发电机课件精讲

• 2．转子 • 转子由转子铁心、转子绕组（也叫励磁 绕组）、集电环，转轴等部件组成。 转 子铁心既是发电机磁路的一部分，又是固 定励磁绕组的部件。 • 励磁绕组由裸扁铜线绕成同心式绕组，嵌 放在铁心槽中，所有绕组串联组成励磁绕 组。直流励磁电流一般是通过电刷和集电 环引入转子励磁绕组，形成转子的直流电 路。
二、汽轮发电机的基本结构
• 从发电机的工作原理可知， 发电机是由定子、转子两个 基本部分组成的。如图所示 为汽轮发电机的结构示意。 下面分别介绍定子和转子。
• 1.定子 • 定子由定子铁心、定子绕组（也叫电枢绕 组）、机座、端盖及挡风装置等部件组成。 • 定于铁心是发电机磁路的一部分，同时也 用来嵌放定子绕组。定子铁心的形状呈圆 筒形，在内壁上均匀地分布着槽。整个铁 心用非磁性的端压板和抱紧螺杆压紧固定 于机座上。 • 定子绕组是定子的电路部分，是感应电 动势、通过电流、实现机电能量转换的重 要部件。
发电机启动前的准备工作
• • 发电机及附属设备的检查 发电机启动前，发电机检修工作应全部完成，工作票收回，安全措施， 临时措施均已拆除，发电机具备启动条件。 – 检查励磁回路接线良好，发电机、励磁机电刷均已安装完好， 电刷排列正确并均不短于2cm,接触面积应大于85%压力均匀 （一般为0.015—0.025MP）;电刷在刷握内与刷握位置与滑 环或整流子垂直，距滑环或整流子2—4mm；接地电刷安装 良好。 – 从窥视孔检查发电机定子，端部线圈无变形，碳化现象。 – 灭火装置完好，齐全。 – 空冷器无漏水现象，空冷室内清洁无杂物。 – 各部温度计完好无缺。 – 电流互感器，电压互感器，绝缘子无放电痕迹。 – 磁场变阻RC在最大位置。 – 发电机PT一、二次熔断器完好，PT刀闸1G、2G在断开位置。 – 自动灭磁开关MK动作良好，并在断开位置,灭磁刀闸在断开 位置。 – 发电机断路器空试正常。 – 发电机引线及电缆，励磁和通向发电机转子电缆完好无损。
• ⑴ 冷态时，发电机定子电流不得超过额定 值30%，30分钟后才可缓慢增加到额定。 • ⑵ 热态时，发电机在额定负荷内带负荷不 受限制。 • ⑶ 接带负荷后，发电机定子、转子线圈及 进出口风温均在规定范围内。
发电机解列、停机
• 发电机解列 • 接到值长“发电机解列”命令后，转移发电机负荷。 • 将解列发电机有功降至零。 • 退出待解列发电机强行励磁。 • 退出发电机自动励磁装置。 • 用磁场变阻器RC降低无功至零，此时电流也降至零。 • 断开发电机断路器，向汽机发出“注意”“已解列”信号。 • 降低励磁电流，使RC调至最大位置。 • 断开灭磁开关MK。 • 将发电电机断路器退至检修位置。 • 拉开发电机PT刀闸，取下PT二次保险。 • 取下发电机控制，合闸保险。 • 拉开发电机励磁刀闸。 • 停用发电机各保护，取开保护压板。 • 停机后试验。 • 测量发电机热态绝缘电阻，包含定子、转子及励磁回路，将测量结果 记录。 • 试验发电机断路器，灭磁开关的运行操作及联锁并记录试验结果。
发电机的启动与并列
• 一 、启动过程中的检查内容 • 1、汽轮机冲转时，应监视发电机，励磁机有无磨 擦声，如发现不正常的声音，应立即查明原因， 并报告值长。 • 2、电机转速达到1500r/min时，应进行以下检查。 • a 滑环、整流子上电刷是否有跳动，接触不良的 现象，如果有应及时处理。 • b 测量轴承绝缘合格 • c 发电机其他各部无异常。
• 温度或温升 • 1、定子、转子温升 • 发电机定,转子允许温升如下表(当发电机进 风温度为40°C时) • 定子绕组 80 °C 转子绕组90 °C定子铁 心80 °C
• 2、进出口风温 • 发电机进口风额定温度40度,最高不超过55度.出口最高不 超过75度. • 3、电压 • 发电机运行电压的变化范围在额定电压的±5%(即6KV6.6KV)以内运行.发电机最高电压不得超过额定电压的 110%,即6930V;最低不得低于额定电压的90%,即5670V, 但必须满足厂用电及用户的供电需要。 • 4、频率 • 发电机运行允许频率(周波)变动范围为±0.5HZ,即49.5— 50.5HZ，超出此频率范围时,运行人员应及时调整,严禁在 规定频率范围外运行。 • 5、电流 • 正常情况下,发电机应在不超过额定电流下运行,当进风温 度高于40度 时,每升高1度,定子转子电流降低2%,当进风 温度低于40度时,每降低1度定子、转子电流可升高5%运 行。
发电机正常运行规定
• 1、发电机在正常运行中，根据入口风温发 电机主要部件的温升不得超出下表规定
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2、发电机冷却气体温不得高于55度最低不得低于15度，空冷器不得凝水珠。 3、当发电机不带满负荷时，最好保持静止线圈温度在10度—105度之间，当 冷却气体温度高于55度时，应减少静子电流，若低于35度时，则允许增加静 子电流，但此时发电机各部件温度及温升不得超出允许值。 4、发电机静子线圈的绝缘电阻应使用1000-2500V摇表测量，其测量吸收比 R60"/R15"不小于1.3。在同温度条件下，与前次测量结果比较不应低于以前 测量结果1/3，否则应汇报领导，查明原因将其消除。 5、励磁机及回路用500V摇表测量，其数值不得低于0.5MΩ，如果小于0.5Ｍ Ω应查明原应进行处理并将结果汇报领导。 6、发电机电压允许在额定值的±5%范围内变动，最高不能大于额定值的 10%。此时静子电流，转子电流不超过其额定值为限。 7、当发电机电压下降到额定值的95%时，静子电流的允许值不能超过额定 值的105%。 8、发电机的各相电流之差，不得超过额定值10%，同时任何一相电流不得 超过额定值。 9、发电机的周波应保持在50周/秒运行，变动范围不得超过额定值的±0.5周 /秒。 10、在正常进行情况下，发电机不得进相进行，其力率不得超过滞后的 0.95。 11、发电机的力率在0.8—0.95之间范围内，其出力可达到额定值，如低于 0.8时，应严格控制转子电流，不超过允许值。 12、发电机的各部振动不应超过0.05/ mm。 13、发电机控制盘上的仪表应每小时正点记录一次。
• 励磁系统的作用 • 电力系统正常运行时，发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压 水平和并联运行机组间无功功率的分配。因此，发电机励磁系统的主 要作用有以下几个方面： • (1) 在正常运行条件下，向汽轮发电机提供励磁电流，并根据发电 机所带负荷的情况，相应地调整励磁电流，以维持发电机机端电压在 给定水平。 • (2) 使并列运行的各汽轮发电机所带的无功功率稳定而合理地分配。 • (3) 增加并人电网运行的汽轮发电机的阻尼转矩，以提高电力系统 静态稳定性及输电线路的有功功率传输能力。 • (4) 在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，实 行强行励磁，将励碰电流迅速增到足够的顶值，以提高电力系统的暂 态稳定性。 • (5) 在汽轮发电机突然解列、甩掉负荷时，实行强行减磁，将励磁 电流迅速降到安全数值，以防止发电机的机端过电压。 • (6) 在发电机内部发生短路故障时，实行快速灭磁，将励磁电流迅 速减到零值，以减小故障损坏程度。 • (7) 在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励磁限制和欠励 磁限制，以确保汽轮发电机组的安全稳定运行。
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• 我国电力系统的标准频率规定为 50Hz，因此，当n=3000r/min时 发电机应为一对极。 • 当汽轮发电机的三相绕组与负载 接通时，对称三相绕组中流过对称 三相电流，并产生一个旋转磁场， 这个旋转磁场的转速n1=60f/p，即 定子旋转磁场的转速与发电机转子 转速相同，也就是同步，故汽轮发 电机也称同步发电机。
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发电机并列操作 （1）发电机转速达到3000r/min并定速后，应对发电机全面检查一次。轴瓦温度正常， 振动合格，电刷无跳动、卡涩现象；测量轴承绝缘合格，其他各部无异常。 （2）合上待并发电机电压互感器刀闸，给上电压互感器二次保险。 （3）合上发电机灭磁刀闸，给上发电机控制保险。 （4）投入发电机保护。 （5）待接到汽机发来“注意”、“可并列”信号后，经值长同意可进行并列操作。 （6）合上灭磁开关MK。 （7）缓慢调整磁场变阻器RC发电机升压。 （8）升至3000V时，测定绝缘（用绝缘监察按钮）。 （9）缓慢升压至6.3KV。 （10）将发电机断路器推至运行位置，检查合闸保险正常。 （11）投入发电机的同期开关TK。 （12）检查同期闭锁开关STK在“断”位置。 （13）将手动准同期选择开关1STK打在“粗调”位置。 （14）调整电压、频率与系统一致。 （15）将手动准同期开关打至“精确”位置。 （16）调整电压、频率与系统一致。 （17）观察同期表，当指针缓慢旋至零位时，用发电机转换开关1KK合闸，发电机与 系统并列。 （18）观察表计指示确定已并列，将TK、1STK断开，将1KK打至“合闸后”位置。 （19）投入自动调整励磁装置。 （20）投入强行励磁开关ZK。 （21）向汽机发出“注意”、“已并列”和“注意”、“增负荷”。 （22）记录并列时间，通知值班长发电机已并列。
发电机、励磁机
设备结构、工作原理、操 作注意事项及紧急事故的 处置
一、汽轮发电机的工作原理
• 导线切割磁力线能产生感应 电动势，将导线连成闭合回 路，就有电流流过，汽轮发 电机就是利用电磁感应原理 将机械能转变为电能的。
• 如图所示为汽轮发电机的工作原理示意。在汽轮 发电机的定子铁心内，对称地安放着A-X、B-Y、 C-Z三相绕组。所谓对称三相绕组，就是每相绕 组匝数相等，三相绕组的轴线在空间互差120度 电角度。在汽轮发电机的转子上装有励磁绕组， 当直流电通过励磁绕组时会产生主磁场，其磁通 如图中虚线所示。磁极的形状决定了气隙磁密在 空间基本上按正弦规律分布。所以，当原动机带 动转子旋转时，就得到一个在空间按正弦规律分 布的旋转磁场。定子三相绕组在空间互差120度 电角度，因此，三相感应电动势在时间上也互差 120度电角度，发电机发出的就是对称三相交流 电。
汽轮发电机的励磁系统
• 励磁系统的组成 • 汽轮发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励 磁调节器两部分组成，励磁功率单元由直流励磁 机和可控整流器等组成，用于向汽轮发电机励磁 绕组提供励磁电流，建立磁场。 • 励磁调节器由双通道微机组成，根据输入信号和 给定值控制励磁功率单元的输出。整个励磁系统 是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的 一个反馈自动控制系统。
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发电机启动前的试验： 1．机电信号试验正常。 2．同步器电机正反转试验正确。 3．进行保护试验： a 差动试验 b 复合电压闭锁过电流保护试验 c 过负荷试验 d 单向接地保护试验 e 强励试验 f 自动励磁装置试验 g 灭磁开关发电机主开关联动试验。 4、测量绝缘电阻。 a 测量定子绝缘电阻（1G、2G在断开位置，用2500V摇表）不低 于6MΩ，与前次测量相比，不低于前次的50%。 • b 测量转子回路绝缘电阻（用500V摇表），不低于0.5MΩ 。 • c 测量励磁回路绝缘电阻（用500V摇表），不低于0.5MΩ。 • d 测量轴承绝缘电阻（取下接地碳刷，用500V摇表），不低于 0.5MΩ
发电机的运行及维护
• 1、信号装置 • (1) 机电联系信号是电气主控与汽机控制室 之间在正常运行及事故情况下相互联系的 重要工具，因此必须保持信号始终完好， 出现故障后应及时与检修联系处理，凡对 方发出的正确信号，均应无条件执行。 • (2) 机电联系信号不得进行与机电联系无关 的其他联系工作。
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并列时注意事项： ⑴ 同期表有卡住现象不能并列。 ⑵ 同期表指针跳动时不能并列。 ⑶ 同期表指针转动太快不能并列。 ⑷ 同期表指针在同期点停止不能并列。 ⑸ 同期表指针转动快慢不均不能并列。
• 发电机并列后接带负荷。发电机与系统并 列后，负荷的增加决定于汽轮机的带负荷 能力，但发电机应满足以下要求：