發電機部分知識

2021-08-01 09:02:33 字數 4690 閱讀 6382

一.簡單介紹發電機的工作原理:

1.飛來峽發電廠的機組為卡普蘭燈泡貫流式水輪發電機組,三相同步凸極式發電機由貫流式水輪機驅動。發電機臥軸傘式結構,與水輪機共用一根大軸,由兩個導軸承支承,發電機轉子與水輪機轉輪均布置在兩導軸承外側,為懸掛式。

發電機的結構略。

2.電機的分類:控制電機和電力機械

控制電機

電機變壓器

電力機械直流電機

旋轉電機非同步電機

交流電機凸極式

同步電機

隱極式3. 同步電機:轉速與頻率有固定比例關係。n=60f/p

非同步電機:轉速與頻率無固定比例關係,且轉速隨負載變化。

4.同步發電機的工作原理:

由同步發電機的結構可知:同步發電機定子鐵心內圓均勻分布著槽,槽中嵌放著三相對稱繞組,它們在空間上彼此相差120°電角度,每相繞組的匝數相等。同步發電機的轉子主要由磁極和勵磁繞組組成,勵磁繞組是靠外接直流電源供給勵磁電流的。

發電機執行時,勵磁繞組中通以直流電流,產生恆定轉子磁場,其磁通從轉子n極出來,經過氣隙、定子鐵心、氣隙,進入轉子s極而構成迴路。當原動機(水輪機)拖動轉子恆速旋轉時,則磁極的磁力線將切割定子繞組的導體,就得到乙個機械的旋轉磁場。該磁場和轉子有相對運動,由電磁感應定律可知,在定子導體中就會感應出交變電勢。

如果磁極磁場的氣隙磁密沿圓周按正弦規律變化分布,則導體電勢也隨時間按正弦規律變化,即e=blv=esinwt,由於三相繞組在空間彼此相差120°電角度,磁力線將先後切割三相繞組,因此定子三相電勢大小相等,相位彼此相差120°。在定子繞組中感應出三相對稱的交變電勢,此時,如果同步發電機接上負載,就有三相電流流過。

電勢頻率:當轉子為一對磁極時,轉子旋轉一周,繞組中的感應電勢正好交變一次(一周波);當電機有p對極時,則轉子旋轉一周時,感應電勢交變p次(p個周波)。轉子每分鐘轉速為n,則轉子每秒鐘旋轉n/60轉,因此感應電勢每秒交變pn/60次,即電勢的頻率為f=pn/60。

同步發電機的技術引數:

額定容量:發電機長期安全執行的最大允許輸出功率。單位kva或mva

額定電壓:發電機長期安全工作的最高電壓,即定子線電壓。

額定電流:發電機正常連續執行的最大工作電流。即定子線電流。

額定功率因素:額定有功功率與額定視在功率之比。

額定轉速:同步轉速n=60f/p(r/min)

額定溫公升:發電機某部分的允許最高溫度與冷卻介質額定入口溫度的差值。

二.發電機的啟動併網、負荷調整和解列停機

1.啟動併網:

1.1機組的正常啟動、停機均採用邏輯程式控制方式操作,即將機組啟動、停機所需要的條件按照預先設計好的邏輯程式組合關係,輸入到plc元件,進行嚴格的邏輯組合,在預開機條件滿足的情況下,才能按邏輯程式完成開(停)機。

1.2機組的正常啟動、停機方式有三種

1. 觸控螢幕現地手動開機

2. 觸控螢幕現地自動開機

3. 中控室遠方自動開機

一般情況下,應選擇中控室自動方式進行機組的啟、停操作。如有特殊需要選用現地觸控螢幕操作方式時,一旦操作完畢,應將選擇鍵恢復到中控室自動方式。

1.3開機前的檢查

1.3.1機組安裝或檢修後,第一次開機前應收回所有工作票,拆除所做安全措施,清除一切妨礙機組啟動的物件,搞好裝置、場地清潔衛生;

1.3.2檢查水輪機、發電機各部連線堅固,密封性好;

1.3.3檢查液壓控制系統各裝置連線緊密無滲漏,位置正常,動作靈活可靠;

1.3.4檢查軸承潤滑油系統各裝置連線緊密無滲漏,位置正常,動作靈活可靠;

1.3.5檢查發電機冷卻系統各裝置連線緊密無滲漏,位置正常,動作靈活可靠;

1.3.6檢查機組制動系統各裝置連線緊密無滲漏,位置正常,動作靈活可靠,機械鎖定退出;

1.3.7檢查油、水、風系統各指示值整定範圍;

1.3.8檢查微機調速器正常,滿足開機要求;

1.3.9檢查碳汙清除器,發電機停機加熱在「auto」位置;

1.3.10檢查檢修密封已退出;

1.3.11檢查其他自動器具,表計投入正常;

1.3.12測量並記錄各部溫度。

1.4發電機組啟動前必須具備的十五個條件:

1.無報警訊號

2.無跳閘訊號

3.無水輪機執行,無水輪機執行內部命令

4.無並網執行,無並網執行內部命令

5.控制開關自動位置和調速器遠方位置

6.導葉關閉

7.調速器準備啟動

8.電氣制動開關斷開

9.水輪機檢修密封退出

10.主變隔離開關閉合

11.勵磁準備執行

12.發電機斷路器斷開

13.發電機斷路器準備好

14.380v電源準備好

15.發電機出口母線帶電

1.5由於報警訊號的存在或其他條件中某一項使得預開機條件不滿足,需要模擬開機時,必須徵得值長或發電廠負責人或領導同意,確認模擬訊號開機對裝置不構成影響。

1.6 觸控螢幕手動現地開機

在預開機條件滿足後,在觸控螢幕上選擇手動開機,分步觸控畫面上方的數字,逐步完成以下操作:

1.軸承高壓油幫浦投入,軸承油幫浦投入,油霧風機投入,碳汙清除器投入,冷卻水幫浦投入,調速器油幫浦投入,軸承冷卻水幫浦投入,冷卻水閥開啟,水輪機大軸密封潤滑水投入。

2.軸承油閥1175開啟

3.機械制動退出

4.快關閥在執行位置

5.調速器啟動

6.勵磁投入,發電機風機投入

7.同期投入

8.聯合控制投入

每一次給出的指令使得所控制的裝置動作後,在觸控螢幕畫面上的選單條

有返回訊號顯示,只有當返回訊號正常後,才算動作正常,進行下一步開機。

機組檢修後必須完成下列工作後方能啟動;

1.檢查檢修現場清理完畢,無遺留物件,場地清潔,工作人員全部撤出。

2.收回所有工作票,拆除所設全部安全措施。如接地線、指示牌、遮攔,並恢復常設遮攔。

3.搖測發電機定子線圈及勵磁迴路絕緣,使之符合發電機絕緣規定。

4.做發電機主開關,滅磁開關遠方跳合試驗,主開關與滅磁開關聯動試驗,試驗時主開關應搖至「試驗位置」,並注意自動迴路對其它裝置的影響。

5.檢查勵磁裝置完好,滑環表面清潔電刷齊全,刷握彈簧壓力均勻,無卡塞現象。

6.檢查預開機條件具備。

7.檢查發電機和各種電氣保護及自動裝置投入在規定位置,且定值整定正確。

8.使用各部燈光試驗按鈕分別對訊號指示進行一次燈光試驗檢查。

9.使用各部音響試驗按鈕分別對音響迴路進行一次試驗檢查。

2.負荷調整:加、減負荷操作

在中控室操作員站和機組現地控制屏的觸控螢幕上都可進行加、減負荷的操作。3.解列停機:手動停機操作步驟

在觸控螢幕上選擇手動停機方式,觸控畫面下方的數字,逐步完成以下八步停機:

1.導葉關至無負荷,無功低

2.發電機斷路器斷開

3.勵磁退出

4.水輪機調速器停止,快關閥動作,軸承高壓油幫浦投入

5.電氣制動執行

6.電氣制動退出,機械制動投入

7.軸承油閥關閉

8.軸承油幫浦停止,軸承高壓油幫浦停止,調速器油幫浦停止,冷卻水幫浦停止,發電機風機退出,油霧風機退出,碳汙清除器退出,軸承冷卻水幫浦停止,制動粉塵清除器退出,冷卻水閥關閉,調速器冷卻水幫浦退出

至此,手動停機程式全部完成,機組處於停機備用狀態。

四.執行監視維護

1.發電機應按製造廠家規定的技術資料執行,未經專門試驗或批准不得超銘牌引數執行。

2.發電機的最高允許電壓不得大於額定電壓的105%,。發電機執行的最低允許電壓不得低於額定電壓的95%。

3.發電機長期執行允許不平衡負載:負序電流最大值為額定電流的12%,i2=0.

12in=257a,且任何一相電流值不得大於額定值。機組在做不平衡試驗時,不平衡電流也不得大於額定值的25%,且時間不得超過五分鐘。發電機在有一台風機故障的情況下,可以保持執行,但要密切注意定子溫度,必要時可適當調整出力。

4.發電機風機故障與機組出力的關係如下:

一台風機故障,機組仍能在不減載條件下繼續安全執行。但是要注意監視出口風溫。 兩台風機故障,機組將自動跳閘。

在一台冷卻器故障而所有風機執行時,發電機在保證溫度限制範圍內執行時可以提供100%額定出力。

發電機檢修後或長時間停機後投入執行,應測量發電機定子、轉子迴路的絕緣電阻,搖測前後均需放電。

5.正常操作和執行維護

對發電機本身來說不需要較多維護保養工作。

定子:由於定子在執行中必然要引起一定的溫公升因此在執行中始終要對定子溫度進行對比分析,一旦發現在同樣運**況下定子溫度偏高,應馬上檢查原因。

轉子:必須定期檢查滑環磨損和本身運**況,與碳刷接觸的滑環表面應時常檢查,滑環過濾器應定期清掃,以保證滑環溫度不致過高。

刷握的安裝位置應正確,為保證電刷的正確執行和正常磨損,使電流分配均勻,每個電刷應有相等和正確的電刷壓力。更換電刷後,使用沙布條且只能朝旋轉方向沿滑環表面拉砂布條,要保證在電刷表面上完全重新形成滑環的外型。經常檢查制動閘瓦襯的磨損情況,到一定程度,應更換,以防止固定螺絲松動彈出打壞線棒。

五.執行異常現象及故障處理。

發電機執行維護

1 發電機的外表及其輔助裝置必須經常保持乾淨。使之沒有灰塵和髒物,進入燈泡頭應注意衛生,以保持內部清潔。

2 執行機組的維護

2.1 監視各表計變化,及時調整周波電壓、力求經濟執行, 調整負荷時,應盡快地躲開機組的震動區,禁止機組在震動區內長時間執行。

2.2 根據水頭的變化控制機組的導葉開度和輪葉開度,控制機組執行在汽蝕區外。 枯水期還要根據上游來水量的大小,以及系統排程員的要求,決定合理的開機台數和機組出力 。

儘量減少不必要的開停機次數,延長機組的使用壽命。

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