同步發電機及其運行

2006.4.152020/12/121同步發電機及其運行2020/12/121同步發電機及其運行目錄概述同步發電機結構特點同步發電機勵磁系統同步發電機非正常運行同步發電機正常運行同步發電機運行原理同步發電機主要技術參數2020/12/122同步發電機及其運行目錄概述同步發電機結構特點同步發電機勵磁系精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”44精品資料5精品資料5你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”66第一節概述1.電機的能量轉換過程以磁場為媒介，實現機電能量相互轉換或傳遞電能的裝置。功率流程2.電機的發熱

功率損耗發熱的危害:絕緣熱老化機械強度降低3.電機的冷卻

影響單機容量的主要因素冷卻介質:空氣氫氣油水冷卻方式:全空冷全氫冷(氫內冷)水氫氫冷水水氫冷2020/12/127第一節概述1.電機的能量轉換過程第二節QFSN—300—2型同步發電機結構特點定子鐵芯機座端蓋定子線圈護環轉子氫冷器碳刷架軸承出線端子2020/12/128第二節QFSN—300—2型同步發電機結構特點發電機剖視圖2020/12/129發電機剖視圖2020/12/1291。機座:防護支承密封耐壓防爆防振

2。定子鐵心:軸向分段徑向通風端部呈階梯型

3。定子線圈水內冷:空心導體與實心導體組合而成定子線圈水內冷水路連接為并聯單流水路水電接頭定子結構特點2020/12/12101。機座:防護支承密封耐壓防爆防振定子臥式彈簧板隔振結構有效隔離定子鐵芯振動傳到定子機座和基礎上，避免產生共振2020/12/1211臥式彈簧板隔振結構有效隔離定子鐵芯振動傳到定子機座和基礎上， 1。定子沖片涂帶無機填料的絕緣漆

鐵心絕緣可靠（F級絕緣） 2。鐵芯端部采用整體壓圈和全銅屏蔽

端部溫度降低（梯形） 3。定子鐵芯與機座間彈性支承

良好的隔振動效果鐵芯特點:軸向分段,徑向通風槽2020/12/1212 1。定子沖片涂帶無機填料的絕緣漆鐵芯特點:軸向分段,徑鐵芯疊片鐵芯疊片時采用了分段多次加壓，最后一次熱壓后用整體壓圈夾緊，形成一個剛性圓柱形鐵芯，兩邊端采用粘接結構，在鐵芯裝壓后加熱使其粘接成一個牢固的整體。2020/12/1213鐵芯疊片鐵芯疊片時采用了分段多次加壓，最后一次熱壓后用已經完工的定子鐵芯2020/12/1214已經完工的定子鐵芯2020/12/1214定子線圈2020/12/1215定子線圈2020/12/1215定子線圈的槽內固定2020/12/1216定子線圈的槽內固定2020/12/1216定子線圈水電接頭2020/12/1217定子線圈水電接頭2020/12/1217定子線圈端部結構2020/12/1218定子線圈端部結構2020/12/1218定子線圈出線氫冷風路2020/12/1219定子線圈出線氫冷風路2020/12/12191。轉子槽內斜流通風，端部兩路半通風

冷卻均勻2。轉子設有滑移層，銅線防磨損墊條

適應調峰運行要求3。轉子端部設半阻尼繞組

提高負序能力轉子結構特點2020/12/12201。轉子槽內斜流通風，端部兩路半通風轉子結構特點2020/1正在加工的轉子2020/12/1221正在加工的轉子2020/12/1221轉子下線2020/12/1222轉子下線2020/12/1222轉子阻尼繞組轉子設有阻尼繞組提高承擔不平衡負荷能力阻尼繞組2020/12/1223轉子阻尼繞組轉子設有阻尼繞組阻尼繞組2020/12/1223發電機通風系統

采用徑向多流式密閉循環通風，定子鐵芯沿軸向分為13個風區，6個進風區和7個出風區相間布置。轉子采用氣隙取氣斜流式。采用該通風系統的優點：溫度均勻，不需高壓風扇，通風損耗小。

2020/12/1224發電機通風系統采用徑向多流式密閉循環通風，定子鐵芯沿第三節

QＦＳＮ-３００-２型同步發電機技術參數額定容量 353MVA額定功率 300MW額定功率因數0.85（滯后）額定電壓 22kV額定轉速 3000r/min 2020/12/1225第三節

QＦＳＮ-３００-２型同步發電機技術參數額定其他技術參數周波 50Hz相數 3極數 2定子線圈接法 YY冷卻型式： 水氫氫勵磁方式： 靜態勵磁系統頂值電壓 ≥2倍額定勵磁電壓電壓響應比 ≥/s允許強勵持續時間 10s2020/12/1226其他技術參數周波 50Hz2020/12/1226額定氫壓 ≤0.3MPa漏氫（保證值） ≤10Nm3/24h（在額定氫壓下，折算為標準氣壓下）效率（保證值） ≥98.83%短路比（保證值）≥0.552瞬變電抗 X’d ≤0.2957超瞬變電抗X’’d ≥0.1618承擔負序能力 －穩態I2（標么值） ≥10%－暫態I22t ≥10s其他技術參數2020/12/1227額定氫壓 ≤0.3MPa其他技術參數21.空載運行 2.負載運行:電磁狀態電樞反應電磁關系 3.運行特性 4.與大電網并列運行:

條件與方法功角特性：功率角同步轉矩功角特性功率調節：有功功率調節與靜態穩定無功功率調節與V形曲線

第四節同步發電機運行原理2020/12/12281.空載運行 發電機的準同期并列條件:電壓差±10%頻率差相等相位差不超過10~20°首次并列相序一致2020/12/1229發電機的準同期并列條件:電壓差±10%發電機并網操作確認發電機已恢復至熱備用,發電機滿足并網條件。合上發電機出口閘刀。確認發電機勵磁調節器控制方式為“遠方/自動控制”。在發電機并網操作畫面點擊“勵磁投退”,在操作端中選擇“投入”按“執行”。確認發電機滅磁開關Q02合上。檢查發電機出口電壓升至20KV。檢查發電機同期允許所有條件滿足選擇“同期投入”。檢查發電機出口開關同期并列成功帶初始負荷正常。2020/12/1230發電機并網操作確認發電機已恢復至熱備用,發電機滿足并網條件。發電機并網操作注意事項并網前確認發電機中性點閘刀在合位。勵磁系統投入前先復歸RS觸發器,具體做法在勵磁系統畫面上按“投/退”按鈕點擊“切除”復位信號,然后再進行勵磁投入操作。空載勵磁電壓153V,電流1798A左右,如偏差較大,應立即滅磁。升壓過程中注意監視發電機定子三相電壓平衡,三相電流為0A。升壓過程中注意監視發電機絕緣檢測電壓小于5V,異常升高應立即打閘。升壓過程中注意監視發電機轉子電流,防止PT斷線誤增勵磁造成發電機過激磁。出現發電機PT斷線,同期裝置異常,DEH轉速不穩時禁止并列。并網后注意調整廠高變分接頭,保持6KV廠用電電壓6.3KV。2020/12/1231發電機并網操作注意事項并網前確認發電機中性點閘刀在合位。20第五節發電機正常運行1.

發電機在額定功率因數下，電壓變化范圍為±5%,頻率變化范圍為±2%時，能連續輸出額定功率。發電機的最低運行電壓一般不應低于額定值的90%（19.8KV）。發電機定子電壓低于額定值的95%時（20.9KV)，定子電流不得超過額定值的105%。2.當氫氣冷卻器組中有1個冷卻器因故停用時，發電機能承擔80%額定功率連續運行，而不超過允許溫升。3.發電機氫氣壓力降低時，出力必須按P-Q曲線降低至對應氫壓下所允許的范圍內。4.在線監測軸和軸承座的振動情況，振動值不應超過其規定值。5.監視各軸承回油及金屬溫度變化2020/12/1232第五節發電機正常運行1.發電機在額定功率因發電機的溫度監視

定子繞組進水溫度：45℃定子繞組出水溫度：≤65℃定子水量：45t/h導電率：0.5～1.5us/cm進氫溫度：（35～46℃）氫氣冷卻器進水溫度：（20～38℃）氫氣冷卻器出水溫度

≤45℃）定子繞組：≤80℃定子鐵芯允許最高溫度:≤120℃轉子繞組溫度：≤110℃2020/12/1233發電機的溫度監視

2020/12/12336.發電機的安全運行發電機的安全運行極限發電機的P-Q曲線2020/12/12346.發電機的安全運行發電機的安全運行極限發電機P-Q曲線2020/12/1235發電機P-Q曲線2020/12/12357.同步發電機進相運行發電機具有進相運行能力，當系統要求進相運行時，發電機能在進相功率因數（超前）為0.95時長期帶額定有功連續運行（最終數據要經過進相運行試驗確定）。此時，應加強對發電機的各部分溫度的監視。限制同步發電機進相運行的因素:靜穩定極限同步發電機進相運行的概念定子端部發熱2020/12/12367.同步發電機進相運行發電機具有進相運行能力，當系統要求進相第六節發電機非正常運行短時過負荷運行不對稱運行失磁運行2020/12/1237第六節發電機非正常運行短時過負荷運行2020/不對稱運行當發電機的三相電流出現不平衡時，發電機將承受負序電流，發電機能承受的負序電流能力如下：穩態負序能力I2（標么值）≦10%暫態負序能力I22t≦10s限制發電機不對稱運行的條件:

負荷最大一相電流不超過額定值轉子最熱點溫度不超過允許溫度機械振動不超過允許范圍2020/12/1238不對稱運行當發電機的三相電流出現不平衡時，發電機將承受負序電特殊運行只有在安裝、調整及試運行期間，發電機才允許短時在空氣中運轉，以便進行動態機械檢查。空氣中運轉的前提條件如下：1）無勵磁電流存在。2）機內空氣必須干燥，相對濕度<50％，壓力在3000～6000Pa（表壓）之間，冷風溫度20～38℃。3）氫氣冷卻器通冷卻水。4）定子繞組通冷卻水。5）保證密封油的供油。6）切斷氫氣分析器、差壓表、拆開供氫管道。2020/12/1239特殊運行只有在安裝、調整及試運行期間，發電機才允第七節同步發電機勵磁系統概述組成作用性能指標:強勵倍數響應比響應時間

調節特性與無功功率分配同步發電機勵磁方式:他勵勵磁方式自勵勵磁方式

自并勵勵磁系統簡介2020/12/1240第七節同步發電機勵磁系統概述附一：發電機配置的保護發電機差動對稱過負荷定時限對稱過負荷反時限不對稱過負荷定時限不對稱過負荷反時限95%定子接地三次諧波定子接地保護發電機失磁保護突加電壓發電機復合電壓過流發電機PT斷線發電機斷路器失靈逆功率發電機過電壓發電機過激磁失步低頻斷水轉子一點接地(勵磁系統帶)匝間保護（東方廠建議可不設)2020/12/1241附一：發電機配置的保護發電機差動發電機PT斷線2附二：定子絕緣電阻測量確認發電機已停運,出口閘刀已