GE发电机轴电压在线监测装置原理与应用

吴书泉周屹民

杭州华电半山发电有限公司（310015）

摘要：通过对发电机轴电压、轴电流产生的原因的分析，说明对轴电压防护的必要性，并介绍了国外GE公司的在线监测装置。

关键词轴电压轴电流接地碳刷轴承绝缘防护监测装置

Theory and application of GE shaft voltage monitor

Wu shuquan Zhou Yimin

Hangzhou Banshan Power Generation Co,.Ltd

Abstract: Through making an analysis of causes of the axial voltage of a generator, it is shown that the axial voltage should be protected. And also gives the introduction of on-line protective devices-shaft voltage monitor of GE companies.

Key words: axial voltage; shaft current ; grounding block brush ; bearing insulation ; protection ; monitor.

发电机组在运行过程中会在发电机轴上产生了电压，如果没有对其关注和采取措施，任其恶化发展，当轴电压大到足以击穿轴与轴承（包括推力轴承）之间的油膜时，便发生了放电，反复的放电和灭弧将会导致轴承表面起凹点并变得粗糙，最终加速机械磨损，严重时导致轴瓦烧坏。所以，电站运行和检修人员对轴电压产生的机理有必要了解，并对其进行监测和防护。

1、产生轴电压的原因

透平发电机组轴电压主要有三个来源：

a)沿轴高速流动的湿蒸汽会在低压透平叶片和静止部件之间建立直流静电，末级叶片越长，越容易建立较高的静电电压。该电压随着运行工况的不同而变化，在极端的情况下可能达到120V（直流）以上。如果不采取措施将这部分静电电荷放走，它将会在轴承油膜上聚集并最终在油膜上放电导致轴承损坏。

b)励磁系统在透平和发电机轴上产生的交流耦合电容电压。如果励磁系统采用的是静态励磁系统，则励磁系统是将交流电压通过静态可控硅整流输出直流电压工作，因此不可避免在励磁系统的输出中有脉动电压。该脉动电压通过发电机的励磁线圈和转子本体之间的电容耦合而在轴对地之间产生交流电压

c)发电机组内部磁通不对称而在发电机两端产生交流电压。磁通的不对称产生主要是发电机本体出现问题。如：定子铁芯局部磁阻较大（定子铁芯的锈蚀导致局部磁阻过大）；定子和转子之间气隙不均匀造成磁通不对称；分数槽电机的电枢反应不均匀，引起转子磁通的不对称。

该交流电压比a和b轴电压能量大，破坏大。一般交流电压有1~30V，如果在发电机两端通过地提供了回路，则该电压将在转子的一端通过轴承到外壳或地再到另外一端上产生非常大的轴电流。因此大轴电流的出现标志着交流轴电压对轴承破坏的开始。

2、现有的轴电压的防护

针对不同轴电压产生的原因，在发电机轴及轴承上采取一定的措施抑制过高的轴电压以及有害的轴电流的产生。

a)轴接地碳刷的使用

在上面描述的a、b两种原因产生的轴电压，其能量都比较弱，一旦提供合适的回路使电荷释放，电压会迅速衰减。因此，现代发电机组都在驱动端（即发电机汽侧）安装了接地碳刷，从而抑制了直流静电电压和交流耦合电容电压的建立。

b)轴承绝缘的加强

在上述原因c的轴电压，其能量强，且在发电机的两端建立，因此必须切断回路以防止流过转子及轴承的轴电流产生，在发电机组中往往采用将发电机励磁端的轴承、励磁机和副励磁机的落地式轴承对地加强绝缘的方法。采用带绝缘层的轴瓦。

3、轴电压、轴电流的在线监测

目前在半山发电有限公司燃机9F机组上装有轴电压（流）监测装置，此装置的监测功能由燃机MARK6控制系统来实现。在MARK6控制系统中可以在线实时监测电压并可以给出报警和跳闸信号，现介绍9F燃机发电机（励磁采用静态励磁系统，双通道互为备用）所采用的GE轴电压电流监测装置：

装置原理接线图

汽机MARK6

接地电阻

0.0005欧姆

轴

该装置包括在驱动端轴上安装了四个碳刷，其中2、4碳刷并联通过一个0.005欧姆的电阻接地，装置在该接地电阻两端测量电压从而间接得到接地电流的信号，若该电流瞬时值超过设定值，说明发电机的轴承油膜可能被击穿导致轴电流增加，装置将发出报警或跳闸信号，以便及时检查发电机。另外1、3碳刷并联作为测量轴对地电压，如轴电压发生报警，则说明2、4接地碳刷接触不好或存在较高的轴电压。

a)轴电压检测器的工作原理：监视回路监视的轴电压取自上图的1和2端子接入到GE控制系统MARK6的轴电压电流监视卡件中,每次当轴电压幅值超过5V(峰电压-超过正5V或负5V),电压报警监视回路就会产生一个脉冲.脉冲的宽度为0.014秒.一个RC 积分器被用于

对所产生的脉冲进行积分,以抑制噪声.(频率低于15HZ的噪声将被抑制掉)当积分电容两端的电压超过给定的设定值, 电压报警继电器动作报警。.因此,从轴电压超过5V开始到轴电压高报警信号发出之间有个小的延时。延时时间和轴电压信号的频率有关。所以,轴电压报警信号只会出现在下述两种情况:

（1）轴电压信号是一个频率大于15HZ的直流脉冲信号;

（2）轴电压信号是交流信号时，其报警频率可能小于15HZ，大约在8HZ以上

轴电压监视回路在输入信号频率位于15HZ到1MHZ之间的时候工作.

轴电压监测器参数的设定：轴电压检测器的参数都在MARK6控制系统软件TOOLBOX中设定。轴电压检测器的DEVICE TAG：96-VS-2，信号名：svacfreq

参数设定：

SYSLIM1ENBLE(报警设定1功能开放参数)：可选择DISABLE（不开放）；ENABLE （开放）

SYSLIM1LATCH(报警复归类型参数)：LATCH（报警锁存）；SLEF-RESET（报警自复归）

SYSLIMIT1(报警值1)：输入一个赫兹数GE推荐10

b)轴电流检测器工作原理：输入此监测器的信号是接地电阻上的电压（通过上图的3、4端子接入），检测器接收到此电压信号后，内部软件将此电压值除以接地电阻的阻值0.005欧姆，得到轴电流的值，当轴电流值超过一个预设定值时，轴电流过高报警将被激活。

轴电流的参数设定同样在MARK6控制系统软件TOOLBOX中完成：轴电流检测器的DEVICE TAG: 96-VS-1，信号名：svcurac

参数设定：

SHUNTOHMS: 输入接地电阻阻值0.005欧姆

SYSLIM1ENBLE(报警设定1功能开放参数)：可选择DISABLE（不开放）；ENABLE （开放）

SYSLIM1LATCH(报警复归类型参数)：LATCH（报警锁存）；SLEF-RESET（报警自复归）

SYSLIMIT1(报警值1)：输入一个电流值GE推荐4A

c)轴电压、轴电流在线动态试验

在MARK6 HMI页面TEST-SHAFT VOLTAGE 中轴电压轴电流控制功能可以进行两项动态试验。当点击Alarm Test时，进行交流试验。此时MARK6输入一个5V AC，1kHz的信号到电压监测电路中，计数器应立即累计，数值显示在按钮左边的显示框中，计数到达整定值以上时发出轴电压高和轴电流高报警。该试验的目的是试验MARK6监测硬件的完整性。如果不出报警则说明硬件存在故障。当点击Sensor Test时，进行直流试验。此时MARK6通过接地电阻和分路电阻输入+5VDC信号，通过计算和比较接地电阻和分路电阻值判断该轴电压电流的传感硬件是否完好。如完好则显示框中“OK”。

d)接地碳刷对轴电压的影响：

当只发生轴电压高报警时：说明接地碳刷没有在最佳运行状态。该报警是因为接地点和轴之间的电阻过高引起的。下面分别是接地碳刷在不同状态下的轴电压反应：（1）、接地碳刷接触完好的轴电压波形（平均电压在1V）

（2）、接地碳刷取下（即完全不接触）的轴电压波形（平均电压在19V）

（3）、接地碳刷接触不良轴电压波形（有尖波大于5V）

e)轴承绝缘对轴电流的影响：

如果发电机集电极的轴承绝缘与密封存在问题，导致轴通过轴承与地之间的阻值很小，使得发电机集电极端通过地、发电机汽侧接地电阻、发电机汽侧轴形成电流通道后，将会产生很大的轴电流，此轴电流对轴承产生非常大的破坏。

4、针对GE轴电压、轴电流监测装置，对运行人员的建议

1)轴电压高，轴电流高报警都是锁存性质的报警，必须通过对ST MASTER RESET点击后才能进行复归。附注：由于在运行过程中ST MASTER RESET点击后，将会产生对疏水阀门等设备的复位，一般运行人员在机组运行中不采用MASTER RESET，所以一定要区分报警产生来自与轴电压的动态试验还是运行设备本身。

2)当轴电压高报警，而无轴电流高报警，说明轴承的绝缘没有降低现象，运行人员应着重

检查接地碳刷的接触情况，或更换接地碳刷。

3)当轴电压、轴电流持续刷新报警，运行人员应建议停机，并进行相关检查。

4)当轴电压高报警，并对接地碳刷处理后，轴电压高报警及显示数值仍无改变，可以切换励磁通道，判断是否由于励磁系统故障引起轴电压高。

5)接地碳刷通过弹簧压至在轴上，此弹簧压力要求在7PSI以上，当接地碳刷通过运行摩擦后将会变短，弹簧压力也会随之降低，在弹簧压力达不到要求时，对碳刷接触面进行磨砂处理，反而会破坏原有较好的接触面，造成接地真实阻值进一步恶化变大（运行中，弹簧压力不足情况下，碳刷的位置互换，同样会降低接触面面积）。

5、结束语

在线轴电压电流监测装置能及时发现发电机轴电压电流的问题，为故障的处理争取时间。因此，对此装置的运行与维护应加以重视。由于GE的轴电压电流监测装置在国内应用较少，还需要积累使用及维护经验，使该装置的功能得到充分的利用，保证发电机组的安全运行。

参考文献

1、王维俭电气主设备继电保护原理与应用中国电力出版社

2、GE公司用户手册GEK 98086B文献

3、张社北浅谈对静态励磁系统产生轴电压的防护河南机电高等专科学校学报2007

年第一期

4、倪勤汽轮发电机组的大轴接地与轴电压安徽电力-2006.2

5、李翠荣大型汽轮发电机组轴电压的测量科技资讯-2006.5

轴电压看您运气，主要涉及电缆特性阻抗，两边接地情况，尤其要重视机端接地要用50mm2以上的电缆直接引到主接地网，接地碳刷的铜辫子接触一定要好，原来的小引线换粗，以尽量减少轴电压电平，轴电压别当回事（主要跟无功有关），GE也没有好办法，但是一定要注意轴电流，可以在mark6检查一下定值，轴电压10，轴电流4，为了便于观察，可以后面加个小数位

你有本事把励磁机搞搞好，轴电压就搞死了，杭州半山的轴电压峰峰值大致8.7V（在卡件端子上测），我们很不幸，大致在11V左右，所以就报警了，原来洋鬼子在调试时故意把轴电压报警调整至150HZ，结果后来就出现了一直报警，其实这也是一个好办法

各种发电机的工作原理

?各种发电机的工作原理 <一> 发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。 <二>发电机的分类可归纳如下：发电机分：直流发电机和交流发电机交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 <三>发电机结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。柴油发电机工作原理柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装，就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 ·主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

发电机轴电压监测

发电机轴电压监测众所周知,大型汽轮发电机在正常运行中都会产生的轴电压,如果不采取有效的预防措施,或者预防措施失效,都将会导致轴瓦烧伤的严重后果。国内的发电机制造商都有消除轴电压危害的规范设计,就是在发电机大轴靠近汽轮机端处轴承外侧安装一个大轴接地碳刷,并在发电机大轴靠近励磁机端的轴承底座加装可靠的绝缘垫片。这些装置只要正确地起作用,就可以解决大型汽轮发电机转子轴电压过高导致发电机轴瓦损坏的问题,但遗憾的是,国内众多发电厂实际运行情况显示,大型汽轮发电机轴瓦烧伤的事件仍时有发生,主要原因是缺少有效的在线监测手段来保证这些预防措施处于可靠的工作状态。只有采取了有效的在线监测手段,才可以彻底避免轴电压导致轴瓦烧伤事故的发生,为了寻求有效的监测方法,还得从分析轴电压的产生原因及危害途径入手。发电机中轴电压主要有以下几个来源: (1) 由于汽轮发电机的轴封不好,沿轴向有高速蒸汽泄漏或汽缸内的高速喷射而使转轴本身带静电荷。 (2) 由于汽轮发电机的转子表面的不平整,毛刺、转轴上的螺栓、转轴上冷却风扇等在高速旋转时与周围气体(空气、氢气)发生摩擦而产生静电荷。上述两种轴电压有时很高,可以使人感到麻电。但在运行时已通过炭刷接地而被消除。 (3) 由汽轮机最后一级动叶上甩出的水珠所形成的静态电压。如没有提供其它更为便捷的电流通道,该电压会逐渐增大,并通过轴承的油层放电。高温蒸汽温度降低时会发生正负电荷分离,随着蒸汽冲击叶片,电荷就聚集在叶片上。 (4) 直流电压场(发电机转子电压)中的交流波,会通过直流场的线圈和绝缘的电容在轴上形成一个相对地面的交流电压。该电压包括了励磁系统中的二极管或半导体闸流管交变所产生的高频电压峰值(直流同轴励磁机也存在脉动分量,只不过由于整流子极数较多,显得相对比较平缓) 。上述两种电压都很弱,而且如果通过接地刷等允许电流流出,该电压将逐渐衰减。正因为这个原因,应使用一个高电抗仪表测量这些相对于大地的电压。 (5) 因发电机磁场回路的不对称性,在发电机轴的末端会形成一个电压。磁场不平衡的原因一般是因为定子铁芯的局部磁阻较大(例如定子铁芯锈蚀) ,以及定、转子之间的气隙不均匀所致。该电压很强,如果不加以阻止,会形成一股强大的轴电流从轴的一端通过轴承框架流向轴的另一端。该电压有一个频率,主要是发电机的额定频率。 (6) 由于发电机定子绕组对转子铁心间存在耦合电容,转子对轴承间存在耦合电容。而由于电路、元器件、连接和回路阻抗的不平衡,发电机三相电压不平衡实际存在,即发电机定子中有零序分量存在。三相中性点电压将不可避免地产生位移。该电压将在由发电机定子—大轴—轴颈—轴瓦—轴承支架—机组底座组成的系统中产生零序电流,即轴承变为发电机零序回路的一部分。由轴承电容产生的发电机轴电压,虽然在数值上很低,但定子绕组对转子的耦合电容越大,轴电压越高。轴电压监测系统工作原理 1 装置介绍监测系统由安装在控制柜内的轴电压监控器、轴电流监控器和安装在发电机汽机联轴器端上发电机转子大轴接地装置组成,接地装置见图1,接地装置接线原理图见图2。

发电机原理图解

固定磁场交流发电机原理模型发电机是根据电磁感应原理来发电的，发电机首先要有磁场，现在用一对磁铁来产生发电机的磁场，磁力线从北极到南极。在磁场内放入矩形线圈，线圈两端通向两个滑环，滑环通过电刷连接到输出线上，输出线端连有负载电阻。当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。旋转磁场交流发电机原理模型在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，也就是转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈切割磁力线产生感应电动势。由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流电流。真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就组成了。转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。三相交流发电机原理模型

实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯的内圆均匀分布着6个槽，嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈，分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。画面中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会感生交流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间隔120度，它们感应电势的相位也相差120度。在画面上有每根相线的输出电势波形。汽轮发电机的构造这里介绍汽轮发电机的构造，是由蒸汽轮机或燃气轮机推动的发电机。发电机主要由转子与定子组成，由于汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子是两极的，额定转速每分钟3000转，输出50赫兹的三相交流电。这是转子铁芯构造示意图，在铁芯圆周上开有一些槽，嵌有励磁绕组，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极（图1所示）。励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。由于转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子。图2为嵌有励磁绕组的转子模型，为降低发电机的温度，在转子两端还装有风扇。定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽（图3所示）。在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列。（图4所示）。使定子铁芯透明可看清绕组的分布（图4所示）。转子插在定子内部，定子与转子的相对位置如图5所示。定子固定在发电机的机座（外壳）内，转子由机座两端的轴承支撑，可在定子内自由旋转。集电环在机壳外侧，和碳刷架一同装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒，发出的三相交流电从这里引出（图6所示）图7是发电机外观图下载动画可观看发电机结构动画。多磁极发电机原理模型多磁极发电机的转子有多对磁极，图1是有3对磁极的转子模型。由于每个磁极都是从转子上明显凸起，称之为凸极式转子。每个磁极上都绕有励磁线圈，形成南北相间的6个磁极，励磁电源通过滑环向励磁线圈供电。该模型的转子有3对磁极，旋转一周磁场将循环3个周期，每旋转120度磁场变化1个周期。定子内园周有 18个槽

发电机基础教材知识培训讲义

发电机基础知识培训讲义
发电机技术处周华翔南京汽轮电机(集团)有限责任公司

1. 电机发展的历史 2. 发电机原理 3. 发电机结构 4. 发电机图纸和文件 5. 发电机成套范围

1. 电机发展的历史
在人类的科技发
展史中，对于电现象和磁现象很早就有认识了。但对于两者之间的联系，却直到 183 年前才发现。这个发现者的名字叫法拉第，他是一位英国物理学家。

早在1821年，法拉第发现了载流导体在磁场中会受到力的作用的现象， 1831年又发现了电磁感应定律，并很快就出现了原始模型电机。从此电机的研究和应用迅速发展起来，至今已有 180多年。

z 电机发展的初期主要是直流电机
z 1869年法国电气工程师格拉姆发明了第一台实用的直流发电机
z 1882年美国发明家爱迪生指挥建造了第一个用于商业中心的直流照明系
z 1883年塞尔维亚裔美国人特斯拉发明了第一台两相感应电机
z 1888年俄国电气工程师多利沃-多勃鲁夫斯基发明了三相感应电机。

? 1912年英国派生斯公司已能生产4极 25MW汽轮发电机。
? 上世纪20年代美国和欧洲一些其他国家已能生产类似的汽轮发电机，其中德国西门子公司、匈牙利冈茨厂对发电机的通风冷却有较多的创新，为后来汽轮发电机冷却系统的发展奠定了基础。
? 上世纪30年代许多欧美国家可以生产 50~60MW的汽轮发电机。

水轮发电机组检修等级标准及检修项目

水轮发电机检修等级标准及检修项目 (讨论稿) 1.检修等级划分 1.1 A级检修 A级检修是指对发电机组进行全面的解体检查和修理，以保持、恢复或提高设备性能。 1.2 B级检修 B级检修是指针对机组某些设备存在问题，对机组部分设备进行解体检查和修理。B级检修可根据机组设备状态评估结果，有针对性地实施部分A 级检修项目或定期滚动检修项目。 1.3 C级检修 C级检修是指根据设备的磨损、老化规律，有重点地对机组进行检查、评估、修理、清扫。C级检修可进行少量零件的更换、设备的消缺、调整、预防性试验等作业以及实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。 1.4 D级检修 D级检修是指当机组总体运行状况良好，而对主要设备的附属系统和设备进行消缺。D级检修除进行附属系统和设备消缺外，还可根据设备状态的评估结果，安排部分C 级检修项目。 1.5 状态检修状态检修是指根据设备状态监测和故障诊断系统技术提供的设备状态信息，在设备可能发生故障前有目的安排的检修，属于预测性检修。检修项目和时间的确定取决于对设备状态诊断分析的结果。

2.检修内容 2.1 A级检修标准项目的主要内容： 2.1.1 制造厂要求的项目； 2.1.2 全面解体、检查、清扫、测量、调整和修理； 2.1.3 定期监测、试验、校验和鉴定； 2.1.4 按规定需要定期更换零部件的项目； 2.1.5 按各项技术监督规定检查项目； 2.1.6 消除设备和系统的缺陷和隐患。 2.2 B级检修标准项目 B级检修标准项目是根据设备状态评价及系统的特点和运行状况，有针对性地实施部分A级检修项目和定期滚动检修项目。 2.3 C级检修标准项目的主要内容： a）消除运行中发生的缺陷； b）重点清扫、检查和处理易损、易磨部件，必要时进行实测和试验； c）按各项技术监督规定检查项目。 2.4 D级检修主要内容是消除设备和系统的缺陷。 D级检修主要内容是消除设备和系统的缺陷。 2.5 特殊项目特殊项目为标准项目以外的检修项目以及执行反事故措施、节能措施、技改措施等项目； 2.6 重大特殊项目重大特殊项目是指技术复杂、工期长、费用高或对系统、设备结构有重大改变的项目。 3. A级标准检修项目及特殊项目 3.1水轮机

发电机原理介绍

水力发电的基本流程及发电系统设备简介水力发电的基本流程 1、什么是水电站？水电站枢纽的组成。水电站是将水能转变为电能的水力装置，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作，这种水力装置，就是水电站枢纽或者水力枢纽，简称水电站。它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成，机电设备则安装在各种建筑物上，主要是在厂房内及其附近。（1）挡水建筑物。是拦截水流、雍高水位、形成水库，以集中落差、调节流量的建筑物，例如坝和闸。（2）泄水建筑物。其作用主要是泄放水库容纳不了的来水，防止洪水漫过坝顶，确保水库安全运用，因而是水库中必不可少的建筑物，例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。（3）进水建筑物。使水轮机从河流或水库取得所需的流量，如进水口。（4）引水建筑物。引水建筑物是引水式或混合式水电站中，用来集中落差（对混合式水电站而言，则只是集中总会落差）和输送流量的工程设施，如明渠、隧洞等。有时水轮机管道也被称为引水建筑物，但严格说来，由于它主要是输送流量的，所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道，这也属于引水建筑物。（5）平水建筑物。其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时，借以调整供水流量及压力，保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。（6）厂区建筑物。包括厂房、变电站和开关站。厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一，它不同于一般的工业厂房，而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物；变电站是安装升压变压器的场所；而开关站则是安装各种高压配电装置的地方，故也称高压配电场。（7）枢纽中的其它建筑物。此类建筑物指对于将水能转变为电能这个生产过程没有直接作用的船闸或升船机、筏道、鱼道或鱼闸以及为灌溉或城市供水而设的取水设施等。为了综合利用水资源，它们在整个水电站枢纽中也是不可分割的一部分，对枢纽的布置和运用也有重要的影响。将水能转变成电能的生产全过程是在整个水电站枢纽中进行的，而不仅仅是在厂房中进行的。 2、水电站的基本类型。水电站是借助于建筑物和机电设备将水能转变为电能的企业。水电站包括哪些建筑物以及它们之间的相互关系，主要取决于集中水头的方式。所以按集中水头的方式来对水电站进行分类，最能反映出水电站建筑物的组成和布置特点。（1）按集中水头的方式对水电站进行分类，水电站可分为：坝式、引水式和混合式。坝式水电站。它的水头是由坝抬高上游水位而形成。分为坝后式和河床式。

水轮发电机组启动试验方案

某某某电站2号机组启动试验方案编写：审核：批准：某某某电站机组设备检修项目部二0一一年三月十八日

某某某电站2号机组启动试验方案为使某某某电站设备2号机组在大修后能准确迅速投入系统运行，预防弃水，根据招标文件中的相关内容，结合《立式水轮发电机检修技术规程》，修后启动试验分为：充水启动试验、空载扰动试验、机组过速试验、发电机零起升压试验、同期并网带负荷试验、甩负荷试验、事故低油压停机试验、24小时试运行试验。为保证试验工作安全有序进行，特编制以下试验方案，试验时要求把试验的数据完整的记录下来，所有试验项目合格后方可正式投入运行。一、试验组织措施现场负责人：技术监督：试验人员：二、启动试验前的验收 1.检修完工要严格执行验收制度，加强质量管理； 2.检修质量验收要求实行检修工作人员自检与验收人员检验相结合； 3.各级验收人员应由工作认真负责、熟悉检修技术业务者担任； 4.机组检修完工，三级验收完成，各项检验数据合格，启动前的全面检查通过后，方可进行启动试验。三、本机试验 1.充水前的调整与试验 1.1.机械零位调整试验：要求5分钟零位漂移不超过1mm。 1.2.调速器接力器开启和关闭时间测试：实测接力器开启时间为：实测接力器关闭时间为： 1.3.紧急停机时间测定及调整：将接力器开到全开位置，中控室或机旁给出紧急停机令，观察接力器是否快速全关到零，并记录接力器从全开到全关所用的时间。实测紧急停机时间为：

1.4.调速器操作回路模拟试验 1.4.1.调速器处于自动、停机备用工况，各表头输出为零，停机联锁动作指示灯亮，接入模拟机频信号、网频信号。中控室分别给出开机、合油开关、增减负荷、停机等操作指令。观察各种操作指令下表头的输出值是否符合其操作实际要求，必要时可进行调整，同时观察机、网频指示是否正确。 1.4. 2.压紧行程： 1.4.3.调速器油压装置压力整定值测试 1.5.机组PLC可编程控制器I/O测点核对，机组I/O所有测点均需核对，并观察显示是否正确。 1.6.调速器静特性试验：调速器处于自动工况，按实验要求设置Bp、Bt、Td、Tn值，开度限制100%，功率给定置零。将油开关信号端子短接，机、网频输入端接入50.00Hz的信号。用增减按纽调节，使接力器单调上升或下降。记录频给和相应的接力器行程值。 1.7.励磁操作回路模拟试验 1.7.1.控制回路模拟：FMK控制、增减励磁控制、调节器联动、远方、现地控制。 1.7. 2.保护回路模拟：低速保护、过压保护、保护联动。 1.7.3.信号回路模拟。 2.机组充水试验: 2.1.充水启动应具备以下条件 2.1.1.机组检修工作已经全部结束，工作票已全部收回，机组充水前的各项调整试验均已完成。 2.1.2.由检修项目经理负责，组织本次大修的机械、电气一次、电气二次等有关专职人员进行一次最后的机组全面检查，压力钢管、尾水管内应清理完毕，尾水管、钢管排水阀均已关闭，水机转轮室、发电机空气间隙及发电机风洞内均无异物，进人孔均已可靠封堵。 2.1. 3.调速系统处于手动运行状态，渗漏水泵、低压气机等处于正常工作状态。

轴电压测量及注意事项

发电部关于#1发电机轴电压测量的说明一、发电机轴电压测量目的：发电机组由于某些原因引起发电机组轴上产生了电压，如果在安装或运行中，没有采取足够的措施，当轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜时，便发生放电，会使润滑冷却的油质逐渐劣化，严重者会使轴瓦烧坏，被迫停机造成事故。所以在运行中，测量检查发电机组的轴及轴承间的电压是十分必要的，对于检修机组判定轴瓦绝缘是否良好具有重要意义。根据《电力设备预防性试验规程- DL/T 596—1996》，轴电压应小于10V。京海电厂#1发电机运行期间未进行轴电压测量，为了对近2年运行期发电机轴瓦绝缘情况准确判断，建议在B修前对#1发电机轴电压进行测量，发现问题，根据测量结果并在检修期内消除轴瓦隐患，有利于发电机长期稳定运行。二、产生轴电压的原因 1.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。磁场不平衡的原因一般是因为定子铁芯的局部磁阻较大（例如定子铁芯锈蚀），以及定、转子之间的气隙不均匀所致。 2.高速蒸汽产生的静电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原因而使转轴本身带静电荷。这种轴电压有时很高，可以使人感到麻手，但它不易传导至励磁机侧，在汽机侧也有可能破坏油膜和轴瓦，通常在汽机轴上接引接地碳刷来消除。为了消除轴电压经过轴承、机座与基础等处形成的电流回路，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、损坏或老化等原因失去作用时，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逐渐劣化，严重者会使转轴和轴瓦烧坏，造成停机事故。三、发电机结构特点我厂330MW发电机由东方汽轮发电机厂生产。发电机冷却方式为水氢氢。在发电机进行轴瓦座绝缘测量，绝缘值要求最小不得低于0.5MΩ，否则要对轴瓦进行干燥处理，规范轴瓦安装工艺，直至轴瓦对地绝缘合格。

水轮发电机组轴电流异常原因分析及处理

水轮发电机组轴电流异常原因分析及处理摘要：本文简要介绍了轴电流保护的功用和原理；通过采用排除法找到了轴电流异常超标的原因，得出了机组一次轴电流并无异常，而其以转频为主的二次轴电流异常问题与机组励磁电流和机组转速有关，其产生原因系转子上部的励磁空间磁场在轴CT中产生电磁感应所致；提出了行之有效的处理对策解决了机组轴电流异常超标问题。关键词：水轮发电机组轴电流空间磁场原因分析处理对策引言闽东水电开发公司周宁水电站位于福建省周宁县境内，是穆阳溪梯级开发的第二级电站，装有2台设计水头为400m的混流式水轮发电机组，其单机容量为125MW，额定转速为428.6r/min。其发电机型号为SF125-14/5380，采用具有上下两个导轴承的立轴悬式结构，其推力轴承位于转子上方并布置在上机架中心体上部，上导轴承布置在上机架中心体内。轴CT采用哈尔滨市华新电力电子设备厂生产的专用穿心式轴电流互感器，其变比为 2/0.005，饱和倍数为10倍，二次输出绕组共有2组，分别为工作绕组和试验绕组。轴CT安装在上机架中心体下部，亦即转子和上机架中心体之间。据发电机组厂家推荐，轴电流二次输出报警整定值为5mA，即对应一次轴电流为2A。轴电流保护作为水轮发电机的一套后备保护，对机组的安全运行起着不可或缺的作用。周宁水电站两台机组自2005年4月投产以来，一直存在轴电流严重超标问题。轴电流保护装置一直在误发报警信号，根本无法起到轴电流保护作用。 1 轴电流保护的原理由于定、转子之间的气隙不均匀以及定子铁芯的局部磁阻较大、磁路不对称等原因，导致发电机的定子磁场存在不平衡，这会使得水轮发电机的转子上产生与轴相交的交变磁通和轴向的感应电势即轴电压。在轴承绝缘良好时，轴电流是相当小的，而当轴承某一部位绝缘不良或轴电压大于油膜的击穿值时，轴电流将明显增大，该轴电流将使轴瓦发生电蚀而损伤甚至毁坏，并加速轴承润滑油的变质老化。轴电流保护装置由轴CT和轴电流信号装置组成，主要用于监测轴电流中的工频基波50Hz 分量及其三次谐波150Hz分量。当机组运行时，如果发电机大轴中产生了轴电流，套在发电机大轴上的轴CT将该电流检测出来，送人信号装置，经过整流、滤波、放大后，当轴电流超

汽轮发电机结构及原理

第四节汽轮发电机汽轮发电机是同步发电机的一种，它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。一、汽轮发电机的工作原理按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时，发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立一个磁场，这个磁场称主磁极，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。根据电磁感应定律，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组（导线）依次切割，在定子绕组内感应的电动势正好变化一次，亦即感应电动势每秒钟变化的次数，恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。汽轮发电机转子具有一对磁极（即1个N极、一个S极），转子旋转一周，定子绕组中的感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中性点）连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。二、汽轮发电机的结构火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。

发电机轴电压产生的原因、危害及消除措施

仅供参考[整理] 安全管理文书发电机轴电压产生的原因、危害及消除措施日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页

发电机轴电压产生的原因、危害及消除措施 ①磁通不对称。造成磁通不对称的原因，可能是由于定子铁芯局部磁阻较大、定子与转子气隙不均匀、分数槽电机(多为水轮发电机)电枢反应不均匀等所引起。 ②电机大轴被磁化。 ③高速蒸汽产生静电。由于与发电机同轴相连的汽轮机的轴封不好，沿轴的高速蒸汽泄漏或蒸汽在汽缸内高速喷射等原因使轴带电荷，这种性质的轴电压有时很高，当人触及时感到麻手。 (2)危害及消除措施高速蒸汽产生的静电荷，不易传导到励磁机侧，在汽轮机侧也有可能破坏油膜和轴瓦，通常在汽轮机轴上装设接地炭刷来消除。对于其他原因所产生的轴电压，如果在安装时和运行中不采取有效的措施，当轴电压足以击穿轴与轴承间的油膜时，将产生一个由发电机大轴、轴颈、轴瓦、轴承支架及机组底座为回路的轴电流，虽然轴电压不高，通常在1V以下，个别机组为23V，但由于回路的电阻非常小，因此产生的轴电流可能很大，有时可达数百安培，轴电流会使轴承油的油质劣化，严重时会将轴瓦烧坏，被迫停机造成事故。为了防止轴电流的产生，设计安装时，在位于发电机励磁机侧的轴承支架与底座之间己加装绝缘垫，同时将所有螺杆、螺钉(控制销)及油管等均已采取绝缘措施。 (3)测量轴电压的意义由以上分析可知，发电机一侧的轴承支架与底座之间的绝缘垫是否保持良好的绝缘性能，对于防止发电机的轴和轴瓦的损坏以及轴承油质第 2 页共 4 页

的劣化，保证机组的安全运行起着重要作用。因此，机组在安装时和运行中，通过测量比较发电机两端的电压和轴承与底座的电压，检查判断发电机轴承支架和底座之间的绝缘好坏是十分必要的，所以，交接试验标准和预防性试验规程中都把发电机轴电压的测量列为必做的试验项目。第 3 页共 4 页

发电机原理概述

1.概述电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。发电机的分类可归纳如下：直流发电机、交流发电机；同步发电机、异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 2.结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件构成。定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来，汽轮发电机的最大容量已达到130～150万千瓦。从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。 3.水轮发电机由水轮机驱动的发电机。由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构(见图)。由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大。所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。柴油发电机由内燃机驱动的发电机。它起动迅速，操作方便。但内燃机发电成本较高，所以柴油发电机组主要用作应急备用电源，或在流动电站和一些大电网还没有到达的地区使用。柴油发电机转速通常在1000转/分以下,容量在几千瓦到几千千瓦之间，尤以200千瓦以下的机组应用较多。它制造比较简单。柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动，所以发电机是在剧烈振动的条件下工作。因此,柴油发电机的结构部件,特别是转轴要有足够的强度和刚度，以防止这些部件因振动而断裂。此外，为防止因转矩脉动而引起发电机旋转角速度不均匀，造成电压波动,引起灯光闪烁,柴油发电机的转子也要求有较大的转动惯量，而且应使轴系的固有扭振频率与柴油机的转矩脉动中任一交变分量的频率相差20％以上，以免发生共振，造成断轴事故。柴油发电机组主要由柴油机、发电机和控制系统组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成，目前使用刚性连接比较多一些，柴油机和发电机连接好后安装在公共底架上，然后配上各种传感器，如水温传感器，通过这些传感器，把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器，就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值时控制系统会预先报警，这个时候如果操作员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。 4.风力发电机原理是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。

直流发电机的工作原理与结构

直流发电机的工作原理及结构电机的可逆运行原理两个定理与两个定则 1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B·l·v 符号物理量单位 B 磁场的磁感应强度Wb/m2 v 导体运动速度米/秒 l 导体有效长度m e 感应电势V 电势的方向用右手定则

2.电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直(见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i 符号物理量单位 i 导体中的电流A l 导体有效长度m f 电磁力N 力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理 1.直流发电机的原理模型

2.发电机工作原理

a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边a b 和c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。所以电刷A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势 b、结论线圈的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A B 端的电动势却是直流电动势。直流发电机[浏览次数：约145次] ?直流发电机是一种把机械能转换为直流电输出的电机，流电动机具有良好的起动性能和调速性能，因此广泛应用于要求调速平滑，调速围广等对调速要求较高的电气传动系统中，如电力机车、无轨电车、轧钢机起重设备等。目录 ?直流发电机的结构 ?直流发电机的部件功能 ?直流发电机的工作原理 ?直流发电机的额定值

发电机知识讲解

发电机知识讲解发电机基本原理：三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速n(rpm)旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，它是把机械能转化为电能的装置。交流发电机主要由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。感应电势E＝4.44fNΦ（N：匝数）频率f＝Pn/60 交流发电机的特点：把机械能转化为电能的一种机器。因为它提供的是方向做周期性变化的交流电，故称为交流发电机。发电机的主要构造是转子（转动部分）和定子（固定部分），滑环两个，电刷两个。小型发电机的转子是线圈，定子产生磁场，就像教学演示用的模型一样。大型发电机恰好相反。它的线圈是定子，产生磁场是转子。同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。发电机获得励磁电流的几种方式： 1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10mw以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200hz的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500hz的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有

发电机轴承绝缘电阻和轴电压测量

发电机绝缘电阻的测试 1发电机在起动前或停机后，应测量发电机及励磁回路各部分绝缘电阻值，并记入绝缘登记台帐中。如果电气回路无工作，且停机时间不超过24小时，起动前可不测绝缘电阻，但停机后必须测量，以便与上一次阻值相比较。如果阻值出现异常，应立即汇报领导。 2定子绝缘电阻由检修测量。在定子不通水的情况下，定子绕组绝缘应用2500V摇表进行测量；不同温度所测的绝缘值应换算到75℃时，绝缘电阻R(75℃)≥4.4MΩ，在不同温度下其绝缘电阻可使用下面的公式换算： R1 = R2 ×1.5 (t1－t2) /10 R1— t1℃时实测所得的发电机绝缘电阻值(单位是MΩ)； R2—换算成规定温度下的发电机绝缘电阻值(单位是MΩ)； t1—实测时的测量温度(单位是℃)。 t2—规定的换算温度(单位是℃)。 3在定子通水状态下，用水内冷电机绝缘电阻测定仪测量，其值不做具体规定，但必须与上次的测量值进行比较，在相同的情况下应不低于上次的1/5～1/3，最低不低于每千伏1兆欧，即：20 MΩ。 4发电机转子绕组绝缘电阻应由检修用500V摇表测量，在25℃时不应小于10MΩ。 5 无刷励磁系统的绝缘电阻测定：断开F10、F20、Q10、Q20，退出主励磁机磁场接地检测装置和发电机磁场接地检测装置。用500V摇表进行测量，其绝缘电阻规定如下： (1).副励磁机定子线圈对地绝缘电阻不低于0.5 MΩ。 (2).主励磁机定子励磁线圈对地绝缘电阻不低于0.5 MΩ。 (3).旋转部分(包括发电机转子励磁线圈、旋转整流盘、主励磁机转子线圈及引线)的对地绝缘电阻不低于0.5 MΩ。 6发电机集电环绝缘电阻用500V摇表测量，在25℃时不应小于10MΩ。 7机械系统的绝缘电阻测定：用1000V摇表进行测量发电机、主励磁机轴承座对地绝缘电阻及进出油管道、拾振装置、测温装置等设备对轴承座绝缘电阻不低于1.0 MΩ。 8定子绕组绝缘吸收比R60〞／R15〞≥1.3 ，阻值与上次比较不应低于上次的1/5～1/3。 9励磁调节柜只测对地绝缘，各阻值应不小于0.5MΩ， 10励磁系统不允许用摇表测量直流“＋”“－”极间的绝缘电阻及交流相间绝缘电阻，防止整流二极管或可控硅整流三极管反向击穿而造成设备损坏的故障。 11以上测量结果若有问题时必须查明原因，在未查明原因时不能启动并网，应汇报值长联系有关部门处理。

水轮发电机轴承电流和轴电流的产生

水轮发电机轴承电流和轴电流的产生、防止与检测

摘要：本文主要论述了发电机产生轴承电流和轴电流的机理、原因；防止轴承电流和轴电流的措施以及轴承电流与轴电流的检查与监测。关键词：水轮发电机、轴承电流、轴电流发电机由于设计、制造和安装不当以及运行中的一些故障，可能产生轴承电流和轴电流。当这些电流流过轴承并且数值足够大时，就会灼伤轴头和轴承表面，还会使周围的润滑油炭化，破坏轴承的润滑性和绝缘性，进而使轴承表面烧损酿成事故。水轮发电机容量比较大，又是电力能源的关键设备，因此研究水轮发电机轴承电流和轴电流产生的原因，采取可行的防止措施和监测检查方法对于发电机安全、可靠地运行是至关重要的。一、产生轴承电流和轴电流的机理： 1.轴承电流：水轮发电机的转轴（包括与转轴直接相连的推力头等部件）及轴承座都是由磁性材料钢（铁）制造的，尤其是卧式电机的轴承座多采用较大矫顽磁力的生铁制造。当存在环轴电压时，这些部件很容易被磁化。在图1所示的回路中就会流有剩磁。只要受到一次磁化，在图1所示的回路中就会留有剩磁。负载时，由于其它原因又可能使转轴受到更严重的磁化，在图1回路中就会有磁通流过。由转轴流向轴瓦的磁力线与轴承表面相交，轴转动时其表面切割这些磁力线，沿轴表面长度

方向上产生感应电势，其大小与转轴周速和流经轴经的磁密成正比，这就是通常所说的“单极效应”，在轴瓦与转轴之间形成涡流，如图2所示。这种电流我们称之为轴承电流。 2.轴电流：当发电机存在与转轴交连的交变磁场时，会在转轴上产生感应交变电势（轴电压），这样在图1的闭合回路中会有交变电流流过，这就是轴电流。二、产生轴承电流的原因： 1.水轮发电机转子磁极线圈通常采用单路正反接交替形式，如图

发电机原理

<一> 发电机概述
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。
<二>发电机的分类可归纳如下：
发电机分：直流发电机和交流发电机交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
<三>发电机结构及工作原理
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
柴油发电机工作原理
柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。