS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 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

14、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49.5HZ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

15、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

16、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 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GI

17、S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；

18、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。 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