[工学]第8章同步发电机的运行监视及异常运行
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电压的变化范围在额定电压的±5％以内，即 105％UN～95％UN；
当U<95％UN时，允许长期运行的定子电流仍 不得大于额定值的105％，发电机出力应减小。
主要原因：电压降低，磁通减小，铁耗减小， 但电流的增加使铜耗加大。通常铜耗引起的温 升大于铁耗引起的温升，总的来说，还是使定 子绕组的温升增加了。
1.电压、电流、负荷情况，周波以及各部分的 温升等均不得超过额定值或相应的规定，并 定时加以记录；
当定子线圈中的温度过高或局部过热时，应 予以特别的注意，必要时应停机检查；
若铁芯温度过高时，可适当降低电压或负荷， 情况严重时亦应停机处理。
三、发电机运行中检查及注意事项
2.通过端盖视察窗，检查端部情况，若发现定 子线圈端部有流胶现象，应加强监视，并适 当加循环水流量。若仍不能消除流胶，则应 及时停机处理。
频率降低时，转速要下降，通风条件较差。另 外，由于转速降低，若要保持端电压不变，必 须增大励磁电流。更为严重的是由于频率低， 给厂用电设备的正常运行造成威胁。使得锅炉、 汽机不能正常工作，影响整个电厂和系统的安 全运行。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
3.功率因数变化对发电机容许负荷的影响
第8章 同步发电机运行监视及异
常运行分析和处理
同步发电机的运行监视 同步发电机不对称运行 同步发电机突然短路 同步发电机失磁运行 同步发电机的常见故障类型
8.1 同步发电机的运行监视
一、同步发电机的主要技术参数
东方电机股份有限公司300 MW汽轮发电机 的技术参数见下表所示。
一、同步发电机的主要技术参数
发电机的功率因数与其额定值有偏差而长期 运行时应遵守的原则是，应使其定子和转子 电流不超过在当时冷却条件下所容许的数值。
8.2 同步发电机不对称运行
一、引起不对称运行的主要原因
1.电力系统发生不对称短路故障。 2.输电线路或其他电气设备一次回路断线。 3.并、解列操作后，断路器个别相未拉开或 未合上。
备注
转子绕组
88℃
120℃ 继续上升
定子铁芯
定子端部结 构部件允许
温度
轴承
出风
埋置检温计 埋置检温计
温度计 油温
检温计 检温计
瓦温 出风
94℃ 120℃
＜65℃ 80℃
＜80℃
120℃ 继续上升
120℃ 继续上升
70℃
75℃
进油温度 不高于 40℃
90℃ 95℃
超过限 值
继续上升
三、发电机运行中检查及注意事项
5%
三相励磁或自并励静态
455 2075
2 数字微机型
二、同步发电机正常运行的监视
二、同步发电机正常运行的监视
1.所有安装在发电机表盘上的电气表计指示值，必 须每小时记录一次；发电机定子绕组、定子铁芯 和进出水、进出风温度，必须每小时检查一次， 每两小时记录一次。
2.发电机在额定负荷及正常的冷却条件下运行时， 定子线圈、铁芯温度若发现个别测点温度异常， 应加强监视，并分析其温度升高的原因，同时作 好事故预想。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
当U<105％UN时，发电机出力应减小。 主要原因：电压增加，磁通大增，铁芯温度增
加；磁路饱和使端部漏磁场增加，端部的结构 件和转子护环表面的发热增加。端电压升高时 发电机的励磁电流要加大，又会受转子绕组发 热的限制。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
3.励磁系统运行注意事项：若发电机工况不变， 运行中励磁电流有所增加，应检查是否有匝 间短路，熔断器熔断或其它问题。
四、发电机安全运行极限
P-Q图：
四、发电机安全运行极限
P-Q图上安全运行范围是由下列因素所限制。 曲为线半C径D所是画以出M的为圆圆弧心；，以最大安全励磁电流IfN 曲为线半G径C所是决以定O的为圆圆弧心；，用最大安全定子电流IN 水平线BG是由原动机最大安全输出功率所决定，
二、不对称运行的分析
1.各相序电动势 转子励磁磁场按规定的方向旋转，在定子绕 组中感应的三相电动势为正序，故正序电动 势就是正常运行时的励磁电动势E+=E0，所 以负序和零序电动势为零，即：E－=0、 E0=0。
3.进口风温度为最高不超过40℃，出口风温度为最 高不超过80℃，冷却器的循环水进水温度33℃， 出水温度最高为37℃。在不影响线圈、铁芯及其 它部件温升时，进水或进风温度允许有所提高。
二、同步发电机正常运行的监视
部件 定子绕组
测量位置和测量方 法
检温计 绕组层间
正常运行限 值
102℃
报警值 停机值 120℃ 继续上升
原动机最大安全输出功率稍大于发电机额定有 功功率PN； BF曲线是实际静稳定边界； D、C、G、B、F点及其相应的曲线围起来的 面积，就叫隐极机安全运行面积。发电机的运 行点落在这块面积之内或边界上，均能安全稳 定运行。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
1.电压偏差对发电机容许负荷的影响
2.频率的偏差对发电机容许负荷的影响 频率的变化范围在额定频率的± 5％以内，即
105％fN～95％fN 。 频率变化将引起损耗、冷却条件及励磁电流的
变化。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
频率增高时，转速升高，转子的离心力增大， 如此长时间运行，要受到转子本体构件能承受 的机械强度限制。频率升高，会使发电机的通 风摩擦损耗加大，但当电压不变时，频率升高， 磁密要减小，铁损要下降。其总的损耗变化， 与电机的结构有关。
东方电机股份有限公司
型号
QFSN-300-2
冷却方式
水氢氢
额定容量（MVA）
353
额定功率（MW）
300
Βιβλιοθήκη Baidu
最大连续出力（MW）
330
额定功率因数（滞后）
0.85
额定电压（kV）
20
额定电流（A）
10190
额定转速（r/min）
3000
频率（Hz）
50
相数
3
额定氢压（Mpa）
0.25
效率
99. 1%
短路比
0. 6241
稳态负序能力
≤10%
暂态负序能力 直轴同步电抗xd 交轴同步电抗xq 直轴瞬变电抗 交轴瞬变电抗 直轴超瞬变电抗 交轴超瞬变电抗 负序电抗 零序电抗 允许频率偏差 允许电压偏差
励磁方式
励磁电压（V） 励磁电流（A） 强行励磁电压倍数 AVR型式
10s 204.7% 193% 22. 598% 22. 598% 15. 584% 15. 584% 17. 183% 7. 326% -5%～+3%
当U<95％UN时，允许长期运行的定子电流仍 不得大于额定值的105％，发电机出力应减小。
主要原因：电压降低，磁通减小，铁耗减小， 但电流的增加使铜耗加大。通常铜耗引起的温 升大于铁耗引起的温升，总的来说，还是使定 子绕组的温升增加了。
1.电压、电流、负荷情况，周波以及各部分的 温升等均不得超过额定值或相应的规定，并 定时加以记录；
当定子线圈中的温度过高或局部过热时，应 予以特别的注意，必要时应停机检查；
若铁芯温度过高时，可适当降低电压或负荷， 情况严重时亦应停机处理。
三、发电机运行中检查及注意事项
2.通过端盖视察窗，检查端部情况，若发现定 子线圈端部有流胶现象，应加强监视，并适 当加循环水流量。若仍不能消除流胶，则应 及时停机处理。
频率降低时，转速要下降，通风条件较差。另 外，由于转速降低，若要保持端电压不变，必 须增大励磁电流。更为严重的是由于频率低， 给厂用电设备的正常运行造成威胁。使得锅炉、 汽机不能正常工作，影响整个电厂和系统的安 全运行。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
3.功率因数变化对发电机容许负荷的影响
第8章 同步发电机运行监视及异
常运行分析和处理
同步发电机的运行监视 同步发电机不对称运行 同步发电机突然短路 同步发电机失磁运行 同步发电机的常见故障类型
8.1 同步发电机的运行监视
一、同步发电机的主要技术参数
东方电机股份有限公司300 MW汽轮发电机 的技术参数见下表所示。
一、同步发电机的主要技术参数
发电机的功率因数与其额定值有偏差而长期 运行时应遵守的原则是，应使其定子和转子 电流不超过在当时冷却条件下所容许的数值。
8.2 同步发电机不对称运行
一、引起不对称运行的主要原因
1.电力系统发生不对称短路故障。 2.输电线路或其他电气设备一次回路断线。 3.并、解列操作后，断路器个别相未拉开或 未合上。
备注
转子绕组
88℃
120℃ 继续上升
定子铁芯
定子端部结 构部件允许
温度
轴承
出风
埋置检温计 埋置检温计
温度计 油温
检温计 检温计
瓦温 出风
94℃ 120℃
＜65℃ 80℃
＜80℃
120℃ 继续上升
120℃ 继续上升
70℃
75℃
进油温度 不高于 40℃
90℃ 95℃
超过限 值
继续上升
三、发电机运行中检查及注意事项
5%
三相励磁或自并励静态
455 2075
2 数字微机型
二、同步发电机正常运行的监视
二、同步发电机正常运行的监视
1.所有安装在发电机表盘上的电气表计指示值，必 须每小时记录一次；发电机定子绕组、定子铁芯 和进出水、进出风温度，必须每小时检查一次， 每两小时记录一次。
2.发电机在额定负荷及正常的冷却条件下运行时， 定子线圈、铁芯温度若发现个别测点温度异常， 应加强监视，并分析其温度升高的原因，同时作 好事故预想。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
当U<105％UN时，发电机出力应减小。 主要原因：电压增加，磁通大增，铁芯温度增
加；磁路饱和使端部漏磁场增加，端部的结构 件和转子护环表面的发热增加。端电压升高时 发电机的励磁电流要加大，又会受转子绕组发 热的限制。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
3.励磁系统运行注意事项：若发电机工况不变， 运行中励磁电流有所增加，应检查是否有匝 间短路，熔断器熔断或其它问题。
四、发电机安全运行极限
P-Q图：
四、发电机安全运行极限
P-Q图上安全运行范围是由下列因素所限制。 曲为线半C径D所是画以出M的为圆圆弧心；，以最大安全励磁电流IfN 曲为线半G径C所是决以定O的为圆圆弧心；，用最大安全定子电流IN 水平线BG是由原动机最大安全输出功率所决定，
二、不对称运行的分析
1.各相序电动势 转子励磁磁场按规定的方向旋转，在定子绕 组中感应的三相电动势为正序，故正序电动 势就是正常运行时的励磁电动势E+=E0，所 以负序和零序电动势为零，即：E－=0、 E0=0。
3.进口风温度为最高不超过40℃，出口风温度为最 高不超过80℃，冷却器的循环水进水温度33℃， 出水温度最高为37℃。在不影响线圈、铁芯及其 它部件温升时，进水或进风温度允许有所提高。
二、同步发电机正常运行的监视
部件 定子绕组
测量位置和测量方 法
检温计 绕组层间
正常运行限 值
102℃
报警值 停机值 120℃ 继续上升
原动机最大安全输出功率稍大于发电机额定有 功功率PN； BF曲线是实际静稳定边界； D、C、G、B、F点及其相应的曲线围起来的 面积，就叫隐极机安全运行面积。发电机的运 行点落在这块面积之内或边界上，均能安全稳 定运行。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
1.电压偏差对发电机容许负荷的影响
2.频率的偏差对发电机容许负荷的影响 频率的变化范围在额定频率的± 5％以内，即
105％fN～95％fN 。 频率变化将引起损耗、冷却条件及励磁电流的
变化。
五、电压、频率的偏差，功率因数 的变化对发电机容许负荷的影响
频率增高时，转速升高，转子的离心力增大， 如此长时间运行，要受到转子本体构件能承受 的机械强度限制。频率升高，会使发电机的通 风摩擦损耗加大，但当电压不变时，频率升高， 磁密要减小，铁损要下降。其总的损耗变化， 与电机的结构有关。
东方电机股份有限公司
型号
QFSN-300-2
冷却方式
水氢氢
额定容量（MVA）
353
额定功率（MW）
300
Βιβλιοθήκη Baidu
最大连续出力（MW）
330
额定功率因数（滞后）
0.85
额定电压（kV）
20
额定电流（A）
10190
额定转速（r/min）
3000
频率（Hz）
50
相数
3
额定氢压（Mpa）
0.25
效率
99. 1%
短路比
0. 6241
稳态负序能力
≤10%
暂态负序能力 直轴同步电抗xd 交轴同步电抗xq 直轴瞬变电抗 交轴瞬变电抗 直轴超瞬变电抗 交轴超瞬变电抗 负序电抗 零序电抗 允许频率偏差 允许电压偏差
励磁方式
励磁电压（V） 励磁电流（A） 强行励磁电压倍数 AVR型式
10s 204.7% 193% 22. 598% 22. 598% 15. 584% 15. 584% 17. 183% 7. 326% -5%～+3%