【正文】 保護提供所有二次電壓 3PT：用于縱向零序電壓式匝間短路保護。 第五節(jié) 發(fā)電機系統(tǒng)中各 PT 的作用 發(fā)電機中性點單相 PT 的作用為構(gòu)成定子 100%接地保護提供三次諧波電壓制動量。 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入封母。（運行中，封母的允許溫度為 60℃ —70℃）。 2）減小故障電流流過時所產(chǎn)生的電動力矩。共相式封母：三相封閉在一起，母線相間沒有金屬隔板。 封閉母線的分類 . 封閉母線按外殼結(jié)構(gòu)分為有離相式封母和共箱式封母。 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 26 快熔及阻容保護原理圖 控制系統(tǒng)術(shù)語含義： DEH— 汽輪機數(shù)字電夜調(diào)整系統(tǒng) SCS— 順序控制系統(tǒng) FSSS— 鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng) CCS— 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) MFT— 鍋爐燃料總跳閘 DAS— 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 交流 ABC 三相輸入 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 27 ETS— 汽輪機緊急跳閘 TSI— 汽輪機安全監(jiān)控系統(tǒng) OPC— 汽輪機超速 RB— 輔機故障減負荷 ASS— 自 動準同期裝置 ECS— 電氣控制系統(tǒng) NCS— 網(wǎng)絡(luò)計算機控制系統(tǒng) DCS— 計算機分散控制系統(tǒng) 第四節(jié) 發(fā)電機封母及封母微正壓裝置 發(fā)電機封母概述 用外殼加以封閉保護的帶電母線稱為封閉母線。 1晶閘管的保護功能： 在靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中，大功率的晶閘管是核心元件，但它的過載能力有限，所以在其每個橋臂輸入端都裝設(shè)有快速熔斷保險，晶閘管的過載電流越大保險的熔斷時間就越短以防止其長時間過載而損壞。 功率柜故障：是指風(fēng)機故障、快熔保險熔斷、阻容系統(tǒng)保險熔斷、橋臂斷流等綜合故障。 脈沖故障：是指觸發(fā)脈沖故障，如該故障長時間存在則可能是同XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 25 步信號出了問題。 過電壓保護動作：是指轉(zhuǎn)子正向或反向過電壓保護動作，這時應(yīng)檢查與耗能電阻相串聯(lián)的保險是否有熔斷，耗能電阻是否完好。 交流電源故障：是指廠用交流電源供電故障，因勵磁系統(tǒng)的照明、風(fēng)機、都由交流電源供電，而風(fēng)機停運受時間限制，因盡快查明原因恢復(fù)供電。因異常報警信號非常多在這里不一一例舉。 AVR 操作菜單上的狀態(tài)信號及操作功能： 1）逆變失敗、 2） PSS 投入、XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 24 3)PSS 閉鎖、 4）投勵磁、 5）遠方起勵、 6）起勵失敗、 7）增磁、 8）減磁、 9）滅磁開關(guān)誤分。當(dāng)本柜輸出電流小于 50A 時，風(fēng)機自動停運。 1 功率柜投切控制 由 AVR 裝置自動完成，也可由人工操作完成，發(fā)生自動退柜的原因如下： 功率柜風(fēng)機停運超溫、橋臂斷流、橋臂短路、 AVR 內(nèi)部跳閘令、外部保護跳閘令。 參數(shù)整定。 畫面調(diào)用。 三、調(diào)節(jié)柜面板： 設(shè)置功能。 滅磁開關(guān)的分合次數(shù)。 就地對滅磁開關(guān)的操作。 5）當(dāng)前及歷史故障查詢。 2）功率柜的輸出電流、 3）冷卻風(fēng)機的工作狀態(tài)。多臺發(fā)電機并列運行時，如勵磁系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)設(shè)置不合理時，發(fā)電機在并列的瞬間將與運行機組發(fā)生搶無功現(xiàn)象，所以要求值班員在第二臺機投運時，一定要注意這個問題，一旦發(fā)生搶無功現(xiàn)象，應(yīng)迅速人為干預(yù)，調(diào)整各發(fā)電機無功在允許運行范圍內(nèi)。 1開機操作： 當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速升到額定的 95％時，合滅磁開關(guān)，在 AVR菜單上進行遠方起勵 ，發(fā)電機在 5— 10 秒內(nèi)電壓升到額定的 90％左右，XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 23 再由人工操作增磁升至額定，再由同期裝置將發(fā)電機并入電網(wǎng)。 3） 檢查通道跟蹤功能是否投入，勵磁調(diào)節(jié)方式投恒電壓調(diào)節(jié)，各柜之間通訊是否正常，選擇的起勵方式是否正確。 1勵磁系統(tǒng)開機前的檢查 1） 檢查裝置電源，包括： 230V 直流電源 、由同步變提供的交流電源、冷卻系統(tǒng)電源、各柜照明電源、起勵電源、勵磁變溫控器電源小開關(guān)在合入位并正常，交流進線柜刀閘在合，滅磁開關(guān)無異常。 1發(fā)電機的建壓： 發(fā)電機建壓有兩種，一是預(yù)置建壓法，指的是通過對裝置內(nèi)部的設(shè)置，當(dāng)發(fā)電機起勵成功后，裝置自動將發(fā)電機靜子電壓升至設(shè)定水平。即發(fā)電機在正常運行時，無功與有功有著一一對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)對應(yīng)關(guān)系而設(shè)置的限制曲線。 欠勵限制器：防止發(fā)電機勵磁電流過度減小，造成發(fā)電機失步。 V/HZ 限制器（電壓頻率比值限制器）： 防止 發(fā)電機的電壓頻率比值過高，而引起發(fā)電機及主變鐵芯過度飽和，而引起的過熱。 1靜態(tài)勵磁系統(tǒng)限制器： 限制器的目的是維護發(fā)電機的安全穩(wěn)定運行，以避免由于外部保護動作而出現(xiàn)的事故停機。滿足上有述任一條件，起勵裝置退出；當(dāng)起勵時間達到 5S，機端電壓未建至額定電壓的 10%，起勵失敗，發(fā)起勵失敗信號。 10．起勵成功及失敗標準： 起勵時間 5S，建至額定電壓的 10%。由于采用了可控硅跨器技術(shù)，耗能電阻不再局限是非線性還是線性電阻。 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 21 轉(zhuǎn)子過電壓保護： 當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈電流一定時，突然斷路或發(fā)電機處于滑極等非正常運行狀態(tài)時，將在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生很高的正向或反向過電壓 。同時向DCS 上傳逆變滅磁失敗信號。 C、 定子電流小于 10%額定值。 逆變滅磁的條件： A、 有停機令。發(fā)電機事故停機時由保護跳開滅磁開關(guān)， BOD 裝置觸發(fā)正向晶閘管導(dǎo)通將耗能電阻接入轉(zhuǎn)子繞組回路進行 能量轉(zhuǎn)換滅磁，也稱之為滅磁電阻滅磁。 150MW分為正常停機滅磁和事故停機滅磁兩種，發(fā)電機正常停機時，由自動勵磁調(diào)節(jié)裝置自動逆變滅磁，逆變滅磁是指將晶閘管的控制角改變?yōu)榇笥?90 度的某種運行狀態(tài)，勵磁電源以反電動勢的形式作用于轉(zhuǎn)子繞組上，使勵磁電流迅速衰減至零的一種滅磁方法。 D、 裝置電源故障。 通道發(fā)生自動切換的原因： A 、 PT 故障。無論發(fā)電機采用何種調(diào)節(jié)方式時，通道在人工或自動切換時均應(yīng)保證無擾切換。如 A 套 AVR 運行時， A 套 FCR 對其進行實時跟蹤，同時 B 套AVR 也 對 A 套 AVR 進行實時跟蹤。在發(fā)電機正常運行時，可以同時實現(xiàn)通道間與通道內(nèi)兩種跟蹤，通道間的跟蹤是指兩個自動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。 通道跟蹤： 大機組為了保證勵磁系統(tǒng)運行的穩(wěn) 定與可靠，自動調(diào)節(jié)與手動調(diào)節(jié)均為雙套冗余配置， AVR 裝置與 FCR 裝置也形象的稱之為通道，即電壓通道和電流通道。 恒無功功率調(diào)節(jié)：發(fā)電機并網(wǎng)運行時，以無功功率為調(diào)節(jié)依據(jù)，維持發(fā)電機輸出的無功功率在給定水平上。 恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)：發(fā)電機并網(wǎng)運行時，以功率因數(shù)為調(diào)節(jié)依據(jù)，維持發(fā)電機功率因數(shù)在給定水平上。 恒電流調(diào)節(jié)：也稱之為 FCR 即手動調(diào)節(jié)方式，它以勵磁電流為調(diào)節(jié)依XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 19 據(jù)，實現(xiàn)恒勵磁電 流運行。它是大容量發(fā)電機在正常運行時優(yōu)先選用的調(diào)節(jié)方式。 勵磁調(diào)節(jié)方式： 勵磁調(diào)節(jié)方式從控制上講分為自動與手動兩種、從使用方式上分為發(fā)電機并網(wǎng)前及發(fā)電機并網(wǎng)后兩種、按調(diào)節(jié)依據(jù)的不同可分為恒電壓、恒電流、恒無功、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)，恒電壓、恒無功、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)為自動調(diào)節(jié)功能，恒電流調(diào)節(jié)為手動調(diào)節(jié)功能，恒電壓、恒電流功 能在發(fā)電機并網(wǎng)前后都能使用，而恒無功及恒功率因數(shù)只能在發(fā)電機并網(wǎng)后使用，這是因為發(fā)電機在并網(wǎng)前處于空載運行狀態(tài)有功和無功均為零。它的投入能提高系統(tǒng)靜穩(wěn)、動穩(wěn)特性，阻尼發(fā)電機低頻振蕩所帶來的危害。而 PSS 就是為了解決快速、高放大倍數(shù)勵磁系統(tǒng)的上述危害，由勵磁系統(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， 經(jīng)計算機處理，產(chǎn)生一附加控制信號，從而抑制低頻振蕩。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（ PSS）的作用：并列運行的發(fā)電機在小干攏下發(fā)生的頻率 — 范圍內(nèi)的持續(xù)振蕩現(xiàn)象叫低頻振蕩。 勵磁電流：給 AVR 提供一個勵磁電流的反饋量，作為恒電流調(diào)節(jié)的依據(jù)，同時也是過勵、欠勵、強勵的輔助判據(jù)。由發(fā)電廠的直流系統(tǒng)或交流系統(tǒng)整流后供電。它由 BOD 檢測板、正向晶閘管、反向二極管、耗能電阻、過電壓動作檢測器共同構(gòu)成，請參照靜態(tài)勵磁系統(tǒng)圖。 可控硅跨接器： 在轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生正、反向過電壓時，導(dǎo)通晶閘管或二極管，將轉(zhuǎn)子繞組磁場能量消耗在滅磁電阻上，主要作用是 滅磁。 BOD 板：檢測出發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組正向過電壓時，給可控硅跨接器中晶閘管的控制極一個觸發(fā)脈沖，讓其導(dǎo)通。 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 16 發(fā)電機靜態(tài)勵磁系統(tǒng)圖 靜 態(tài)勱磁系統(tǒng)中各 TV、 TA 及各功能裝置的作用： 1TV、 3TV— 給 AVR（兩套）提供電壓反饋量，是有功功率、無功功率計算的依據(jù)。 FCR：手動勵磁（恒電流）調(diào)節(jié)裝置的英文縮寫。即 AC— DC 逆變：直流變交流。功率柜是靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中的核心元件之一，它能否穩(wěn)定運行決定發(fā)電機能否穩(wěn)定運行， 150MW 發(fā)電 機額定勵磁電流是 1344A，在正常情況下兩臺功率柜并聯(lián)運行，平均分配勵磁電流，晶閘管的結(jié)溫不應(yīng)超過 115 度，這種大功率的晶閘管都設(shè)有冷卻系統(tǒng)，每個功率柜設(shè)有兩組風(fēng)機對其進行吹風(fēng)冷卻。分別是陽極、陰極、和控制極，在整流電路中，晶閘管陽極、陰極在承受正向電壓的時間內(nèi)，在控制極加上觸發(fā)脈沖，這時晶閘管將交流電整流為直流電輸出，如果改變控制極觸發(fā)脈沖的輸入時刻，即改變晶閘管控制角的大小，在負載上可以得到不同數(shù)值的直流電壓。 靜態(tài)勵磁系統(tǒng)的工作原理 ： 大型發(fā)電機在啟動時，由于轉(zhuǎn)子剩磁小，發(fā)電機自建壓困難，所以需要借助外部啟勵電源對發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈提供初始勵磁電流，使發(fā)電機靜子電壓升至一定水平后，機端勵磁變低壓側(cè)輸出的交流電，通過晶閘管整流后向發(fā)電機提供正常的直流勵磁電流，而啟勵電源自動退出工作，這時 AVR 根據(jù)設(shè)置好的運行方式控制晶閘管導(dǎo)通角的大小，而自動的調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的大小，保證發(fā)電機的端電壓的給定運行水平。 XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 14 靜態(tài)勵磁系統(tǒng)概述 1．靜態(tài)勵磁系統(tǒng)的組成： 由機端勵磁變、大功率晶閘管構(gòu)成勵磁功率單元部分，它的作用是向發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵磁電源。電壓響應(yīng)時間是指在發(fā)電機勵磁電壓為額定勵磁電壓時，從施加階躍信號起至勵磁電壓達到最大勵磁電壓與額 定電壓之差的 95％所花費的時間。強勵倍數(shù)高，可使發(fā)電機電勢升高，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定。（見后） 靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中關(guān)于強行勵磁的問題 強勵：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，這時發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)能在極短的時間內(nèi)，將發(fā)電機的勵磁電流增大到一定數(shù)值，以保證發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性，同時也是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定最經(jīng)濟、最有效的手段這之一。 為了提高靜態(tài)穩(wěn)定特性，希望自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器具有較大的放大倍數(shù)，然而高放大倍數(shù)，高起始響應(yīng)的勵磁調(diào)節(jié)器在某些情況下容易產(chǎn)生負阻尼，使系統(tǒng)的動態(tài)特性變壞，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩 的可能性增加，XXXX 發(fā)電有限責(zé)任公司電氣專業(yè) 培訓(xùn)教材 13 所謂負阻尼，就是說當(dāng)發(fā)電機功角增大時，即功角增大，則相應(yīng)的制動轉(zhuǎn)距也應(yīng)增大以減小振幅，可是由于勵磁系統(tǒng)的相位滯后，勵磁調(diào)節(jié)器反而產(chǎn)生了（減小制動轉(zhuǎn)距）的相反作用，這樣就使得振幅增大，也就是說由于發(fā)電機功角的變化引起發(fā)電機反饋電壓的變化，而發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)距的變化滯后于反饋電壓的變化，所以產(chǎn)生了負阻尼轉(zhuǎn)距分量，如果負阻尼轉(zhuǎn)距大于機組的自然阻尼和電樞反應(yīng)去磁效應(yīng)產(chǎn)生的正阻尼作用，則機組就會產(chǎn)生振蕩。由上可知，性能優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)改善了實際的運行功率特性，提高了功率輸送極限，而且擴大了穩(wěn)定區(qū)，使發(fā)電機能在功角大于 90 度的區(qū)段運行，我們通