发电机一次部分讲解(上)

发电机一次局部什么叫有功和无功？答：在沟通电能的发、输、用过程中，用于转换成非电磁形式〔如光、热、机械能等〕的那部分能量叫有功，用于电路内电磁场交换的那局部能量叫做无功。无功是用于建立交变磁场的能量。利用它给有功功率的转换制造条件，因此，无功不是无用的功。简述同步发电机的工作原理？答：同步发电机与其它电机一样，是由定子和转子两局部组成。假设用原动机拖动同步电机的转子旋转，同时在转子的励磁绕组中经过滑环通入肯定的直流电流给转子绕组励磁，便产生转子磁场，转子磁场依次切割定子三相绕组，在定子三相绕组中感应得到三相沟通电势。定子三相绕组和三相负载构成闭合回路时，便有三相沟通电流流经负载，以实现能量的交换。所谓同步是指是发电机带负荷后，三相定子电流合成产生一个旋转磁场，该磁场与转子以同速度、同方向旋转故称同步。同步电机有哪三种运行状态？答：1〕发电机运行状态：由原动机供给机械能发出有功。对于无功，可以发出，也可以吸收。功角大于零。〔转子磁场拖着定子磁场旋转〕电动机运行状态：从电网吸取有功，可以发出或吸取无功，功角小于零。〔定子磁场拖着转子磁场同步旋转〕调相运行状态：从电网吸取小局部有功功率以抑制各种损耗维持旋转。主要任务是送出或吸取无功。功角小于零。什么叫同步发电机的同步振荡和异步振荡？答：同步振荡：当发电机输入或输出功率变化时，功δ将随之变化，但由于机组转动局部的惯性，δ不能马上到达的稳定值，需要经过假设干次在δ下运行，这一过程即同步振荡，亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。异步振荡：发电机因某种缘由受到较大的扰动，其功0~360°之间周期性的变化，发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时，发电机一会工作在发电机状态，一会工作在电动机状态。什么是同步发电机的空载特性、短路特性？答：1〕空载特性是指发电机转子以额定转速旋转，定子绕组开路运行时，电势于励磁电流之间的关系。空载特性用于求取发电机的参数，如未饱和的同步电抗值、电压变化率等，还可以来判断定子铁芯有无片间短路和转子绕组有无故障等。2〕短路特性是指发电机在定子三相绕组端头短路，并保持额定转速的状况下，定子稳态短路电流于励磁电流之间的关系。短路特性于空载特性相协作，可求得未饱和同步电抗值和短路比。还可以用它来推断励磁绕组有无匝间短路故障，由于当励磁绕组有匝间短路时，在同样的励磁电流下，短路特性曲线会降低。什么是同步发电机的外特性、负载特性和调整特性？答：1〕外特性是指励磁电流、转速、功率因素为常数的条件下，变更负荷时端电压的变化曲线。它可以用来分析发电机运行中的电压波动状况，提出对自动调整励磁调整范围的要求。负载特性是指当转速、定子电流为额定值，功率因素为常数时，发电机电压于励磁电流之间的关系。可以用来测定发电机的根本参数，是发电机设计，制造的主要技术依据。调整特性是指在电压、转速、功率因素为常数的条件下，变更负荷〔定子电流〕时，励磁电流的变化曲线。利用调整特性曲线，可使电力系统无功功率安排更为合理。什么是发电机的短路比，其大小对发电机有什么影响？答：短路比是在对应于空载额定电压的励磁电流激磁下，定子稳态短路电流和定子额定电流之比。其大小对发电机的影响有：影响发电机的尺寸。短路比大，短路阻抗小，气隙大，励磁安匝要多，就要增加电机尺寸，用铜量和造价。影响运行的静态稳定性。短路比大，短路阻抗小，静稳极限就愈高。影响电机运行的其它方面。短路比大，则电压随负载的波动幅度越小，励磁电流随负载变化的程度也越小，而短路电流则越大。发电机的短路试验目的何在？短路试验条件是什么？答：安装或大修后，发电机应作短路试验，其目的是测量发电机的线圈损耗即测量铜损。发电机在进展短路试验前，必需满足以下条件：发电机定子冷却水正常投入；发电机内氢压达额定值、氢气冷却水正常投入；发电机出口用专用的短路排短路；励磁系统能保证缓慢、均匀从零起升压。发电机允许变为电动机运行吗？答：任何电机都是可逆的，所以发电机既可以做发电机运行，也可以做电动机运行。不过发电机要做电动机运行时，就要关闭汽门。变为电动机运行后，定转子极间的夹角变成负的，即定子磁极在前，转子磁极在后，由定子托着转子跑，它们仍不失同步，故称为同步电动机，此时电机从系统吸取有功，补偿机械损耗，而无功可以送出也可以吸取。如何用手动准同期进展发电机的并列？答：当发电机自动准同期装置失灵，经有关领导批准才能进展手动准同期并列。投入带并开关的同期开关TK。检查非同期闭锁开关STK在“断开”位置。投入同步表开关1STK至“粗调”，待同步表指针旋转一圈以上，将1STK切至“精HA，待并列开关应闪光。恢复同期装置。简述发电机解列停机挨次？答：一般依据如下挨次进展发电机解列操作。停机前将6kV厂用电倒至高备变带。对与发电机一起停电的主变，在停机前，应先合上主变的中性点接地刀闸。缓慢降低发电机有、无功负荷至零，定子三相电流至零或接近为零。拉开发电机主油开关，并确认三相开关确已拉开。调整发电机励磁装置至降压极限位置，拉开灭磁开关。拉开发电机主刀闸和励磁刀闸。试述准同期并列的方法？答：满足同期条件的并列方法叫准同期并列法。用准同期法进展并列时，要先将发电机的转速升至额定转速，再加励磁升到额定电压。然后比较待并发电机和电网的电压和频率，在符合条件的状况下,既当同步器指向“同期点”时〔说明两电压相位接近全都〕，合上该发电机与电网接通的断路器。准同期法又分为自动准同期、半自动准同期和手动准同期三种。调频率、电压及合开关全部由运行人员操作的，称为手动准同期；而由自动装置来完成时，便称为自动准同期；当上述三项中任何一项由自动装置来完成的，其余仍由手动来完成时，称为半自动准同期。进展发电机升压操作有何留意事项？答：发电机转速额定后，进展升压操作时，应留意：升压应缓慢进展，使定子电压缓慢上升；升压过程中，应监视转子电压、电流和定子电压表指示均匀上升，定子电流应为零，假设发现有电流则说明定子回路有短路点，应马上切除励磁进展检查；电压升至额定值的50%时，应分别测量定子三相电压是否平衡，电压升至额定时，应检查发电机零序电压3U0≤5V；升压过程中，应检查发电机、励磁机的工作状况，电刷运行是否正常，进出口风温、声音、振动是否正常等。升压至额定后，应检查转子回路的绝缘状况，正、负极对地电压应相等升压不应过急，应使发电机电压渐渐上升到额定值。发电机启动升压过程中为什么要监视转子电流和定子电流?答：发电机启动升压过程中，监视转子电流的目的：监视转子电流和与之对应的定子电压，可以觉察励磁回路有无短路。额定电压下的转子电流较额定空载励磁电流显著增大时，可以粗略判定转子有匝间短路或定子铁芯有局部短路。电压回路断线或电压表卡涩时，防止发电机电压上升，威逼绝缘。发电机启动升压过程中，监视定子电流是为了推断发电机出口及主变压器高压侧有无短路线。为什么调有功调进汽量，而调无功应调励磁电流？答：由于有功负荷的变化影响交轴电枢反响的变化，而上述磁场的变化，将影响到发电机所受到阻力矩的变化。为适应当变化，必需转变转子的力矩。为转变原动机的力矩，对气轮机而言可调节气轮机调整气门的进气量，即相应地转变了有功负荷。由于无功负荷的变化影响纵轴电枢反响的变化，而纵轴磁场的变化，将影响到发电机转子所产生的磁场的变化。为适应当变化，必需相应地转变转子的磁场，即转变转子的励磁电流，而转变了转子的励磁电流也就相应地转变了无功负荷。正常运行中怎样调整有无功负荷，有何相互影响？答：调有功：转变原动机的输入功率，以转变发电机的输出功率，靠手动或电动调整汽机的调速调门来完成。调无功：调整励磁电流的大小即调整磁场回路的可变电阻调整励磁调整器的整定电位器，增加或削减发电机的励磁电流便可到达增加或削减无功功率的目的。发电机的有功功率变化时无功功率也相应的变化但发电机自动调整励磁装置投入时无功功率略有减小，削减有功功率时，无功功率略有增加。无功功率的变化对有有功功率没有影响。调整发电机无功负荷时要留意什么？答：调无功时应留意，当向高处调时，转子电流、定子电流不要超出规定值，也就是不要使力率太低。力率太低，说明无功送得过多，即励磁电流过大，这样，转子的线圈就可能过热。发电机的额定电流、额定力率、额定千伏安出力都是相对应的，假设要维持励磁电流为额定值，又要降低力率运行，则必需降低有功出力，不然千伏安出力就会超过额定值。当向低处调无功时，要留意不行使力率进相。25答：发电机定子线棒层间测温元件的温差和出水支路的同层各定子线棒引水管出水温差应加强监视。温差掌握值应按制造厂家规定，制造厂家未明确规定的，应依据以下限额执行：定子线棒层间最高与最低温度间的温差8℃或定子线棒引水管出水温差8℃应报警，应准时查明缘由，此时可降低负14℃或定子引水管出水温差12℃，或任肯定子槽内层间测温元件温度超0℃或85℃时，在确认测温元件无误后，应马上停机处理。水冷发电机在运行中应留意哪些事项？答：应留意以下各项：出水温度是否正常。出水温度上升，不是进水少或漏水，就是内部发生热不正常，应加强监视。观看端部有无漏水、绝缘引水管是否断裂或折扁、部件有无松动、局部是否有过热、结露等状况发生。定、转子线圈冷却水不能断水，断水时只允许运行30秒钟。监视线棒的振动状况，一般承受测量测温元件对地电位的方法进展监视。对各局部温度进展监视。留意运行中高温点及温度的变化状况。发电机空冷器的作用？结露对发电机有什么影响？答：1〕空冷器的作用：用以冷却发电机内的空气，以便把运行中产生的热量带走。“结露”就是发电机内的空气遇冷，使饱和空气中的多余水蒸气析出而分散成水珠附着在空冷器的外表。“结露”对发电机的影响：结露形成的水珠被风吸入发电机，使绝缘受潮，特别是定子线圈的端部引线受潮时外表易闪络。结露严峻时，将有大量积水流到PT小室，使发电机定子产生接地，使有关配电设备放电。结露的水珠使空冷器外表受潮，降低冷却效率。处理：较轻时，应尽快减小空冷器冷却水流量或提高冷却水温度，监视发电机运行；严峻时，应马上停机进展烘烤处理。发电机入口风温为什么规定上下限？发电机入口风温低于下限将造成发电机线圈上结露，降低绝缘力量，使发电机损伤。发电机入口风温高于上限，将使发电机出口风温随之上升。由于发电机出口风温等于入口风温加温升，当温升不变且等于规定的温升时，入口风温超过上限，则发电机出口风温将超过规定，使定子线圈温度、铁芯温度相应上升，绝缘发生脆化，丧失机械强度，发电机寿命缩短。所以发电机入口风温规定上下限。何谓发电机漏氢率?答：发电机漏氢率是指额定工况下，发电机每天漏氢量与发电机额定工况下氢容量的比值。氢气泄漏的检测目的是什么?答：氢气泄漏的检测目的是：检修现场常有铁的撞击、焊接、电弧发生，如有氢气存在将很危急。能否在机房和发电机四周进展动火工作，就需要检测现场是否有氢气存在，以确保设备及设备安全。为什么提高氢冷发电机的氢气压力可以提高效率?答：氢压越高，氢气密度越大，其导热力量越高。因此，在保证发电机各局部温升不变的条件下，能够散发出更多的热量；这样，发电机的效率就可以相应提高，特别是对氢内冷发电机，效果更显著。氢冷发电机为何要把二氧化碳作为置换的中间介质？答：由于氢冷发电机氢气不能与空气直接解除，置换时需要某种中间介质，它与氢气和空气任何一种相混合都不会爆炸。由于二氧化碳气体制作便利、化学性能稳定，不与氢气和掌握发生化学反响，且二氧化碳气体的传热系数是空气的1.132倍，在置换过程中，冷却效果比空气还好，再加上二氧化碳还能防火，故把二氧化碳作为置换的中间介质。发电机气体置换合格的标准是什么？答：1〕二氧化碳置换空气：发电机内二氧化碳含量大5%合格；氢气置换二氧化碳：发电机内氢气纯度大6%，含氧量小于1.2%合格；二氧化碳置换氢气：发电机内二氧化碳含量大5%合格；空气置换二氧化碳：发电机内空气的含量超0%合格。氢冷发电机氢气纯度过高或过低对发电机的运行有什么不良影响？答：发电机在运行中，假设氢气纯度过高，相当于氢气的含量加大，则制氢转子的工作量加大，氢气的消耗量也加大，这对发电机运行来说是不经济的。假设氢气纯度过低，相应的含氧量就会增加，混合气体的安全系数降低。所以，一般状况下，要求氢气纯度保持在96％以下，含氧量不超过2％。氢冷发电机漏氢有几种表现形式?哪种最危急?答：按漏氢部位有两种表现形式：外漏氢：氢气泄漏到发电机四周空气中，一般距离漏.25m以外，已根本集中，所以外漏氢引起氢气爆炸的危急性较小；内漏氢：氢气从定子套管法兰结合面泄漏到发电机封闭母线中；从密封瓦间隙进入密封油系统中；氢气通过定子绕组空芯导线、引水管等又进入冷却水中；氢气通过冷却器铜管进入循环冷却水中；%～75%时，遇火即发生氢爆。氢冷发电机在运行中氢压降低是什么缘由引起的?答：1〕轴封中的油压过低或供油中断；2〕供氢母管氢压低；发电机突然甩负荷，引起过冷却而造成氢压降低；氢管裂开或阀门泄漏；密封瓦塑料垫裂开，氢气大量进入油系统、定子引出线套管，或转子密封破坏造成漏氢，空芯导线或冷却器铜管有砂眼或运行中发生裂纹，氢气进入冷却水系统中等；运行误操作，如错开排氢门等而造成氢压降低等。发电机产生轴电压的缘由是什么？它对发电机的运行有何危害？答：产生轴电压的缘由如下：由于发电机的定子磁场不平衡，在发电机的转轴上产生了感应电势。磁场不平衡的缘由一般是由于定子铁芯的局部磁组较大〔例如定子铁芯锈蚀〕，以及定、转子之间的气隙不均匀所致。由于汽轮发电机的轴封不好，沿轴有高速蒸汽泄漏或蒸气缸内的高速喷射等缘由而使转轴本身带静电荷。这种轴电压有时很高，可以使人感到麻电。但在运行时已通过炭刷接地，所以实际2~3形成的电流回路，可以在励磁机侧轴承座下加垫绝缘板。使电路断开，但当绝缘垫因油污、损坏或老化等缘由失去作用时，则轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜而发生放电，久而久之，就会使润滑和冷却的油质渐渐劣化，严峻者会使转轴和轴瓦烧坏，造成停机事故。发电机为什么要有接轴电刷？答：发电机转子大轴上接有“接轴电刷”是用以供给接地保护和测量转子线圈的正、负极对地电压用的。发电机高速转动时，发电机大轴颈与轴承间有一层润滑油膜，其电阻值甚高，使得转子接地保护装置和转子线圈正、负极对地电压装置均需有一个接于发电机大轴上的稳定点，所以必需装“接地电刷”。此外，我厂的“接轴电刷”是装于发电机的汽机侧且使之接地，其作用是消退大轴对地静电电压。系统周波过高或过低对发电机有何影响？答：周波高对发电机的影响：转子的转速增加，转子所受离心力加大，可能使某些部件损坏。周波低对发电机的影响：周波低引起转子的转速降低，其两端的风扇的鼓风量亦降低