【正文】 流對(duì)發(fā)電機(jī)的危害，通常在發(fā)電機(jī)的汽側(cè)裝有接軸碳刷，但該型號(hào)發(fā)電機(jī)在汽 側(cè)裝有傳統(tǒng)的接軸碳刷，而在勵(lì)端還裝設(shè)有一套阻容碳刷接軸裝置，其作用有以下兩方面： A、因汽端接軸碳刷的工作環(huán)境相對(duì)比較惡劣，高溫、油霧的影響，有可能使汽端接軸碳刷接地失效，因而在發(fā)電機(jī)的勵(lì)端安裝一套阻容碳刷接軸裝置。發(fā)電機(jī) 空冷器共有 6 組，進(jìn)水量 420T/H，進(jìn)水溫度不超過(guò) 33℃，出水溫度不超過(guò) 38℃。 軸承溫度測(cè)量：每個(gè)軸承出油口處裝有帶電接點(diǎn)的指針式溫度計(jì)，用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)溫度。 發(fā)電機(jī)測(cè)溫裝置 發(fā)電機(jī)的測(cè)溫裝置主要用于溫度等檢測(cè)以保證安全運(yùn)行， WX21Z— 085LLT 150MW 發(fā)電機(jī)所配測(cè)量裝置分述如下。定子繞組采用間接冷卻方式，熱流經(jīng)槽壁，從繞組絕緣傳至鐵芯，由流經(jīng)鐵芯徑向通風(fēng)道的冷卻空氣冷卻鐵芯，發(fā)電機(jī)機(jī)座作為業(yè)子通風(fēng)風(fēng)道，使空氣不僅通過(guò)氣隙而且通過(guò)鐵芯外圓進(jìn)入各段鐵芯，以使軸向溫度均勻分布。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)每分種旋轉(zhuǎn) N 轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì)每分鐘交變 PN次，于是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與交變電勢(shì)的頻率有以下關(guān)系： f＝ PN/60 由于汽輪機(jī)在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行是比較經(jīng)濟(jì)的，規(guī)定為每分鐘為 3000 轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極為一對(duì)極，即兩極電機(jī)，從以上敘述可知，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn) 3000轉(zhuǎn)，極對(duì)數(shù)為一對(duì)極，那么發(fā)電機(jī)每秒鐘電勢(shì)交變 50 次。在工程實(shí) 際應(yīng)用中，發(fā)電機(jī)制造廠(chǎng)家適當(dāng)選擇了轉(zhuǎn)子磁極的形狀，使得在勵(lì)磁繞組中流過(guò)電流后，發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子之間氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致按正弦規(guī)律分布，當(dāng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，就得到了一個(gè)在空間旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與靜止不動(dòng)的三相定子繞組就發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在三相定子繞組中感應(yīng)出正弦交流電動(dòng)勢(shì)，由于三相定子繞組在制造時(shí)，其每相繞組在空間的位置是對(duì)稱(chēng)的，因此感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)也是對(duì)稱(chēng)的，我們?cè)诠こ虒?shí)際中，按照三相電路中的連接方法，把定子繞組接成星形后，再與負(fù)載接通，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，電路中就出現(xiàn)電流，向負(fù)載輸出電能。 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 2 二、 三相交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)成 從總體結(jié)構(gòu)上來(lái)看，三相交流發(fā)電機(jī)都是由建立磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)子和產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的定子的兩大部分組成的，轉(zhuǎn)子由導(dǎo)電的轉(zhuǎn)子繞組與建立磁場(chǎng)并增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成，定子由導(dǎo)電的定子繞組與導(dǎo)磁的定子鐵芯構(gòu)成，發(fā)電機(jī)的定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成了發(fā)電機(jī)的電路部分，發(fā)電機(jī)的定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成了發(fā)電機(jī)的磁路部分，發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間，彼此沒(méi)有電和機(jī)械的直接聯(lián)系，發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子磁路之間通過(guò)磁力線(xiàn)相聯(lián)系，利用磁的聯(lián)系傳遞能量、轉(zhuǎn)換能量。即交流電的頻率為 50 周 /秒，也稱(chēng)之為 50Hz 或工頻（我國(guó)的規(guī)定）。 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中風(fēng)路是冷風(fēng)從護(hù)環(huán)板和轉(zhuǎn)軸之間吹進(jìn)轉(zhuǎn)子，進(jìn)入轉(zhuǎn)子繞組端部風(fēng)腔，在槽入風(fēng)口處冷風(fēng)進(jìn)入轉(zhuǎn)子空心導(dǎo)體，在導(dǎo)體中，這部分冷風(fēng)分成兩部分，一部分冷風(fēng)通過(guò)槽中的空心導(dǎo)體到達(dá)轉(zhuǎn)子中心部位，從那里穿過(guò)空心導(dǎo)體和槽楔上的徑向孔進(jìn)入氣隙。 定子溫度測(cè)量：定子繞組中有 6 個(gè) PT100 電阻測(cè)溫元件，圍繞圓周平均分布，放置在繞組層間，用于遙測(cè)各點(diǎn)的溫度。 空冷發(fā)電機(jī)出入口溫度規(guī)定 發(fā)電機(jī)的入口風(fēng)溫最高不得超過(guò) 40℃、出口風(fēng)溫最高不得超過(guò)90℃ 、發(fā)電機(jī)兩側(cè)入口風(fēng)溫差不超過(guò) 3℃ 出、入口風(fēng)溫差不超過(guò) 50℃，上述溫度都做入電氣與汽機(jī) DCS 畫(huà)面中，使用 PT100 電阻埋入發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行測(cè)溫共有六個(gè)測(cè)點(diǎn)，沿發(fā)電機(jī)圓周分布 。 二、 WX21Z— 085LLT 150MW 發(fā)電機(jī)特殊部分 由山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠(chǎng)按阿爾斯通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制造的 150MW 發(fā)電機(jī)組與國(guó)產(chǎn)機(jī)組略有不同，現(xiàn)分別介紹如下。 B、靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)給轉(zhuǎn)子實(shí)際上提供的直XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 7 流電源是一個(gè)脈動(dòng)直流，由于轉(zhuǎn)子繞組存在電容效應(yīng)，這樣在發(fā)電機(jī)軸上將感應(yīng)出 30V— 80V 的軸電壓，而阻容接軸碳刷能將此電壓抑制在 3V 以下的安全范圍內(nèi)。共計(jì) 30 塊碳刷。當(dāng)電刷達(dá)到應(yīng)用極限前應(yīng)取出并更換，磨損極限為電刷的紅頂指示接近刷握的最低點(diǎn)，為了防止電刷頂端懸掛在刷握上，電刷在達(dá)到磨損最低極限前必須保留幾毫米并將電刷取出，絕對(duì)不能等到零點(diǎn)時(shí)再取出。 不要接觸發(fā)電機(jī)的其它部件。 發(fā)電機(jī)運(yùn)行中更換接地電刷的注意事項(xiàng) WX21Z— 085LLT 150MW 發(fā)電機(jī)勵(lì)端有兩塊接軸接地電刷，汽端有兩塊接軸接地電刷，接地電刷一般在停機(jī)時(shí)更換，若在運(yùn)行過(guò)程中更換此電刷，一次只能取出一只電刷以保持轉(zhuǎn)子與地電壓相同。 戴上護(hù)目眼鏡以防粉粒飛出。由于碳刷的負(fù)溫度特性，要求其均流特性要好。碳刷溫度的測(cè)量： 1）測(cè)量刷辮與碳刷的溫度、 2）測(cè)量刷握的溫度、 3）測(cè)量滑環(huán)與碳刷結(jié)合面的溫度、 4）測(cè)量正負(fù)極滑環(huán)的溫度。 對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁進(jìn)行的調(diào)節(jié)和控制，不僅可以保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，而且可以提高發(fā)電 機(jī)及其電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。實(shí)XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 10 際證明，在短路開(kāi)始的 內(nèi)，靜態(tài)勵(lì)磁與它勵(lì)方 式的勵(lì)磁能力是很接近的，只是在短路 以后才明顯下降。根據(jù)發(fā)電機(jī)的外特性曲線(xiàn)可知，造成發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)與端電壓差值的主要原因是負(fù)荷電流中無(wú)功電流的大小，如果發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流保持不變時(shí)，當(dāng)負(fù)荷的無(wú)功電流越大時(shí)，端電壓降低也越嚴(yán)重，發(fā)電機(jī)的外特性曲線(xiàn)就是保持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，發(fā)電機(jī)的負(fù)載和負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)的情況下，發(fā)電機(jī)端電壓隨負(fù)載變化的曲線(xiàn)。在實(shí)際運(yùn)行中，改變勵(lì)磁會(huì)使端電壓和輸出無(wú)功功率 都 發(fā)生變化，但端電壓變化較小，而輸出的無(wú)功功率會(huì)有較大的變化。兩臺(tái)或兩臺(tái)以上發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，若都為無(wú)差特性，則無(wú)功功率分配不穩(wěn)定，是隨機(jī)的，或者一臺(tái)發(fā)電機(jī)電壓高，另外一臺(tái)發(fā)電機(jī)電壓低，而無(wú)功功率由電壓低的發(fā)電機(jī)承擔(dān)。由上可知，性能優(yōu)良的勵(lì)磁系統(tǒng)改善了實(shí)際的運(yùn)行功率特性，提高了功率輸送極限，而且擴(kuò)大了穩(wěn)定區(qū)，使發(fā)電機(jī)能在功角大于 90 度的區(qū)段運(yùn)行，我們通常把這一區(qū)段稱(chēng)為人工穩(wěn)定區(qū)。（見(jiàn)后） 靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)中關(guān)于強(qiáng)行勵(lì)磁的問(wèn)題 強(qiáng)勵(lì)：當(dāng)電力系統(tǒng)由于發(fā)生短路事故 ，造成系統(tǒng)電壓下降，這時(shí)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)能在極短的時(shí)間內(nèi)，將發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流增大到一定數(shù)值，以保證發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定最經(jīng)濟(jì)、最有效的手段這之一。電壓響應(yīng)時(shí)間是指在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓為額定勵(lì)磁電壓時(shí)，從施加階躍信號(hào)起至勵(lì)磁電壓達(dá)到最大勵(lì)磁電壓與額 定電壓之差的 95％所花費(fèi)的時(shí)間。 靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)的工作原理 ： 大型發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子剩磁小，發(fā)電機(jī)自建壓困難，所以需要借助外部啟勵(lì)電源對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈提供初始勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)靜子電壓升至一定水平后，機(jī)端勵(lì)磁變低壓側(cè)輸出的交流電，通過(guò)晶閘管整流后向發(fā)電機(jī)提供正常的直流勵(lì)磁電流，而啟勵(lì)電源自動(dòng)退出工作，這時(shí) AVR 根據(jù)設(shè)置好的運(yùn)行方式控制晶閘管導(dǎo)通角的大小，而自動(dòng)的調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的大小，保證發(fā)電機(jī)的端電壓的給定運(yùn)行水平。功率柜是靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)中的核心元件之一，它能否穩(wěn)定運(yùn)行決定發(fā)電機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行， 150MW 發(fā)電 機(jī)額定勵(lì)磁電流是 1344A，在正常情況下兩臺(tái)功率柜并聯(lián)運(yùn)行，平均分配勵(lì)磁電流，晶閘管的結(jié)溫不應(yīng)超過(guò) 115 度，這種大功率的晶閘管都設(shè)有冷卻系統(tǒng)，每個(gè)功率柜設(shè)有兩組風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行吹風(fēng)冷卻。 FCR：手動(dòng)勵(lì)磁（恒電流）調(diào)節(jié)裝置的英文縮寫(xiě)。 BOD 板：檢測(cè)出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組正向過(guò)電壓時(shí)，給可控硅跨接器中晶閘管的控制極一個(gè)觸發(fā)脈沖，讓其導(dǎo)通。它由 BOD 檢測(cè)板、正向晶閘管、反向二極管、耗能電阻、過(guò)電壓動(dòng)作檢測(cè)器共同構(gòu)成，請(qǐng)參照靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)圖。 勵(lì)磁電流：給 AVR 提供一個(gè)勵(lì)磁電流的反饋量，作為恒電流調(diào)節(jié)的依據(jù)，同時(shí)也是過(guò)勵(lì)、欠勵(lì)、強(qiáng)勵(lì)的輔助判據(jù)。而 PSS 就是為了解決快速、高放大倍數(shù)勵(lì)磁系統(tǒng)的上述危害，由勵(lì)磁系統(tǒng)提供的一種軟件控制功能，它使用轉(zhuǎn)速、頻率、有功功率做為輸入信號(hào)， 經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，產(chǎn)生一附加控制信號(hào)，從而抑制低頻振蕩。 勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式： 勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式從控制上講分為自動(dòng)與手動(dòng)兩種、從使用方式上分為發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前及發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后兩種、按調(diào)節(jié)依據(jù)的不同可分為恒電壓、恒電流、恒無(wú)功、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)，恒電壓、恒無(wú)功、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)為自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，恒電流調(diào)節(jié)為手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，恒電壓、恒電流功 能在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前后都能使用，而恒無(wú)功及恒功率因數(shù)只能在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后使用，這是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在并網(wǎng)前處于空載運(yùn)行狀態(tài)有功和無(wú)功均為零。 恒電流調(diào)節(jié)：也稱(chēng)之為 FCR 即手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，它以勵(lì)磁電流為調(diào)節(jié)依XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 19 據(jù)，實(shí)現(xiàn)恒勵(lì)磁電 流運(yùn)行。 恒無(wú)功功率調(diào)節(jié)：發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，以無(wú)功功率為調(diào)節(jié)依據(jù)，維持發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率在給定水平上。在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通道間與通道內(nèi)兩種跟蹤，通道間的跟蹤是指兩個(gè)自動(dòng)電壓通道的互相跟蹤，通道內(nèi)跟蹤是指電壓通道與電流通道的互相跟蹤。無(wú)論發(fā)電機(jī)采用何種調(diào)節(jié)方式時(shí)，通道在人工或自動(dòng)切換時(shí)均應(yīng)保證無(wú)擾切換。 D、 裝置電源故障。發(fā)電機(jī)事故停機(jī)時(shí)由保護(hù)跳開(kāi)滅磁開(kāi)關(guān)， BOD 裝置觸發(fā)正向晶閘管導(dǎo)通將耗能電阻接入轉(zhuǎn)子繞組回路進(jìn)行 能量轉(zhuǎn)換滅磁，也稱(chēng)之為滅磁電阻滅磁。 C、 定子電流小于 10%額定值。 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 21 轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)： 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈電流一定時(shí)，突然斷路或發(fā)電機(jī)處于滑極等非正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生很高的正向或反向過(guò)電壓 。 10．起勵(lì)成功及失敗標(biāo)準(zhǔn)： 起勵(lì)時(shí)間 5S，建至額定電壓的 10%。 1靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)限制器： 限制器的目的是維護(hù)發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，以避免由于外部保護(hù)動(dòng)作而出現(xiàn)的事故停機(jī)。 欠勵(lì)限制器：防止發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流過(guò)度減小，造成發(fā)電機(jī)失步。 1發(fā)電機(jī)的建壓： 發(fā)電機(jī)建壓有兩種，一是預(yù)置建壓法，指的是通過(guò)對(duì)裝置內(nèi)部的設(shè)置，當(dāng)發(fā)電機(jī)起勵(lì)成功后，裝置自動(dòng)將發(fā)電機(jī)靜子電壓升至設(shè)定水平。 3） 檢查通道跟蹤功能是否投入，勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式投恒電壓調(diào)節(jié)，各柜之間通訊是否正常，選擇的起勵(lì)方式是否正確。多臺(tái)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，如勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)設(shè)置不合理時(shí)，發(fā)電機(jī)在并列的瞬間將與運(yùn)行機(jī)組發(fā)生搶無(wú)功現(xiàn)象，所以要求值班員在第二臺(tái)機(jī)投運(yùn)時(shí)，一定要注意這個(gè)問(wèn)題，一旦發(fā)生搶無(wú)功現(xiàn)象，應(yīng)迅速人為干預(yù)，調(diào)整各發(fā)電機(jī)無(wú)功在允許運(yùn)行范圍內(nèi)。 5）當(dāng)前及歷史故障查詢(xún)。 滅磁開(kāi)關(guān)的分合次數(shù)。 畫(huà)面調(diào)用。 1 功率柜投切控制 由 AVR 裝置自動(dòng)完成，也可由人工操作完成，發(fā)生自動(dòng)退柜的原因如下： 功率柜風(fēng)機(jī)停運(yùn)超溫、橋臂斷流、橋臂短路、 AVR 內(nèi)部跳閘令、外部保護(hù)跳閘令。 AVR 操作菜單上的狀態(tài)信號(hào)及操作功能： 1）逆變失敗、 2） PSS 投入、XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 24 3)PSS 閉鎖、 4）投勵(lì)磁、 5）遠(yuǎn)方起勵(lì)、 6）起勵(lì)失敗、 7）增磁、 8）減磁、 9）滅磁開(kāi)關(guān)誤分。 交流電源故障：是指廠(chǎng)用交流電源供電故障，因勵(lì)磁系統(tǒng)的照明、風(fēng)機(jī)、都由交流電源供電，而風(fēng)機(jī)停運(yùn)受時(shí)間限制，因盡快查明原因恢復(fù)供電。 脈沖故障：是指觸發(fā)脈沖故障，如該故障長(zhǎng)時(shí)間存在則可能是同XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專(zhuān)業(yè) 培訓(xùn)教材 25 步信號(hào)出了問(wèn)題。 1晶閘管的保護(hù)功能： 在靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)中，大功率的晶閘管是核心元件，但它的過(guò)載能力有限，所以在其每個(gè)橋臂輸入端都裝設(shè)有快速熔斷保險(xiǎn)，晶閘管的過(guò)載電流越大保險(xiǎn)的熔斷時(shí)間就越短以防止其長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載而損壞。 封閉母線(xiàn)的分類(lèi) . 封閉母線(xiàn)按外殼結(jié)構(gòu)分為有離相式封母和共箱式封母。 2）減小故障電流流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)力矩。 封母微正壓裝置 為保證 封母內(nèi)部有良好的絕緣水平，用壓縮機(jī)將空氣干燥后送入封母內(nèi)，使封母內(nèi)氣壓略高于外部大氣壓，以阻止外部空氣水分進(jìn)入封母。 1PT：用于測(cè)量，勵(lì)磁調(diào)節(jié)，為 A 柜保護(hù)提供所有二次電壓 2PT：用于測(cè)量，計(jì)量、同期、勵(lì)磁調(diào)節(jié)，為 B 柜保護(hù)提供所有二次電壓 3PT：用于縱向零序電壓式匝間短路保護(hù)。 4） 注意電量計(jì)量問(wèn)題和記錄時(shí)間， AVR 是否發(fā)生通道切換。對(duì)于發(fā)電廠(chǎng)任一斷路器，在合閘前如其兩側(cè)電壓有可能不同期時(shí)，在該斷路上應(yīng)設(shè)置同期點(diǎn)，并依靠同期裝置，對(duì)斷路器兩側(cè)電壓進(jìn)行同期檢查后，才能并列。 同步 發(fā)電機(jī)的同期方式有兩種，即準(zhǔn)同期和自同期。微機(jī)型自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的原理必須滿(mǎn)足準(zhǔn)同期的三個(gè)條件即應(yīng)在待并側(cè)與系統(tǒng)側(cè)的電壓差、及頻率差滿(mǎn)足要求前提下，確保相角差為零時(shí)，將發(fā)電機(jī)平滑的并入電網(wǎng)，更確切的講，應(yīng)在壓差、頻差滿(mǎn)足要求