1、河北建投靈海發電有限責任公司河北建投靈海發電有限責任公司電氣運行規程培訓材料電氣運行規程培訓材料總則總則 本資料從電氣專業基礎知識出發，結合我公本資料從電氣專業基礎知識出發，結合我公司司電氣運行規程電氣運行規程進行實際講解，將專業書進行實際講解，將專業書籍中的知識進行提升簡化，轉變為通俗易懂的籍中的知識進行提升簡化，轉變為通俗易懂的語言。如果在講解過程中，本資料與生產現場語言。如果在講解過程中，本資料與生產現場實際情況不符，大家提出建議，及時進行改正。實際情況不符，大家提出建議，及時進行改正。常見電氣術語及表示方法：常見電氣術語及表示方法：n電流：用字母電流：用字母 I I 表示，單位為表示，

2、單位為A A （安）（安）n電壓：用字母電壓：用字母U U表示，單位是表示，單位是V V（伏）（伏）n有功功率：用字母有功功率：用字母P P表示，單位是表示，單位是W W（瓦）或（瓦）或KWKW（千瓦）（千瓦）n無功功率：用字母無功功率：用字母Q Q表示，單位是表示，單位是VarVar（乏）或（乏）或KVar KVar （千乏）（千乏）n視在功率：用字母視在功率：用字母S S表示，單位是表示，單位是VAVA（伏安）或（伏安）或KVAKVA（千伏安）（千伏安）n功率因數：功率因數：有功功率與視在功率的比值有功功率與視在功率的比值n頻率：用字母頻率：用字母f f表示，單位是表示，單位是HZHZ（赫

3、茲）（赫茲）電氣系統的分類電氣系統的分類n 一次設備：是指直接參加發、輸、配電能的系統中使用的電氣設備一次設備：是指直接參加發、輸、配電能的系統中使用的電氣設備如：發電機、變壓器、電力電纜、輸電線路、斷路器、隔離開關、電如：發電機、變壓器、電力電纜、輸電線路、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等。由這些設備連接在一起構成的電流互感器、電壓互感器、避雷器等。由這些設備連接在一起構成的電路，稱之為一次電路或主接線圖。路，稱之為一次電路或主接線圖。n二次設備：是指對一次設備的工作情況進行監測、控制、調節保護，二次設備：是指對一次設備的工作情況進行監測、控制、調節保護，為運行人員提供情況

4、或生產指揮信號所需要的電氣設備，如測量儀表、為運行人員提供情況或生產指揮信號所需要的電氣設備，如測量儀表、繼電保護、控制及信號器具、自動裝置等。這些設備，通常由電流互繼電保護、控制及信號器具、自動裝置等。這些設備，通常由電流互感器和電壓互感器的二次繞組的出線及直流回路，按照一定的要求連感器和電壓互感器的二次繞組的出線及直流回路，按照一定的要求連接在一起構成的電路，稱之為二次接線或二次回路。接在一起構成的電路，稱之為二次接線或二次回路。常見電氣設備及作用常見電氣設備及作用n發電機：產生電能（將動能轉換為電能）。用字母發電機：產生電能（將動能轉換為電能）。用字母“G”G”表示。表示。n變壓器：將一

5、種電壓、電流的交流電能轉換為頻率相同的另一種電壓、電流變壓器：將一種電壓、電流的交流電能轉換為頻率相同的另一種電壓、電流的交流電能，起到電能傳送的作用。用字母的交流電能，起到電能傳送的作用。用字母“T”T”表示。表示。n電動機：消耗電能。（將電能轉換為動能）。用字母電動機：消耗電能。（將電能轉換為動能）。用字母“M”M”表示。表示。n斷路器：起到接通或斷開電路的作用。用字母斷路器：起到接通或斷開電路的作用。用字母“QF”QF”表示。表示。n隔離開關：隔離電源，使檢修設備與帶電設備之間有明顯的斷開點。并且可隔離開關：隔離電源，使檢修設備與帶電設備之間有明顯的斷開點。并且可以用于接通或斷開空載電流

6、。用字母以用于接通或斷開空載電流。用字母“QS”QS”表示。表示。 n電壓互感器：把高電壓按比例關系變換成電壓互感器：把高電壓按比例關系變換成100V100V或更低等級的標準二次電壓，或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。用字母供保護、計量、儀表裝置使用。用字母“TV”TV”或或“PT”PT”表示。表示。n電流互感器：電流互感器：把大電流按比例關系轉換為比較統一的電流（我國規定電流互把大電流按比例關系轉換為比較統一的電流（我國規定電流互感器的二次額定為感器的二次額定為5A或或1A），起到變流和電氣隔離作用。），起到變流和電氣隔離作用。用字母用字母“TA”TA”或或“CT”CT”

7、表示。表示。 n避雷器：避雷器：用來保護電力系統中各種電氣設備免受雷電過電壓、操作過電壓、用來保護電力系統中各種電氣設備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態過電壓沖擊而損壞的一個電器。工頻暫態過電壓沖擊而損壞的一個電器。 電機的分類電機的分類同步發電機同步發電機電機電機交流電機交流電機直流電機直流電機直流發電機直流發電機直流電動機直流電動機同步電機同步電機異步電機異步電機同步電動機同步電動機異步電動機異步電動機異步發電機異步發電機發電機工作原理發電機工作原理n發電機工作原理：勵磁機供給發電機轉子繞組直流電，轉子磁發電機工作原理：勵磁機供給發電機轉子繞組直流電，轉子磁極產生四個極的磁場，汽輪機帶

8、動發電機轉子旋轉，這個磁場極產生四個極的磁場，汽輪機帶動發電機轉子旋轉，這個磁場就會隨轉子一起旋轉，旋轉磁場依次切割發電機定子線圈，產就會隨轉子一起旋轉，旋轉磁場依次切割發電機定子線圈，產生三相感應電勢（感應電壓），這是由動能到電能的轉換。生三相感應電勢（感應電壓），這是由動能到電能的轉換。n發電機的頻率發電機的頻率:f=pn/60 p極對數極對數 n 發電機轉速發電機轉速 發電機轉子發電機轉子發電機轉子線圈發電機轉子線圈發電機定子發電機定子發電機定子鐵芯發電機定子鐵芯電動機原理電動機原理n電動機工作原理：當三相異步電機接入三相交流電源時，三相定電動機工作原理：當三相異步電機接入三相交流電源時

9、，三相定子繞組流過三相對稱電流產生的三相磁動勢（定子旋轉磁動勢）子繞組流過三相對稱電流產生的三相磁動勢（定子旋轉磁動勢）并產生旋轉磁場。該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動并產生旋轉磁場。該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動, ,根據電根據電磁感應原理磁感應原理, ,轉子導體產生感應電動勢并產生感應電流，根據電磁轉子導體產生感應電動勢并產生感應電流，根據電磁力定律，載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉力定律，載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉矩，驅動轉子旋轉，當電動機軸上帶機械負載時，便向外輸出機矩，驅動轉子旋轉，當電動機軸上帶機械負載時，便向外輸出機械能。電機的轉速（轉

10、子轉速）小于旋轉磁場的轉速，從而叫為械能。電機的轉速（轉子轉速）小于旋轉磁場的轉速，從而叫為異步電機。三相異步電動機的轉速永遠低于旋轉磁場的同步轉速，異步電機。三相異步電動機的轉速永遠低于旋轉磁場的同步轉速，使轉子和旋轉磁場間有相對運動，從而保證轉子的閉合導體切割使轉子和旋轉磁場間有相對運動，從而保證轉子的閉合導體切割磁力線，感生電流，產生轉矩。轉速的差異是異步電機運轉的必磁力線，感生電流，產生轉矩。轉速的差異是異步電機運轉的必要條件。要條件。發電機技術參數發電機技術參數發電機型號發電機型號QFW-12-2AQFW-12-2A額定功率（額定功率（kWkW）1200012000額定容量（額定容量

11、（kVAkVA）1500015000定子額定電流（定子額定電流（A A） 825825定子額定電壓（定子額定電壓（V V）1050010500額定頻率（額定頻率（HzHz）5050額定功率因數（額定功率因數（coscos）0.80.8空載勵磁電流（空載勵磁電流（A A） 95.5595.55空載勵磁電壓（空載勵磁電壓（V V）45.245.2滿載勵磁電流（滿載勵磁電流（A A） 258258滿載勵磁電壓（滿載勵磁電壓（V V）178.1178.1效率效率97%97%額定轉速（額定轉速（r/minr/min）30003000接法接法Y Y絕緣等級絕緣等級/ /使用等級使用等級F/BF/B冷卻方式

12、冷卻方式空冷空冷定子重量（定子重量（KgKg）2234522345轉子重量（轉子重量（KgKg）92779277制造廠家制造廠家南京汽輪電機有限責任公司南京汽輪電機有限責任公司nQFQF：汽輪發電機：汽輪發電機nW W：無刷勵磁系統（區別于有刷勵磁）：無刷勵磁系統（區別于有刷勵磁）n1212：發電機功率為：發電機功率為12000kV12000kVn2A2A：一對磁極（：一對磁極（2 2個），發電機轉速為個），發電機轉速為30003000轉轉/ /分，分，A A為設計序列號。為設計序列號。n冷卻方式：發電機采用封閉循環、徑向雙流式通風系統冷卻方式：發電機采用封閉循環、徑向雙流式通風系統 n發電機

13、進風溫度應不超過發電機進風溫度應不超過40n電動機的熱分級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分電動機的熱分級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A A、H H、C C、N N、R R級。允許級。允許溫升溫升是指電動機的溫度與周圍環境溫度相比升高的限度。是指電動機的溫度與周圍環境溫度相比升高的限度。絕緣等級絕緣等級A級級E級級B級級F級級H級級C級級N級級R級級最高允許溫度最高允許溫度（）105105120 120 130130155155180180200200220220240 240 最高溫升限制最高溫升限制（K）606075758080105105125125135135150150170 17

14、0 發電機勵磁系統發電機勵磁系統n發電機的勵磁系統采用南京汽輪機廠自主研發的無刷勵磁裝置。無刷勵磁裝發電機的勵磁系統采用南京汽輪機廠自主研發的無刷勵磁裝置。無刷勵磁裝置由同軸的交流勵磁機置由同軸的交流勵磁機(主勵磁機主勵磁機) 、永磁發電機、永磁發電機(副勵磁機副勵磁機)及自動電壓調節及自動電壓調節器器(AVR)組成組成.其中副勵磁機是一臺高頻永磁單相同步發電機其中副勵磁機是一臺高頻永磁單相同步發電機,磁極安裝在轉子磁極安裝在轉子上，由定子感應出來的單相交流電供給勵磁調節器，做為裝置的工作電源及上，由定子感應出來的單相交流電供給勵磁調節器，做為裝置的工作電源及勵磁調節回路使用。主勵磁機為一臺三

15、相同步發電機，其磁場靜止、電樞旋勵磁調節回路使用。主勵磁機為一臺三相同步發電機，其磁場靜止、電樞旋轉，電樞輸出的三相交流電經同軸旋轉的硅二極管整流后直接送入發電機轉轉，電樞輸出的三相交流電經同軸旋轉的硅二極管整流后直接送入發電機轉子勵磁繞組，供給發電機勵磁。因取消了滑環和電刷子勵磁繞組，供給發電機勵磁。因取消了滑環和電刷,故稱為無刷勵磁。故稱為無刷勵磁。無刷勵磁的原理無刷勵磁的原理交流主勵磁機是與主發電機同軸連接的旋轉電樞式三相同步發電機，旋轉電樞的交流主勵磁機是與主發電機同軸連接的旋轉電樞式三相同步發電機，旋轉電樞的交流輸出經與主軸一起旋轉的整理器整流后直接送至汽輪發電機的轉子勵磁繞組，交流

16、輸出經與主軸一起旋轉的整理器整流后直接送至汽輪發電機的轉子勵磁繞組，一共給發電機勵磁。因為交流主勵磁機的輸出、硅整流裝置、主發電機的勵磁繞一共給發電機勵磁。因為交流主勵磁機的輸出、硅整流裝置、主發電機的勵磁繞組均裝在發電機轉子上，不需要碳刷和滑環，所以這種系統稱為無刷勵磁系統。組均裝在發電機轉子上，不需要碳刷和滑環，所以這種系統稱為無刷勵磁系統。為了加快調節速度，主勵磁機采用為了加快調節速度，主勵磁機采用100HZ100HZ的交流發電機，副勵磁機采用的交流發電機，副勵磁機采用400HZ400HZ的的中頻發電機。中頻發電機。勵磁系統的運行方式勵磁系統的運行方式n微機勵磁調節器運行時采用主、備用方

17、式。主、備通道相互通訊，備微機勵磁調節器運行時采用主、備用方式。主、備通道相互通訊，備用通道作為熱備用跟蹤工作通道并能進行無擾動切換。用通道作為熱備用跟蹤工作通道并能進行無擾動切換。n微機勵磁調節器分為自動和手動兩種運行方式。其中自動方式為恒發微機勵磁調節器分為自動和手動兩種運行方式。其中自動方式為恒發電機機端電壓調節；手動方式為恒勵磁輸出電流調節。正常運行時勵電機機端電壓調節；手動方式為恒勵磁輸出電流調節。正常運行時勵磁調節器采用磁調節器采用“自動方式自動方式”運行。運行。n勵磁調節器電源采用兩路直流電源供電。一路為永磁機輸出的交流電勵磁調節器電源采用兩路直流電源供電。一路為永磁機輸出的交流

18、電源經整流后提供，另一路來自廠用直流蓄電池。源經整流后提供，另一路來自廠用直流蓄電池。勵磁調節器調節方式勵磁調節器調節方式n勵磁調節器具有以下四種調節方式可供選擇勵磁調節器具有以下四種調節方式可供選擇n恒機端電壓調節恒機端電壓調節n恒勵磁電流調節恒勵磁電流調節n恒功率因數調節恒功率因數調節n恒無功功率調節恒無功功率調節n四種調節方式運行中可以進行無擾動切換。機組解列運行或孤網運行四種調節方式運行中可以進行無擾動切換。機組解列運行或孤網運行時禁止采用恒時禁止采用恒Q無功功率、恒功率因數方式調節。無功功率、恒功率因數方式調節。n正常運行時勵磁調節器采用正常運行時勵磁調節器采用“恒機端電壓恒機端電壓

19、”調節方式運行。調節方式運行。發電機升壓過程發電機升壓過程n查查“就地就地/主控主控”選擇開關選擇開關2QK在在“就地就地”位置；位置；n查查1QK在在“退出退出”位置，位置，3QK在在“手動手動”位置；位置；n合上控制柜電源開關合上控制柜電源開關1QS、2QS,使調節器上電；使調節器上電；n分別合上勵磁輸入開關分別合上勵磁輸入開關1KKA、1KKB；n將運行方式切換開關將運行方式切換開關3QK切至切至“自動自動”位置；位置；n將通道選擇開關將通道選擇開關1QK切至通道切至通道A或通道或通道B運行，將運行，將1QK打至打至“投入投入”位置，發電機電壓位置，發電機電壓10秒內自動上升至秒內自動上

20、升至90%額定電壓；額定電壓；n用用5QK或或ECS增磁增磁/減磁按鈕將發電機電壓升至額定。并網后用減磁按鈕將發電機電壓升至額定。并網后用5QK或或ECS增磁增磁/減磁按鈕增減無功。減磁按鈕增減無功。發電機停機勵磁系統操作步驟發電機停機勵磁系統操作步驟n將有功功率和無功功率減到零，手動運行方式時，發電機解列以前應將有功功率和無功功率減到零，手動運行方式時，發電機解列以前應將無功功率減到零，否則解列以后發電機電壓會上升，容易造成發電將無功功率減到零，否則解列以后發電機電壓會上升，容易造成發電機過電壓。機過電壓。n系統解列，斷開發電機主開關。系統解列，斷開發電機主開關。n將將1QK打至打至“切除切

21、除”位置，在斷開位置，在斷開1KKA、1KKB、1QS、2QS開關。開關。 發電機常見故障發電機常見故障n發電機相間短路發電機相間短路n發電機匝間短路發電機匝間短路n發電機定子繞組單相接地發電機定子繞組單相接地n發電機轉子繞組一點接地發電機轉子繞組一點接地發電機不正常工作狀態發電機不正常工作狀態n轉子失磁轉子失磁n過電流過電流n過負荷過負荷n過電壓過電壓n逆功率逆功率n發電機失步發電機失步n頻率降低頻率降低發電機的保護配置發電機的保護配置n縱聯差動保護縱聯差動保護n復合電壓過流保護復合電壓過流保護n基波零壓定子接地保護基波零壓定子接地保護 n負序過負荷保護負序過負荷保護n過電壓保護過電壓保護n

22、過負荷保護過負荷保護n轉子一點接地保護轉子一點接地保護 n轉子兩點接地保護轉子兩點接地保護n失磁保護失磁保護 保護類別保護類別n主保護是滿足系統穩定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除主保護是滿足系統穩定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。被保護設備和線路故障的保護。n后備保護是主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護。后備保護后備保護是主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護。后備保護可分為遠后備保護的和近后備保護兩種。可分為遠后備保護的和近后備保護兩種。1) 遠后備保護是當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的遠后備保護是當主保護或斷路器拒動時，由

23、相鄰電力設備或線路的保護來實現的后備保護。保護來實現的后備保護。2) 近后備保護是當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護近后備保護是當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護來實現后備的保護當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現后備保來實現后備的保護當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現后備保護。護。n輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。出運行而增設的簡單保護。n異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態的保護。異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態的保護。 n縱差保護是作為發電機定子繞組及引出線相間短路的主保護。縱差保護是作為發電機定子繞組及引出線相間短路的主保護。n基波零序定子接地保護是用來保護發電機定子繞組單相接地故障。基波零序定子接地保護是用來保護發電機定子繞組單相接地故障。n復合電壓過流保護即使發電機內部相間短路主保護的近后備保護，也是相鄰復合電壓過流保護即使發電機內部相間短路主保護的近后備保護，也是相鄰元件相間短路主保護的遠后備保護。元件相間短路主保護的遠后備保護。n負序過電流保護用于保護發電機內、外部發生不對稱短路故障或三相負荷嚴負序過電流保護用于保