【導讀】機是怎樣發(fā)出的電能？根據(jù)電磁感應原理，只要導體切割磁場，在導。體中就會產(chǎn)生感應電動勢，也就是說，不管是導體運動還是磁場運動，在工程實際應用中，發(fā)電機制造廠家適當選擇了。電動勢的作用下，電路中就出現(xiàn)電流，向負載輸出電能。子鐵芯構(gòu)成，發(fā)電機的定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成了發(fā)電機的電路部分，之間通過磁力線相聯(lián)系，利用磁的聯(lián)系傳遞能量、轉(zhuǎn)換能量。磁極的轉(zhuǎn)子磁場旋轉(zhuǎn)一周時，定子繞組中的感應電動勢就要交變P次。轉(zhuǎn)，極對數(shù)為一對極，那么發(fā)電機每秒鐘電勢交變50次。頻率為50周/秒，也稱之為50Hz或工頻。部冷卻）發(fā)電機絕緣材料制造為F級，運行中按B級考核標準執(zhí)行。周平均分布，放置在繞組層間，用于遙測各點的溫度。計，用于現(xiàn)場監(jiān)測溫度。90℃、發(fā)電機兩側(cè)入口風溫差不超過3℃出、入口風溫差不超過50℃，內(nèi)部進行測溫共有六個測點，沿發(fā)電機圓周分布。員注意溫度的變化趨勢，紅色及綠色分別代表溫度高、及溫度正常。溫度不超過38℃。

　　

【正文】 DCS 電源切換試驗 DCS 電源有兩路電源供電：一路由 UPS 供電，一路由廠用電源供電。正常運行時，由 UPS 供電，廠用電源備用，當 UPS 故障時，自動切換至廠用電源供電，電源的切換時間小于 5ms。 DCS 電源中斷，會使計算機系統(tǒng)無法正常工作， DCS 的所有監(jiān)視與操作全部失效，使機爐安全運行受到極大的危脅。 DCS 電源進行廠用電源和 UPS 的切換目的 是： 1）切換時間能否滿足需求（ 5ms 以內(nèi)）； 2）切換以后， DCS 系統(tǒng)能否正常工作。 試驗注意事項： 1） 通知所有監(jiān)盤人員注意，并做好事故預想； 2） 檢查所有納入 DCS 監(jiān)控的電氣設(shè)備保護運行正常，重要的一次設(shè)備必須安排人員就地巡視； 3） 做電源切換試驗時，不得同時進行其它試驗； 4） 試驗完畢后，要檢查 DCS 畫面各開關(guān)位置狀態(tài)正常， DCS 手操器面板上是否有閉鎖信息，畫面模擬量數(shù)據(jù)顯示是否正常。 電子間熱控電源引接（參考） 電子間內(nèi)熱控電源屏由五路電源供電，即兩路直流電源、兩路廠用交流電源、一路 UPS 電源，它們經(jīng)屏內(nèi)不同 的小空開向各自的熱工XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 38 負荷供電。 注意事項： 由于熱控負荷的重要及特殊性，不能隨意停送電，否則將危及機爐的安全運行。 如必須停電的設(shè)備，經(jīng)值長及熱工人員許可后，并辦理工作票。 第八節(jié) 發(fā)電機異常運行狀態(tài)分析及處理 發(fā)電機靜子電流三相不對稱 定子三相電流不對稱：主要危害是將產(chǎn)生負序電流。 負序電流： A、 B、 C 三相達到最大值的順序與正序電流方向相反，這種性質(zhì)的電流就稱為負序電流。 產(chǎn)生負序電流的危害是，負序電流在靜子繞組中產(chǎn)生負序磁場相對轉(zhuǎn)子為兩倍的工頻轉(zhuǎn)速，切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生 100HZ的電流，致 使轉(zhuǎn)子繞組導體發(fā)熱嚴重，產(chǎn)生振動。且此倍頻電流在轉(zhuǎn)子中部延軸向流通，造成轉(zhuǎn)子端部局部高溫，甚至可能引起護環(huán)松膠的危險。針對負序電流，在轉(zhuǎn)子繞組上加一阻尼電阻，對負序電流產(chǎn)生阻尼做用，使負序電流減小。發(fā)電機三相靜子電流不平衡對于汽輪發(fā)電機來說，轉(zhuǎn)子表面發(fā)熱的危害是主要的。 150MW 發(fā)電機在其 DCS畫面參數(shù)中有負序電流這一參數(shù)，正常運行時不能超過額定電流的 8％即 517A。而發(fā)電機裝設(shè)的不對稱過負荷就是對發(fā)電機三相電流不對稱的保護，運行中根據(jù)三相靜子電流是否平衡及監(jiān)視負序電流大小，兩者相結(jié)合來判斷。 XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 39 發(fā)電機的失磁 運行 發(fā)電機失磁：由于各種原因，致使發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組失去勵磁電流，使轉(zhuǎn)子磁場消失。 失磁的原因： MK 開關(guān)掉閘、轉(zhuǎn)子繞組或勵磁回路開路、勵磁系統(tǒng)故障。 失磁的危害 失磁后，發(fā)電機由遲相運行轉(zhuǎn)為進相運行，發(fā)電機即發(fā)有功又發(fā)無功的狀態(tài)稱為遲相運行。發(fā)電機只發(fā)有功而不發(fā)或吸收功的狀態(tài)稱為進相運行。發(fā)電機失磁后，轉(zhuǎn)子磁場消失，由同步運行轉(zhuǎn)為異步運行，從系統(tǒng)吸收無功功率建立磁場，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生滑差電流，此電流產(chǎn)生制動力矩使發(fā)電機使發(fā)電機發(fā)出有功， 2）因差頻電流的存在，引起靜轉(zhuǎn)子局部過熱。 3）晶閘管勵磁系統(tǒng)中發(fā)生失磁時 ，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生反向過電壓。 4）大型機組發(fā)生失磁，會從網(wǎng)上吸收無功，吸收無功的多少取決于發(fā)電機發(fā)出有功的多少，失磁后的發(fā)電機將導致系統(tǒng)電壓降低，對發(fā)電機本身也一定的危害，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，因而大容量的發(fā)電機不允許失磁運行。 1． 失磁的判斷： 1）根據(jù)發(fā)電機運行參數(shù)的變化， 2）根據(jù)保護動作的情況， 3）報警信號。（失磁保護動作后。第一時限減出力，第二時限切換廠用，第三時限保護作跳機 2． 失磁的處理：首先確證失磁保護動作，主開關(guān)及滅磁開關(guān)跳閘，廠用系統(tǒng)已切至備用電源供電，檢查靜態(tài)勵磁系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子繞組回路。發(fā)電機滑環(huán)碳刷， 對 A、 B 柜失磁保護動作情況檢查，XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 40 對功率柜、 MK 開關(guān)的檢查，如有明顯故障，盡快處理，故障消除后，零起升壓至額定值，升壓過程中，觀察有無異常，如無異常，將發(fā)電機與系統(tǒng)并列，若故障不明或暫時處理不了，應做好安全措施后，詳細檢查處理。 發(fā)電機電壓變化時影響； 發(fā)電機正常運行發(fā)出無功的多少完全取決于用戶，分為 1）、感性無功，對主極磁場起去磁作用， 2）、容性無功，對主極磁場起增磁作用，3）、阻性負載，使發(fā)電機氣隙磁場發(fā)生畸變。無功功率是根據(jù)電磁感應原理而工作的設(shè)備不可缺少的，它即建立磁場，又進行能量的轉(zhuǎn)換。 系統(tǒng)的 電壓水平取決于無功功率的分布，與系統(tǒng)的運行方式，潮流分布，外界負荷等有關(guān)，有時通過改變變壓器的分接頭開關(guān)調(diào)整電壓，實際上也就是改變無功功率的分布。 發(fā)電機電壓的變化范圍是177。 5%的額定電壓，最大允許運行范圍是177。10%的額定電壓，廠用電動機電壓變化范圍；低壓 5%— +10%。 150MW機組電壓運行范圍在 — 之間。 發(fā)電機電壓高的危害： 當人為調(diào)使電壓升高無功增加，勵磁電流增加，使轉(zhuǎn)子電流增大，引起轉(zhuǎn)子表面、轉(zhuǎn)子繞組溫度升高；定子磁通飽和漏磁通增加，定子鐵芯發(fā)熱，使發(fā)電機定子鐵芯局部出現(xiàn)高溫，發(fā) 電機電壓太高將對發(fā)電機的靜子絕緣構(gòu)成威脅。定子結(jié)構(gòu)部件可能出現(xiàn)局部高溫。 發(fā)電機電壓低的危害： 1）靜子繞組過熱（因靜子電流增大） P=√ 3UXXIXXCOSφ ，當 UXXXXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 41 下降時保證出力不變， IXX一定增大，才能維持有功不變。 2）對發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)有影響，當勵磁電流過低時，有可能落在空載曲線的直線部分，當勵磁電流發(fā)生很小的變化時，靜子電壓變化很大。 3）影響靜穩(wěn)特性， Pmax=UE/XdSINδ ， P 不變， U 降低， δ 增大，使系統(tǒng)極限輸送能力降低，系統(tǒng)靜穩(wěn)能力下降。 4)使廠用輔機出力降低，因轉(zhuǎn)距與電壓的平 方成正比。 發(fā)電機頻率變化時的影響 一般規(guī)定了 3000MW 及以上的系統(tǒng)頻率變化范圍為 177。 （ — ）， 3000MW 以下的發(fā)電機頻率變化范圍為177。 （（ — ）。 頻率升高的影響： 1）頻率高，轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子離心力大，會使發(fā)電機轉(zhuǎn)子某些部件損壞，汽機超速。 2）使損耗增加，引起鐵芯溫度升高，電壓也會升高，使鐵芯飽和。 頻率降低的影響： 1）發(fā)電機靜、轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱（固鼓風量減小，冷卻條件變壞）； 2）使系統(tǒng)無功負荷增加，發(fā)電機勵磁電流增大，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱；因發(fā)電機端電壓與頻 率成正比。 3）對廠用系統(tǒng)電壓的影響，廠用轉(zhuǎn)機的出力大幅下降，有可能形成惡性循環(huán)，發(fā)展成頻率崩潰； 4）頻率低可能引起共振，造成汽輪機葉片斷裂。 發(fā)電機靜穩(wěn)與功率振蕩 XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 42 發(fā)電機靜穩(wěn)是指發(fā)電機輸出的電磁功率是按照穩(wěn)定規(guī)律進行變化的，稱之為靜穩(wěn)。也就是發(fā)電機在受到擾動時，發(fā)電機保持同步運行的能力。實際上發(fā)電機輸出的電磁功率與功角為正弦關(guān)系，我們稱之為發(fā)電機的功角特性。發(fā)電機的功角是指發(fā)電機電勢與端電壓之間的夾角或發(fā)電機主磁場與氣隙磁場軸線的夾角，前者是從電路的關(guān)系來看，后者是從磁場關(guān)系來看，因發(fā)電機所輸出的電 磁功率與功角成正弦關(guān)系，所以功角在 0— 90 度范圍內(nèi)變化時，功角與電磁功率成正比關(guān)系，功角越大電磁輸出功率就越大，即發(fā)電機在功角特性曲線上升部分的點都是穩(wěn)定的但不能超過 90 度，如超過進入下降部分的點，由功角特性可知功角增大時，電磁輸出功率反而減小，當功角減小時，電磁輸出功率反而增大，這樣發(fā)電機的機械輸入功率與電磁輸出功率不能平衡，從而發(fā)生激烈的功率振蕩。 發(fā)電機正常運行時功角約為 30— 40 度左右，不能接近 90 度，發(fā)電機從發(fā)熱角度考慮， δ越大， P 越大，發(fā)電機各部溫度越高，對發(fā)電機的安全造成威脅，從發(fā)電機靜穩(wěn)特性 來看，如把發(fā)電機過載能力提高，（發(fā)電機的過載能力是指最大電磁功率與額定功率比值） 根據(jù)公式 ， Pmax=UE/XdSINδ可知，一是增大勵磁電流，提高發(fā)電機電勢 E，但這樣會使發(fā)電機勵磁繞組過熱。二是減小發(fā)電機同步電抗 Xd，也就是增大發(fā)電機氣隙寬度，這樣為了保證發(fā)電機氣隙磁通不變，要增加勵磁繞組的安匝數(shù)才能滿足要求，使發(fā)電機體積增大。綜上所述，發(fā)電機功角在正常運行時在 3040 度就可以了。 發(fā)電機發(fā)生振蕩的原因：一是同期振蕩就是指發(fā)電機功率平衡點XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 43 在功角曲線上升范圍內(nèi)發(fā)生小的變化，在短時間內(nèi)發(fā)電機的輸出功率波動， 但最終又能穩(wěn)定在功率平衡點上繼續(xù)保持同步運行。二是非同期振蕩就是指發(fā)電機功率平衡點在功角曲線下降范圍內(nèi)發(fā)生變化，發(fā)電機不能穩(wěn)定在新功率平衡點上運行，從而發(fā)生激烈的振蕩。 發(fā)電機振蕩的原因： 1） A 靜態(tài)穩(wěn)定的破壞，如運行方式的突然改變 B 發(fā)電機與系統(tǒng)聯(lián)系的阻抗增加，如較長線路中部分線路跳閘或誤操作 C 電力系統(tǒng)中功率發(fā)生嚴重不平衡，如甩負荷，聯(lián)絡(luò)線路跳閘， D 大型機組失磁， E 原動機調(diào)速系統(tǒng)失靈。 危害：使發(fā)電機長時間遭受變化的持續(xù)過電流的危害。 處理原則 A、增大勵磁電流，增加電勢，加強定轉(zhuǎn)子之間的電磁聯(lián)系 B、減小有功 ，減小制動轉(zhuǎn)距，以達到減小功角δ的目的。采取以上兩方面的措施使發(fā)電機易拉入同步運行。 發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行 發(fā)電機變電動機就是指發(fā)電機在正常運行時，主汽門突然關(guān)閉，發(fā)電機由發(fā)出有功變?yōu)槲鲇泄Φ倪\行狀態(tài)。從發(fā)電機的原理上可知發(fā)電機的運行狀態(tài)完全是可逆的，但與其同軸的汽輪機則是不允許無蒸汽運行的，主要是鼓風摩擦對汽輪機尾部葉片有損害。大容量發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行時，由電氣的逆功率保護將發(fā)電機跳閘，以避免損壞汽輪機的尾部葉片。 功率因數(shù) COSφ =（滯后）（滯后是指：發(fā)電機在正常運行時靜子電XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 44 流滯后靜子電 壓的相位） 對于發(fā)電機 :COSφ越大，發(fā)出的無功越少，反之則多。對于電動機：COSφ越大，所需要的無功越少，反之則多。 第九節(jié) 6KV 廠用電源快切裝置（參考 MFC— 2020— 2 型） 概述： 大容量發(fā)電機組的發(fā)電廠，在事故情況進行高壓廠用電源切換時，要求切換時間、供電安全、和較高可靠性。 快切：當母線殘壓與待投入電源之間相角差沒有達到電機所承受的沖擊電流前合上備用電源開關(guān)。切換時間為 12MS— 。 慢切：也叫殘壓切換，當母線殘壓降至 30%左右時，裝置將備用電源投入的切換。切換時間為 以上。 同 期捕捉切換：當快切不成功時，待投入電源與母線殘壓所出現(xiàn)的第一次最小相角差，這時裝置將備用電源投入的切換。切換時間為 。 按開關(guān)的合跳閘順序分為 ： 并聯(lián)切換、分為并聯(lián)全自動及并聯(lián)半自動，并聯(lián)全自動是指合跳開關(guān)都由裝置完成。正常啟停機時使用，由人工從 DCS 上啟動，先合上工作（備用）開關(guān)，經(jīng)過一定的延時，再跳開備用（工作）開關(guān)，能實現(xiàn)雙向切換即能從備用切至工作電源，也能由工作切至備用電源，如果在延時時間內(nèi)剛合上的備用（工作）開關(guān)由于某種原因被跳開，則裝置不再自動跳工作（備用）開關(guān)。啟動時如不滿足并聯(lián)切換的 條件，裝置將閉鎖并發(fā)信以提醒值班人員注XXXX 發(fā)電有限責任公司電氣專業(yè) 培訓教材 45 意。 串聯(lián)切換、先跳開工作電源開關(guān)，在確認工作電源開關(guān)跳開后，再合上備用電源開關(guān)，由保護啟動只能實現(xiàn)單向切換即由工作切向備用電源， 同時切換、合跳開關(guān)的命令由裝置在同一時間發(fā)出，由于開關(guān)實際合上或跳開等因素的不確定性，所以此項功能在工程實際上不應用。 按切換速度可分為： 1）快速切換 2）同期捕捉切換 3）殘壓切換。 按不同情況的切換分為 ： 1） 正常情況：正常起停機時人工啟動，用并聯(lián)切換，在滿足并聯(lián)切換的條件時，裝置啟動。 2） 事故情況：實現(xiàn)串聯(lián)切換滿足快 速，同捕，殘壓的切換條件時進行切換 3） 異常情況：當工作電源開關(guān)誤跳、或母線失壓時，前者由工作電源開關(guān)的輔助接點啟動裝置進行切換。后者由保護啟動進行切換。 快切裝置切換的條件是工作及備用開關(guān)一個合一個分，工作電源開關(guān)誤跳例外，否則裝置不能確定切換邏輯，進入裝置閉鎖等待狀態(tài)。 快切的去耦合功能：啟動裝置進行切換廠用電源