电气运行规程课件

河北建投灵海发电有限责任公司
电气运行规程培训材料
总则 本资料从电气专业基础知识出发，结合我公 司《电气运行规程》进行实际讲解，将专业书 籍中的知识进行提升简化，转变为通俗易懂的 语言。如果在讲解过程中，本资料与生产现场 实际情况不符，大家提出建议，及时进行改正。
常见电气术语及表示方法：

继电保护、控制及信号器具、自动装置等。这些设备，通常由电流互 感器和电压互感器的二次绕组的出线及直流回路，按照一定的要求连 接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路。
常见电气设备及作用

发电机：产生电能（将动能转换为电能）。用字母“G”表示。 变压器：将一种电压、电流的交流电能转换为频率相同的另一种电压、电流 的交流电能，起到电能传送的作用。用字母“T”表示。
子励磁绕组，供给发电机励磁。因取消了滑环和电刷,故称为无刷励磁。
无刷励磁的原理
交流主励磁机是与主发电机同轴连接的旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢 的交流输出经与主轴一起旋转的整理器整流后直接送至汽轮发电机的转子励磁
绕组，一共给发电机励磁。因为交流主励磁机的输出、硅整流装置、主发电机
的励磁绕组均装在发电机转子上，不需要碳刷和滑环，所以这种系统称为无刷 励磁系统。为了加快调节速度，主励磁机采用100HZ的交流发电机，副励磁机采 用400HZ的中频发电机。
励磁系统的运行式

微机励磁调节器运行时采用主、备用方式。主、备通道相互通讯，备
用通道作为热备用跟踪工作通道并能进行无扰动切换。

微机励磁调节器分为自动和手动两种运行方式。其中自动方式为恒发 电机机端电压调节；手动方式为恒励磁输出电流调节。正常运行时励 磁调节器采用“自动方式”运行。 励磁调节器电源采用两路直流电源供电。一路为永磁机输出的交流电 源经整流后提供，另一路来自厂用直流蓄电池。
矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机
械能。电机的转速（转子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为 异步电机。三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转速， 使转子和旋转磁场间有相对运动，从而保证转子的闭合导体切割 磁力线，感生电流，产生转矩。转速的差异是异步电机运转的必 要条件。
发电机技术参数
电流：用字母 I 表示，单位为A （安） 电压：用字母U表示，单位是V（伏） 有功功率：用字母P表示，单位是W（瓦）或KW（千瓦） 无功功率：用字母Q表示，单位是Var（乏）或KVar （千乏） 视在功率：用字母S表示，单位是VA（伏安）或KVA（千伏安） 功率因数：有功功率与视在功率的比值 频率：用字母f表示，单位是HZ（赫兹）


发电机工作原理

发电机工作原理：励磁机供给发电机转子绕组直流电，转子磁 极产生四个极的磁场，汽轮机带动发电机转子旋转，这个磁场
就会随转子一起旋转，旋转磁场依次切割发电机定子线圈，产
生三相感应电势（感应电压），这是由动能到电能的转换。

发电机的频率:f=pn/60 p—极对数 n —发电机转速
发电机转子


过负荷保护
转子一点接地保护 转子两点接地保护

失磁保护
保护类别

主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除 被保护设备和线路故障的保护。

后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护
可分为远后备保护的和近后备保护两种。 1) 远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路 的保护来实现的后备保护。 2) 近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保 护来实现后备的保护当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备 保护。
发电机型号 QFW-12-2A 额定功率（kW） 12000
额定容量（kVA）
定子额定电压（V） 额定功率因数（cosφ ） 空载励磁电压（V） 满载励磁电压（V） 额定转速（r/min） 绝缘等级/使用等级 定子重量（Kg） 制造厂家
15000
10500 0.8 45.2 178.1 3000 F/B 22345
位置，发电机电压10秒内自动上升至90%额定电压； 用5QK或ECS增磁/减磁按钮将发电机电压升至额定。并网后用

5QK或ECS增磁/减磁按钮增减无功。
发电机停机励磁系统操作步骤

将有功功率和无功功率减到零，手动运行方式时，发电机解列以前应 将无功功率减到零，否则解列以后发电机电压会上升，容易造成发电 机过电压。 系统解列，断开发电机主开关。 将1QK打至“切除”位置，在断开1KKA、1KKB、1QS、2QS开关。


冷却方式：发电机采用封闭循环、径向双流式通风系统
发电机进风温度应不超过40℃ 电动机的热分级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H、C、N、
R级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
绝缘等级 A级 E级 120 75 B级 130 80 F级 155 105 H级 180 125 C级 200 135 N级 220 150 R级 240 170

发电机常见故障
发电机相间短路 发电机匝间短路 发电机定子绕组单相接地


发电机转子绕组一点接地
发电机不正常工作状态

转子失磁 过电流 过负荷 过电压


逆功率
发电机失步 频率降低
发电机的保护配置

纵联差动保护 复合电压过流保护
基波零压定子接地保护
负序过负荷保护 过电压保护



转子接地保护：发电机转子回路发生一点接地时对发电机无直接危害，
发电机可以继续运行。但是一旦又发生第二点接地时，此时发电机励 磁绕组一部分被短路，使得转子磁场畸变，引起机体强烈震动，严重 危害发电机的安全。转子一点接地报警，两点接地跳闸。 过电压保护；防止大机组突然甩负荷或切除远距离时引起强励动作时 造成过电压故障而设置的保护。 过负荷保护：为防止发电机定子电流超过额定电流值或很大时引起定、 转子过热而设置的保护。

辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退
出运行而增设的简单保护。 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。

各保护的作用

纵差保护是作为发电机定子绕组及引出线相间短路的主保护。 基波零序定子接地保护是用来保护发电机定子绕组单相接地故障。 复合电压过流保护即使发电机内部相间短路主保护的近后备保护，也是相邻 元件相间短路主保护的远后备保护。 负序过电流保护用于保护发电机内、外部发生不对称短路故障或三相负荷严 重不对称。定子负序电流对发电机的主要影响是发热和振动。负序过电流保 护分两段，即负序过负荷信号和负序过电流跳闸。 失磁保护：发电机失磁后，转入异步电动机运行要从系统中吸收大量的无功 功率，使系统电压下降，可能会瓦解系统，并且由于大量吸收无功功率，限 制了发电机送出的有功功率，并且异步后在转子及励磁回路中将产生脉冲电 流，因此增加了损耗，使得转子和励磁回路过热。
发电机升压过程

查“就地/主控”选择开关2QK在“就地”位置； 查1QK在“退出”位置，3QK在“手动”位置；
合上控制柜电源开关1QS、2QS,使调节器上电；
分别合上励磁输入开关1KKA、1KKB； 将运行方式切换开关3QK切至“自动”位置；
将通道选择开关1QK切至通道A或通道B运行，将1QK打至“投入”
最高允许温度 105 （℃） 最高温升限制 60 （K）
发电机励磁系统

发电机的励磁系统采用南京汽轮机厂自主研发的无刷励磁装置。无刷励磁装 置由同轴的交流励磁机(主励磁机) 、永磁发电机(副励磁机)及自动电压调节 器(AVR)组成.其中副励磁机是一台高频永磁单相同步发电机,磁极安装在转子 上，由定子感应出来的单相交流电供给励磁调节器，做为装置的工作电源及 励磁调节回路使用。主励磁机为一台三相同步发电机，其磁场静止、电枢旋 转，电枢输出的三相交流电经同轴旋转的硅二极管整流后直接送入发电机转

励磁调节器调节方式

励磁调节器具有以下四种调节方式可供选择 恒机端电压调节
恒励磁电流调节
恒功率因数调节 恒无功功率调节

四种调节方式运行中可以进行无扰动切换。机组解列运行或孤网运行
时禁止采用恒Q无功功率、恒功率因数方式调节。 正常运行时励磁调节器采用“恒机端电压”调节方式运行。

发电机转子线圈
发电机定子
发电机定子铁芯
电动机原理

电动机工作原理：当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定 子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势） 并产生旋转磁场。该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电 磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流，根据电磁 力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转


感器的二次额定为5A或1A），起到变流和电气隔离作用。用字母“TA”或
“CT”表示。

避雷器：用来保护电力系统中各种电气设备免受雷电过电压、操作过电压、 工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。
电机的分类
同步发电机 同步电机 交流电机 异步电机 电机 直流发电机 直流电机 直流电动机 异步发电机 同步电动机 异步电动机
定子额定电流（A） 825
额定频率（Hz） 50
空载励磁电流（A） 95.55 满载励磁电流（A） 258 效率 接法 冷却方式 转子重量（Kg） ≥97% Y 空冷 9277
南京汽轮电机有限责任公司

QF：汽轮发电机 W：无刷励磁系统（区别于有刷励磁） 12：发电机功率为12000kV 2A：一对磁极（2个），发电机转速为3000转/分，A为设计序列号。

电动机：消耗电能。（将电能转换为动能）。用字母“M”表示。