汽轮发电机工作原理和运行维护
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跳造成发电机无励磁运行。 动作结果： （1）灭磁开关跳闸后发电机出口断路器立即跳 （2）根据事故性质发出相应信号 2.7 过负荷保护，动作发出信号
四、发电机运行维护
3.发电机运行中的监视和维护
3.2 每班对发电机外观及其附属设备检查，其内容如下：
3.2.1 发电机温度有异常，倾听发电机声音是否正常， 转子有无窜动情况；有无焦臭味等，如有不正常情 况，应及时报告值长。
磁开关跳闸并发出事故信号 。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置
2.5强行励磁：提高在外部短路故障时发电机 母线电压，保持系统稳定性
动作结果： （1）励磁自动调节系统最大输出励磁电流； （2）显示“强行励磁”。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置 2.6 发电机出口断路器与灭磁开关联锁跳闸： 防止发电机灭磁开关跳闸后，发电机断路器不
票。 （2）有功负荷慢慢减到零，再把无功减到接近
到零 （3）通知汽机做好停机准备。 （3）确认#发电机开关已断开。 （4）将#发电机开关摇至试验位置。 （5）拉开#发电机各刀闸，检查各刀闸已分开
谢谢大家！
wk.baidu.com
二、汽轮发电机的工作原理
4.电磁过程 转子冲转到额定转速,汽轮发电3000r/min → 转子绕
组加励磁电流(直流) → 产生旋转磁场 → 定子绕组切割 磁力线产生三相对称感应电势 → 发电机出线端三相对 称电压。 5.相序
相序决定于转子的转向。从励磁端看，汽轮发电机 的转向为逆时针方向。
三、同步电机的分类
二、汽轮发电机的工作原理
3.同步转速
现代的发电机，绝大多数都是向大电网并 网供电，这就对同步发电机的频率要求严格了， 我国电网频率为50HZ，所以发电机发出的电 动势频率也必须为50HZ，如果发电机的频率 与电网频率不等将会造成严重事故。这就要求 发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电 网的频率为50Hz ，所以转速n=60f/p。
四、发电机运行维护
3.发电机运行中的监视和维护 3.2.6周波变动范围在±0.5HZ时，发电机可按额定容量
运行。
3.2.7 转子、定子线圈及铁芯温度超过允许温度时，应降 低发电机出力，直至温度下降到允许数值为止。
3.2.8如果定子冷却水进口水温超过额定值（+40℃）时， 在40℃～45℃范围内。 如果冷却空气温度显著增加，说明冷却系统不正 常，或发电机绝缘过热监测装置报警，此时应汇报值 班长。
1.发电机各主要部件的允许温度升高值，不 得超过制造厂家的规定。
1.1发电机不能过负荷运行。 1.2定子电流不能超过额定电流运行。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置 2.1差动保护：防御发电机定子线圈相间短路。 2.2复合电压闭锁过电流保护：防御发电机外部
短路引起的过电流，并作差动保护及馈线保 护的后备保护。
汽轮发电机工作原理和运行维护
2017年4月
河曲发电机参数
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
9
名称
额定容量 额定功率 额定功率因数cosφN 定子额定电压U 定子额定电流I 额定频率f 额定转速n 额定励磁电压Uf
额定励磁电流If
单位 MVA MW
kV A Hz r/min V A
额定值
412 350 0.85 20 11887 50 3000 340
2.3定子线圈接地保护：防御发电机定子线圈单 相接地。
以上 三种保护动作结果相同：
（1）发电机断路器及灭磁开关跳闸； （2）发出事故信号及掉牌信号； （3）关主汽门。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置 2.4转子绝缘监视及两点接地保护。 动作结果： （1）一点接地由电压表监视，并发出信号 ； （2）两点接地时，可作用于发电机断路器及灭
二、汽轮发电机的工作原理
3.同步转速 要使得发电机供给电网50Hz的工频电
能，发电机的转速必须为某些固定值，这些 固定值称为同步转速。例如2极电机的同步 转速为3000r/min，4极电机的同步转速为 1500r/min，依次类推。只有运行于同步转 速，同步电机才能正常运行，这也是同步电 机名称的由来。
（2）投入#发电机出口刀闸和励磁变刀闸时注意检查刀闸已投入 到位，刀闸锁紧装置已锁紧。给上励磁控制柜及保护电源
（3）在发电机转速时检查滑环电刷无卡死和跳动现象，发电机内 及轴承处无摩擦声和其它不正常的声音。
（4）接到汽机发来“可并列”信号后，方能合上发电机灭磁开关。
（5）升压过程要注意观察电压变化。并网过程注意发电机电压、 频率和系统一致
六、发电机启动前检查、并网和停机
（一）发电机启动前检查 4.操作安全要点 （1）正确穿戴好劳保用品； （2）高压验电、测绝缘必须戴绝缘手套； （3）先验明无电再后测绝缘； （4）测定子绝缘前后要放电； （5）作业过程涉及上下楼梯、转换作业地点，
注意防止跌倒，防止走错带电间隔； （6）作业过程中注意确认设备状态、设备名称
发电机励磁系统由可控硅励磁整流柜、灭磁开关柜和 励磁调节柜组成，专门给发电机转子提供励磁电流， 并控制转子励磁电流的大小。
二、汽轮发电机的工作原理
1.交变感应电动势的产生
如图所示，发电机励磁系 统通过滑环向转子提供直流励磁 电流，并产生磁场；汽轮机拖动 发电机转子以转速n按图示方向 作恒向旋转。
定子中三相绕组的导体 依次切割磁力线，三相绕组 便感应产生各相大小相等、 相位彼此相差120度的交流 电动势。若气隙磁通密度按 正弦波分布，则三相绕组感 应电动势波形如图所示，且 相序为A→B→C。
为了杜绝类似现象的发生， 确保发电机安全稳定运行，对 发电机碳刷维护：一个新碳刷 的长度是60mm，当使用中的 碳刷磨损剩余长度为20～ 25mm时就必须更换。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（一）发电机启动前检查 3.操作工具器准备 （1）验电器； （2）绝缘手套； （3）2500V摇表； （4）500V摇表； （5）电筒。
2830
一、汽轮发电机的主要组成部分
汽轮发电机主要由汽轮机、发电机、励磁 系统三大部分组成。发电机由定子和转子组成。
一、汽轮发电机的主要组成部分
（一）汽轮机
一、汽轮发电机的主要组成部分
（二）发电机定子
一、汽轮发电机的主要组成部分
（三）发电机转子
一、汽轮发电机的主要组成部分
（四）发电机励磁系统
二、汽轮发电机的工作原理
2.感应电势的频率 交流电动势的频率f可这样确定:当转子为1对极时， 转子旋转一周，定子绕组中感应电动势变化一个周 期；当发电机具有p对极时，转子旋转一周，感应电 动势就交变p个周期；当转子的转速为每分钟n转时， 则交变电动势的频率为:f=pn/60。由上式可知:发电 机定子绕组感应电动势的频率取决于它的极对数p和 转子的转速n。转子转速越高，定子绕组感应电势的 频率越高。即 n↑→ f↑。可见，发电机极对数p一定 时，转速n与电枢电动势的频率f之间具有严格不变的 关系。
卡死现象，电刷长度合适。
（7）绝缘垫无金属短路现象，油管路和油法兰盘无接触短路现象。 （8）转子绝缘大于等于0.5MΩ（500V摇表），大于等于6MΩ为
合格，吸收比R60/R15≥1.3（2500V摇表）。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（二）发电机并网
2.操作关键要点
（1）执行操作票制度，签发#发电机开机并网操作票。
3.2.2 检查发电机滑环有无火花，碳刷在刷握内有无卡 死，跳动现象，刷辫有无断脱弹簧压力是否均匀， 接触是否良好，如发现冒火花，应立即查明原因进 行消除。但在处理时应注意安全，防止烫伤，衣袖 应扣好束紧，以免被机器挂住以及禁止戴手套操作； 女同志的长头发应盘结于工作帽内，工作时应站在 橡胶绝缘垫上。
五、发电机碳刷维护方法
发电机是大型旋转设备，运行中需要 消耗碳刷。
维护方法：因发电机由集控运行班组负 责巡视点检，所以要求各集控运行班组发 现碳刷打火及时进行调整，发现碳刷磨短 了及时进行更换。有时候有个别碳刷已经 基本上磨完了也没有人更换，严重威胁到 发电机的安全稳定运行。
五、发电机碳刷维护方法
（6）同期过程注意和汽机协调调整发电机转速。
（7）尽可能缩短并网时间。
（8）并网后认真观察有功变化情况，及时调整无功，确保功率因 数不高于0.95。（ 9）并网后要到现场观察碳刷运行情况，防 止碳刷打火。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（三）发电机解列停机 2. 操作关键要点 （1）执行操作票制度，签发#发电机解列操作
和编号。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（一）发电机启动前检查
5.操作工艺要点 （1）确认所有工作全部结束，工作人员已全部撤离现场，现场整
洁无杂物。
（2）确认#发电机出口开关已断开。 （3）确认#发电机各刀闸已分开到位，三相动静触头已完全分离。 （4）瓷瓶无裂纹 （5）发电机端部线圈无松脱。 （6）电刷和铜瓣无松脱断裂，刷握完好，弹簧压力均匀，电刷无
同步电机主要分为旋转电枢式和旋转磁极 式两种。
旋转电枢式是指电枢旋转，磁极固定，因 电枢功率不易由滑动部分送出，只适于较小容 量发电机，实用少；
旋转磁极式是指磁极旋转，电枢固定，电 枢功率由静止部分送出，可传送较大功率，实 用广，是同步发电机的基本结构型式。我厂的 汽轮发电机是旋转磁极式发电机。
四、发电机运行维护
四、发电机运行维护
3.发电机运行中的监视和维护
3.2 每班对发电机外观及其附属设备检查，其内容如下：
3.2.1 发电机温度有异常，倾听发电机声音是否正常， 转子有无窜动情况；有无焦臭味等，如有不正常情 况，应及时报告值长。
磁开关跳闸并发出事故信号 。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置
2.5强行励磁：提高在外部短路故障时发电机 母线电压，保持系统稳定性
动作结果： （1）励磁自动调节系统最大输出励磁电流； （2）显示“强行励磁”。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置 2.6 发电机出口断路器与灭磁开关联锁跳闸： 防止发电机灭磁开关跳闸后，发电机断路器不
票。 （2）有功负荷慢慢减到零，再把无功减到接近
到零 （3）通知汽机做好停机准备。 （3）确认#发电机开关已断开。 （4）将#发电机开关摇至试验位置。 （5）拉开#发电机各刀闸，检查各刀闸已分开
谢谢大家！
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二、汽轮发电机的工作原理
4.电磁过程 转子冲转到额定转速,汽轮发电3000r/min → 转子绕
组加励磁电流(直流) → 产生旋转磁场 → 定子绕组切割 磁力线产生三相对称感应电势 → 发电机出线端三相对 称电压。 5.相序
相序决定于转子的转向。从励磁端看，汽轮发电机 的转向为逆时针方向。
三、同步电机的分类
二、汽轮发电机的工作原理
3.同步转速
现代的发电机，绝大多数都是向大电网并 网供电，这就对同步发电机的频率要求严格了， 我国电网频率为50HZ，所以发电机发出的电 动势频率也必须为50HZ，如果发电机的频率 与电网频率不等将会造成严重事故。这就要求 发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电 网的频率为50Hz ，所以转速n=60f/p。
四、发电机运行维护
3.发电机运行中的监视和维护 3.2.6周波变动范围在±0.5HZ时，发电机可按额定容量
运行。
3.2.7 转子、定子线圈及铁芯温度超过允许温度时，应降 低发电机出力，直至温度下降到允许数值为止。
3.2.8如果定子冷却水进口水温超过额定值（+40℃）时， 在40℃～45℃范围内。 如果冷却空气温度显著增加，说明冷却系统不正 常，或发电机绝缘过热监测装置报警，此时应汇报值 班长。
1.发电机各主要部件的允许温度升高值，不 得超过制造厂家的规定。
1.1发电机不能过负荷运行。 1.2定子电流不能超过额定电流运行。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置 2.1差动保护：防御发电机定子线圈相间短路。 2.2复合电压闭锁过电流保护：防御发电机外部
短路引起的过电流，并作差动保护及馈线保 护的后备保护。
汽轮发电机工作原理和运行维护
2017年4月
河曲发电机参数
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
9
名称
额定容量 额定功率 额定功率因数cosφN 定子额定电压U 定子额定电流I 额定频率f 额定转速n 额定励磁电压Uf
额定励磁电流If
单位 MVA MW
kV A Hz r/min V A
额定值
412 350 0.85 20 11887 50 3000 340
2.3定子线圈接地保护：防御发电机定子线圈单 相接地。
以上 三种保护动作结果相同：
（1）发电机断路器及灭磁开关跳闸； （2）发出事故信号及掉牌信号； （3）关主汽门。
四、发电机运行维护
2.发电机保护装置 2.4转子绝缘监视及两点接地保护。 动作结果： （1）一点接地由电压表监视，并发出信号 ； （2）两点接地时，可作用于发电机断路器及灭
二、汽轮发电机的工作原理
3.同步转速 要使得发电机供给电网50Hz的工频电
能，发电机的转速必须为某些固定值，这些 固定值称为同步转速。例如2极电机的同步 转速为3000r/min，4极电机的同步转速为 1500r/min，依次类推。只有运行于同步转 速，同步电机才能正常运行，这也是同步电 机名称的由来。
（2）投入#发电机出口刀闸和励磁变刀闸时注意检查刀闸已投入 到位，刀闸锁紧装置已锁紧。给上励磁控制柜及保护电源
（3）在发电机转速时检查滑环电刷无卡死和跳动现象，发电机内 及轴承处无摩擦声和其它不正常的声音。
（4）接到汽机发来“可并列”信号后，方能合上发电机灭磁开关。
（5）升压过程要注意观察电压变化。并网过程注意发电机电压、 频率和系统一致
六、发电机启动前检查、并网和停机
（一）发电机启动前检查 4.操作安全要点 （1）正确穿戴好劳保用品； （2）高压验电、测绝缘必须戴绝缘手套； （3）先验明无电再后测绝缘； （4）测定子绝缘前后要放电； （5）作业过程涉及上下楼梯、转换作业地点，
注意防止跌倒，防止走错带电间隔； （6）作业过程中注意确认设备状态、设备名称
发电机励磁系统由可控硅励磁整流柜、灭磁开关柜和 励磁调节柜组成，专门给发电机转子提供励磁电流， 并控制转子励磁电流的大小。
二、汽轮发电机的工作原理
1.交变感应电动势的产生
如图所示，发电机励磁系 统通过滑环向转子提供直流励磁 电流，并产生磁场；汽轮机拖动 发电机转子以转速n按图示方向 作恒向旋转。
定子中三相绕组的导体 依次切割磁力线，三相绕组 便感应产生各相大小相等、 相位彼此相差120度的交流 电动势。若气隙磁通密度按 正弦波分布，则三相绕组感 应电动势波形如图所示，且 相序为A→B→C。
为了杜绝类似现象的发生， 确保发电机安全稳定运行，对 发电机碳刷维护：一个新碳刷 的长度是60mm，当使用中的 碳刷磨损剩余长度为20～ 25mm时就必须更换。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（一）发电机启动前检查 3.操作工具器准备 （1）验电器； （2）绝缘手套； （3）2500V摇表； （4）500V摇表； （5）电筒。
2830
一、汽轮发电机的主要组成部分
汽轮发电机主要由汽轮机、发电机、励磁 系统三大部分组成。发电机由定子和转子组成。
一、汽轮发电机的主要组成部分
（一）汽轮机
一、汽轮发电机的主要组成部分
（二）发电机定子
一、汽轮发电机的主要组成部分
（三）发电机转子
一、汽轮发电机的主要组成部分
（四）发电机励磁系统
二、汽轮发电机的工作原理
2.感应电势的频率 交流电动势的频率f可这样确定:当转子为1对极时， 转子旋转一周，定子绕组中感应电动势变化一个周 期；当发电机具有p对极时，转子旋转一周，感应电 动势就交变p个周期；当转子的转速为每分钟n转时， 则交变电动势的频率为:f=pn/60。由上式可知:发电 机定子绕组感应电动势的频率取决于它的极对数p和 转子的转速n。转子转速越高，定子绕组感应电势的 频率越高。即 n↑→ f↑。可见，发电机极对数p一定 时，转速n与电枢电动势的频率f之间具有严格不变的 关系。
卡死现象，电刷长度合适。
（7）绝缘垫无金属短路现象，油管路和油法兰盘无接触短路现象。 （8）转子绝缘大于等于0.5MΩ（500V摇表），大于等于6MΩ为
合格，吸收比R60/R15≥1.3（2500V摇表）。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（二）发电机并网
2.操作关键要点
（1）执行操作票制度，签发#发电机开机并网操作票。
3.2.2 检查发电机滑环有无火花，碳刷在刷握内有无卡 死，跳动现象，刷辫有无断脱弹簧压力是否均匀， 接触是否良好，如发现冒火花，应立即查明原因进 行消除。但在处理时应注意安全，防止烫伤，衣袖 应扣好束紧，以免被机器挂住以及禁止戴手套操作； 女同志的长头发应盘结于工作帽内，工作时应站在 橡胶绝缘垫上。
五、发电机碳刷维护方法
发电机是大型旋转设备，运行中需要 消耗碳刷。
维护方法：因发电机由集控运行班组负 责巡视点检，所以要求各集控运行班组发 现碳刷打火及时进行调整，发现碳刷磨短 了及时进行更换。有时候有个别碳刷已经 基本上磨完了也没有人更换，严重威胁到 发电机的安全稳定运行。
五、发电机碳刷维护方法
（6）同期过程注意和汽机协调调整发电机转速。
（7）尽可能缩短并网时间。
（8）并网后认真观察有功变化情况，及时调整无功，确保功率因 数不高于0.95。（ 9）并网后要到现场观察碳刷运行情况，防 止碳刷打火。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（三）发电机解列停机 2. 操作关键要点 （1）执行操作票制度，签发#发电机解列操作
和编号。
六、发电机启动前检查、并网和停机
（一）发电机启动前检查
5.操作工艺要点 （1）确认所有工作全部结束，工作人员已全部撤离现场，现场整
洁无杂物。
（2）确认#发电机出口开关已断开。 （3）确认#发电机各刀闸已分开到位，三相动静触头已完全分离。 （4）瓷瓶无裂纹 （5）发电机端部线圈无松脱。 （6）电刷和铜瓣无松脱断裂，刷握完好，弹簧压力均匀，电刷无
同步电机主要分为旋转电枢式和旋转磁极 式两种。
旋转电枢式是指电枢旋转，磁极固定，因 电枢功率不易由滑动部分送出，只适于较小容 量发电机，实用少；
旋转磁极式是指磁极旋转，电枢固定，电 枢功率由静止部分送出，可传送较大功率，实 用广，是同步发电机的基本结构型式。我厂的 汽轮发电机是旋转磁极式发电机。
四、发电机运行维护