1、 電氣主設(shè)備及運行維護廖自強(發(fā)電部分）本講的主要內(nèi)容：發(fā)電機及其運行維護發(fā)電機勵磁系統(tǒng)及其運行維護6kV斷路器及其運行維護大型電動機及其運行維護廠用電接線及其運行第一節(jié) 發(fā)電機及其運行維護1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù))一、 發(fā)電機的基本原理 同步發(fā)電機的原理 1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)1)發(fā)電機的負載特性：1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)2)發(fā)電機的能流圖：1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)3)發(fā)電機氣隙磁場：發(fā)電機相量圖：1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)4)二、同步發(fā)電機的功角特性： Pem = 3 UIcon

2、= 3 sin1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)5)三、同步發(fā)電機的動靜穩(wěn)定性：1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)6)四、提高同步發(fā)電機穩(wěn)定性的措施： 選擇合適的工作點，使發(fā)電機保持靜態(tài)穩(wěn)定，并留有一定余地。 維持發(fā)電機動態(tài)穩(wěn)定的一個可能方案是在故障情況下，盡可能提高發(fā)電機勵磁電勢Eq。 維持發(fā)電機動態(tài)穩(wěn)定的另一個可能方案是在故障情況下，盡可能及時減少汽輪機的輸出功率。 在汽輪機的數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，設(shè)置中壓調(diào)門快關(guān)功能。在發(fā)電機部分甩負荷后，瞬時關(guān)閉中壓調(diào)門、減少汽輪機輸出功率，以利于發(fā)電機重新回到同步運行的穩(wěn)定狀態(tài)。1-1 發(fā)電機的基本原理與結(jié)構(gòu)(續(xù)7)五、自動發(fā)電控制 自動發(fā)電控制AGC

3、(Automatic Generation Control)是電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動控制系統(tǒng)的統(tǒng)稱，是電網(wǎng)運行中一個重要的計算機實時控制功能。其目的是使系統(tǒng)出力和系統(tǒng)負荷相適應(yīng)，保持額定頻率和通過聯(lián)絡(luò)線的交換功率等于計劃值，并盡可能實現(xiàn)機組間負荷的經(jīng)濟分配。具體地說，自動發(fā)電控制有四個基本目標：(1)使全系統(tǒng)的發(fā)電出力和負荷功率相匹配；(2)將電力系統(tǒng)的頻率偏差調(diào)節(jié)到零，保持系統(tǒng)頻率為額定值；(3)控制區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的交換功率與計劃值相等，實現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)有功功率的平衡；(4)在區(qū)域內(nèi)各發(fā)電廠間進行負荷的經(jīng)濟分配。1-2 發(fā)電機的單元接線發(fā)電機中性點：1-2 發(fā)電機的單元接線2發(fā)電機出口開關(guān)及P

4、T：1-2 發(fā)電機的單元接線3發(fā)電機出口開關(guān)就地：1-2 發(fā)電機的單元接線4發(fā)電機出線:1-2 發(fā)電機的單元接線5高廠變/高公變：1-2 發(fā)電機的單元接線6高備變:1-3 發(fā)電機的運行及維護發(fā)電機運行特性：(1)發(fā)電機在運行中功率因數(shù)降低或升高有何影響？(2)對發(fā)電機有功調(diào)節(jié)時應(yīng)注意什么？(3)調(diào)節(jié)發(fā)電機無功時應(yīng)注意什么？(4)分析發(fā)電機的P-Q圖？1-4 發(fā)電機的運行及維護2發(fā)電機冷卻系統(tǒng)：(1)發(fā)電機進風(fēng)溫度過低對其有何危害？(2)氫氣純度過高或過低對發(fā)電機運行有何不良影響？(3)如何防止發(fā)電機進油？(4)如何查找漏氫？運行中如何處理？1-4 發(fā)電機的運行及維護3發(fā)電機的啟動、檢查及維護：

5、(1)發(fā)電機啟動前運行人員應(yīng)做哪些試驗？(2)什么叫軸電流？怎樣防止軸電流？(3)發(fā)電機升壓時應(yīng)注意哪些問題？(4)發(fā)電機正常運行時檢查項目？第二節(jié) 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)及其運行維護勵磁系統(tǒng)的作用：2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)勵磁系統(tǒng)的組成：(1)電源:包括用于為功率整流器提供電源電壓勵磁變壓器，還有用來給起勵裝置、系統(tǒng)啟動以及電制動供電的電廠輔助電源。所有這些電源可以向發(fā)電機磁場繞組勵磁電流。 (2)控制部分及實際值測量:包括發(fā)電機定子電壓和定子電流測量，調(diào)節(jié)器（PID控制器）和可控硅的門極控制單元。 (3)功率整流橋:勵磁系統(tǒng)采用全控可控硅整流橋 (4)滅磁裝

6、置:它包括滅磁開關(guān)，滅磁電阻和磁場過電壓保護回路（跨接器）。 2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)2勵磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)3勵磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能: 正常運行期間，勵磁系統(tǒng)由發(fā)電機機端電壓經(jīng)過勵磁變壓器供電。勵磁變壓器將發(fā)電機電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎髌鞯妮斎腚妷海⒃陔姎馍蠈l(fā)電機電壓與發(fā)電機磁場繞組之間隔離。 正常情況下，發(fā)電機的殘壓用于起勵是足夠的。當(dāng)勵磁投入后，可控硅橋立即被觸發(fā)，只要可控硅輸入端有5V的電源電壓，門極控制單元就能有效地控制可控硅橋。如果殘壓低于5V，起勵開關(guān)會自動閉合。 起勵裝置總是由蓄電池供電。當(dāng)殘壓不足以建立發(fā)電機電壓時，經(jīng)過一定時間的延遲，起勵裝置就會投入

7、：起勵開關(guān)自動閉合，蓄電池向磁場繞組通流，定子建壓開始。當(dāng)電壓達到額定值的10%時，可控硅橋已經(jīng)能正常工作，起勵開關(guān)自動斷開。在整流橋的輸出電壓高于蓄電池電壓時，起勵回路中的二極管會阻止反向電流流入蓄電池。起勵電流大約為空載勵磁電流的10%至20%，其大小取決于串入的限流電阻。 2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)4勵磁系統(tǒng)的組成單元:2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)5勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器： 雙自動通道系統(tǒng)由兩個相同的自動電壓調(diào)節(jié)器組成，即電壓調(diào)節(jié)器的電子部件是冗余的。 手動方式運行時，切換到勵磁電流調(diào)節(jié) 發(fā)電機電壓Ug和發(fā)電機電流Ig的實際值測量為單路或雙路冗余設(shè)計。勵磁電流If和同步電壓Usyn的實

8、際值測量為冗余設(shè)計 在運行中，兩個AVR通道中的一個處于備用方式。通道之間的切換是自動和無擾動的。 2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)6勵磁系統(tǒng)整流橋： 具有3個并聯(lián)的整流橋，其中至少有一個冗余的（n-1）配置。（n-1）的含義是：當(dāng)一個整流橋故障時，系統(tǒng)仍能滿足最大勵磁功率。 CIN: 整流器接口：用于監(jiān)控整流橋的所有電子部件。其主要作用是監(jiān)控風(fēng)機、溫度和熔絲。 GDI: 門極驅(qū)動器 門極驅(qū)動器用來產(chǎn)生可控硅觸發(fā)所需的脈沖。 2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)7勵磁系統(tǒng)的滅磁和過電壓保護裝置： 當(dāng)保護繼電器檢出電機內(nèi)部故障時，為保護電機，必須安全迅速地將儲存在磁場中的能量泄放。滅磁功能由滅磁開關(guān)

9、，跨接器Crowbar和滅磁電阻實現(xiàn)。 滅磁開關(guān)設(shè)計用于在任何故障情況下安全切斷勵磁電流。滅磁開關(guān)開斷后，還在勵磁變壓器和磁場繞組之間形成明確的電氣隔離。與使用泄能輔助觸頭的老式設(shè)計不同，現(xiàn)代磁場開關(guān)是與靜態(tài)泄能裝置（跨接器）結(jié)合起來使用的。 當(dāng)滅磁開關(guān)斷開時，通過觸發(fā)跨接器的可控硅將勵磁電流瞬時導(dǎo)入滅磁回路。滅磁過程開始，滅磁開關(guān)觸頭可以無負荷斷開。 2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)8勵磁系統(tǒng)的滅磁開關(guān)： 滅磁開關(guān)安裝在整流橋的直流側(cè)和電機磁場繞組之間。 滅磁開關(guān)不配備滅磁輔助觸頭，滅磁是通過靜態(tài)滅磁回路（CROWBAR）實現(xiàn)的。 使用安裝在整流橋直流側(cè)的滅磁開關(guān)，可以在包括發(fā)電機機端短路在

10、內(nèi)的任何工況下實現(xiàn)快速滅磁。 2-1 勵磁系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu)9勵磁系統(tǒng)的電流電壓測量： (雙自動通道系統(tǒng) ) 交流測量單元，帶有冗余的PT和CT。 系統(tǒng)中的交流測量單元用于測量發(fā)電機電壓和電流。并通過電壓和電流值計算出發(fā)電機的其它數(shù)據(jù)，例如：有功功率和無功功率等。 電壓和電流測量是按三相設(shè)計的。 勵磁系統(tǒng)的方框原理圖勵磁系統(tǒng)的柜體布置圖勵磁系統(tǒng)的就地控制面板勵磁系統(tǒng)的碳刷2-2 勵磁系統(tǒng)的運行和維護勵磁系統(tǒng)：(1)發(fā)電機刷環(huán)冒火的原因有哪些，怎樣消除？(2)碳刷機構(gòu)高頻冒火的原因有哪些，怎樣消除？(3)碳刷機構(gòu)低頻振動的原因有哪些，怎樣消除？(4)勵磁系統(tǒng)接地有何危害？(5)發(fā)電機失磁有何現(xiàn)

11、象？對系統(tǒng)有何影響？第三節(jié) 6kV斷路器及其運行維護6kV開關(guān)柜：3-1 6kV斷路器的結(jié)構(gòu)(PV-12型)3-1 6kV斷路器的結(jié)構(gòu)2開關(guān)柜結(jié)構(gòu)： 3-1 6kV斷路器的結(jié)構(gòu)3手車 3-2 6kV斷路器的運行與維護操作注意事項：(1)斷路器安裝和移動： 斷路器安裝之前，清潔柜體、斷路器一次、二次隔離觸頭和接地觸頭表面；檢查斷路器推進機構(gòu)在“斷開”位置，位置指示器指示在“斷開/試驗”位；檢查斷路器確認在“OPEN”和“DISCHARGED”狀態(tài)。 用專用升降車來移動和向柜內(nèi)裝置斷路器小車（包括隔離車、電壓互感器車等）。(2)聯(lián)鎖裝置的操作： 正向聯(lián)鎖：保證斷路器手車在“斷開/試驗”位或“工作”

12、位置時，斷路器處于合閘狀態(tài)時，手車不能移動； 反向聯(lián)鎖：斷路器手車一旦離開“斷開/試驗”位或“工作”位置時，斷路器不能被合上閘；3-2 6kV斷路器的運行與維護2(3)斷路器合閘彈簧釋能聯(lián)鎖的操作： 彈簧釋能聯(lián)鎖是斷路器手車處于“工作”、“斷開/試驗”或移出柜外位置的其它位置時，阻止合閘彈簧儲能，并且如果已儲能，也將機械釋能，同時切斷彈簧儲能回路，防止再儲能(4)接地開關(guān)的分/合閘操作： 接地開關(guān)合閘，只有在“斷開/試驗”位置才能進行合閘操作，并且在接地開關(guān)合上后，可阻止手車進入“工作”位置。 接地開關(guān)分閘，任何情況下均可操作，在接地開關(guān)分閘后柜體后柜板被鎖住不能打開。3-2 6kV斷路器的運

13、行與維護3運行維護：(1)6kV小車式斷路器的操作順序是什么？(2)斷路器發(fā)生哪些故障時應(yīng)停止運行？(3)哪些電氣回路或機械部分的故障會使電磁機構(gòu)的斷路器合、跳閘失靈？(4)斷路器跳閘后怎樣判斷是否誤跳閘？第四節(jié) 大型電動機及其運行維護大型電動機的分類： 三相電動機/單相電動機； 鼠籠式電動機/繞線式電動機； 開啟通風(fēng)式/密閉通風(fēng)式電動機； 立式電動機/臥式電動機； 交流電動機/直流電動機； 同步電動機/異步電動機。4-1 大型電動機的基本原理與結(jié)構(gòu)4-1 大型電動機的基本原理與結(jié)構(gòu)2異步電機的組成：定子：定子鐵芯、 定子繞組、機座等。轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵芯、 轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸等及軸承、風(fēng)扇、風(fēng)罩、端蓋等部件組成。4-2 大型電動機的運行與維護(1)電動機不能啟動的可能原因有哪幾種？