200MW发电机介绍解析

发电机

一、发电机的基本结构

我厂发电机是QFSN-200-2，哈尔滨电机厂制造，有功200MW ，出口电压15.75ｋV，定子电流8625A，转数3000转／分，频率50HZ，是我国自己设计，自己制造的产品。

1、定子：

主要由铁心、绕组、机座及一些结构件组成。

1) 定子铁芯：用0.5mm厚的硅钢片冲成扇形片拼成，经过加温加压而成，定子铁芯装配时，将叠片沿轴向分成102段，并留有8mm 宽的径向风道与背部风室相通。

2）定子槽数54个，齿部用铬与铝合金做成磁屏解决漏磁和发热，定子绕组为双星形接线，线圈排列四个实芯，一个空芯；空芯通水冷却，线圈槽内540°换位，线圈引线排列：接线为双星形，引出线为6根，定子绝缘为B级。

2、转子

转子主要由铁心、绕组、护环、中心环、滑环、风扇等组成。

转子是用优质合金钢做成，成分为铬、镍、钼三种，在真空中浇注成一整体，经过复杂的热和冷加工而成。转子本体长度5470mm，外径1010mm，整体大轴是空心轴两端并封闭，转子32个槽，槽内用扁铜线同心式布置。

二、发电机的基本原理

当转子的励磁绕组有励磁电流流入时，因其特殊的布线结构，会产生一对极磁数的磁场。因被汽轮机以3000r/min的转速拖动后，在气隙中产生正弦分布的旋转磁场，作用在定子绕组上产生正弦电动势，当定子绕组接代上负载时，负荷电流又产生一个同步旋转的反作用磁场，作用于转子，通过这个作用力与反作用力，便能量从转子传

递到定子上。

三、发电机的运行方式

1、发电机：正常运行方式

（1）、进相运行：指发电机定子电流超前端电压一个角度。从系统吸收无功功率。

（2）、迟相运行：指发电机定子电流滞后端电压一个角度。既向系统发有功也发无功。

2、电动机：指主汽门关闭以后，从系统吸收有功，发电机变为同步电动机运行。

3、调相机：只发无功，用于调整电网电压水平。

四、发电机的冷却系统

1）定子线圈水路系统

定子通水采用并联单流水路，水从励侧流入进水集水环，经绝缘引水管到水电接头分成两路，一路流入上层线棒内，另一路流入下层线棒内，到另一侧端部水电接头处会合，经绝缘引出水管进入汽侧出水集水环排出，流入内冷水箱，经内冷水泵打出，经热交换器冷却后又进入机内形成不断的循环系统。

2）氢内冷

定子是采用闭路循环通风系统，这种风路具有防尘、防潮、冷却介质不受环境温度影响和一定噪音隔离能力等优点。定子采用的是压入式四进五出径向闭路循环通风系统，定子铁芯背部机座上沿轴向用隔板交替隔出九个风室、四个冷风室、五个热风室，由转子风扇产生冷却气流循环，热风室热气流流入四角冷却器，冷却后又流入冷风室，就这样形成气流循环

转子是采用气隙取气斜流，导体中间铣孔内部冷却系统，转子通风是四进五出式，整个转子四排齿型风斗为进风，五排秃孔代隔风扩

散板是出风孔，进风、出风排列，当转子旋转时，进风斗与气隙气流的相对运动形成正压，使冷却气体由风斗经楔下绝缘垫条相应孔道进入铜线的斜流气道，直接冷却导体，然后经转子转动的离心力又流入径向热风区流出，进入四角冷却器，冷却后又开始循环，转子进风区和出风区与定子进出风区一一对应。

综上所述，发电机冷却方式是：定子线圈水内冷，转子氢内冷，

定子铁芯及转子表面氢气冷却，称为水氢氢冷却系统。

五、发电机的运行特性

1、空载特性

定义：是指发电机以额定转速空载运行时，其机端电压U（电动势E0）与励磁电流If之间的关系。由于电枢绕组开路，所以同步发电机机端电压U等于空载电动势E0

目地：判断转子绕组有无匝间短路，也可以判断定子铁心有无局部短路。

2、短路特性

定义：将发电机定子三相稳态短路时，定子电流IK与励磁电流IF之间的关系。

目的：检查转子绕组是否匝间短路。

3、负载特性

定义：当定子电流I和功率因数为常数时，端电压与励磁电流之间的关系。

4、外特性

定义：当励磁电流和负载功率因数一定时，端电压与负载电流之间的关系。

5、调整特性

定义：当端电压与负载功率因数一定时，负载电流与励磁电流之间的

关系。

发电机同期回路简介、并网操作步骤、注意事项

一、同期回路（见图册＃1机上册38页）

1.交流：220kvⅠ母线PT将二次值送至1SYMC小母线，经2011刀闸辅助接点、TK送至TQMC’小母线，发电机侧同期点取至3YH，其二次值经TK送至TQMC小母线，同期装置鉴定这两条小母线是否同期。

2.为什么并网时要检查6kv同期开关在断位

6kv备用段PT二次量经6kvTK送至TQMC’小母线，与系统量同上同一条母线，若此时6kvTK合，同期装置将鉴定6kv备用段与3YH 同期，可能造成发电机的非同期并列。

3.同期闭锁继电器

TJJ为绕向相反的两个线圈，电源分别取至TQMC’与TQMC，当两电压量不同期时就会出现电压差，此时TJJ励磁其接点分开，切断同期回路。当同期时没有电压差，此时TJJ失磁其接点闭合，接通同期回路

二、并网步骤及注意事项

1.STK闭锁位，1STK细位，TK投入位，DTK投入位，同期装置电源投入

2.6kvTK在解除位

3.同期表过合车点90度后按下装置复位按钮，270度以前按下启动按钮

4.1STK在断位时，而其它开关仍在合位，此时按下SID复位按钮，可能自动并网，因为SID有记忆功能，故应先断开DTK开关

5.并网时应操作快速，不进行复诵。因为过合车点90度至270度时间较短，应抓紧时间，尤其＃5机

6.切换转子绝缘时，退出转子一点接地压板，因为DGT801转子一点接地保护给转子输入一直流电

7.操作压板：

强励20秒、失磁联跳、调节器过压、启停机、误上电、断口闪烙

发电机异常运行及事故处理

1

1.1

a. 尽快限制和缩小事故范围，查清事故根源，解除对人身和设备的

威胁。

b. 保证厂用电源的安全完好及发电设备的继续运行。

c. 尽快对已停电的用户恢复供电，减少停电损失。

1.2

a. 发电机、励磁机内有摩擦声、撞击声，并出现强烈振动。

b.

c.

d. 发电机主开关以外发生长时间短路，静子电流指针指向最大，电

压剧烈降低，发电机后备保护拒动。

e.

f. 发电机断水30秒不能恢复供水，断水保护拒动。

g.

h. 汽机运行人员发出机器危急指令，同时发电机有功负荷降为零或

反指。

i.

j. 主变或高厂变套管有严重破裂损坏和放电现象。

1.3

(1) 立即将厂用电倒为高备变接带，同时降发电机有功，无功负荷至