發電公司電氣專業培訓教材（上）-全文預覽

　　

【正文】 控制系統術語含義： DEH— 汽輪機數字電夜調整系統 SCS— 順序控制系統 FSSS— 鍋爐安全監控系統 CCS— 協調控制系統 MFT— 鍋爐燃料總跳閘 DAS— 數據采集系統 交流 ABC 三相輸入 XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 27 ETS— 汽輪機緊急跳閘 TSI— 汽輪機安全監控系統 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 NCS— 網絡計算機控制系統 DCS— 計算機分散控制系統 第四節 發電機封母及封母微正壓裝置 發電機封母概述 用外殼加以封閉保護的帶電母線稱為封閉母線。 功率柜故障：是指風機故障、快熔保險熔斷、阻容系統保險熔斷、橋臂斷流等綜合故障。 過電壓保護動作：是指轉子正向或反向過電壓保護動作，這時應檢查與耗能電阻相串聯的保險是否有熔斷，耗能電阻是否完好。因異常報警信號非常多在這里不一一例舉。當本柜輸出電流小于 50A 時，風機自動停運。 參數整定。 三、調節柜面板： 設置功能。 就地對滅磁開關的操作。 2）功率柜的輸出電流、 3）冷卻風機的工作狀態。 1開機操作： 當發電機轉速升到額定的 95％時，合滅磁開關，在 AVR菜單上進行遠方起勵 ，發電機在 5— 10 秒內電壓升到額定的 90％左右，XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 23 再由人工操作增磁升至額定，再由同期裝置將發電機并入電網。 1勵磁系統開機前的檢查 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、冷卻系統電源、各柜照明電源、起勵電源、勵磁變溫控器電源小開關在合入位并正常，交流進線柜刀閘在合，滅磁開關無異常。即發電機在正常運行時，無功與有功有著一一對應關系，根據對應關系而設置的限制曲線。 V/HZ 限制器（電壓頻率比值限制器）： 防止 發電機的電壓頻率比值過高，而引起發電機及主變鐵芯過度飽和，而引起的過熱。滿足上有述任一條件，起勵裝置退出；當起勵時間達到 5S，機端電壓未建至額定電壓的 10%，起勵失敗，發起勵失敗信號。由于采用了可控硅跨器技術，耗能電阻不再局限是非線性還是線性電阻。同時向DCS 上傳逆變滅磁失敗信號。 逆變滅磁的條件： A、 有停機令。 150MW分為正常停機滅磁和事故停機滅磁兩種，發電機正常停機時，由自動勵磁調節裝置自動逆變滅磁，逆變滅磁是指將晶閘管的控制角改變為大于 90 度的某種運行狀態，勵磁電源以反電動勢的形式作用于轉子繞組上，使勵磁電流迅速衰減至零的一種滅磁方法。 通道發生自動切換的原因： A 、 PT 故障。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。 通道跟蹤： 大機組為了保證勵磁系統運行的穩 定與可靠，自動調節與手動調節均為雙套冗余配置， 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。 恒功率因數調節：發電機并網運行時，以功率因數為調節依據，維持發電機功率因數在給定水平上。它是大容量發電機在正常運行時優先選用的調節方式。它的投入能提高系統靜穩、動穩特性，阻尼發電機低頻振蕩所帶來的危害。 電力系統穩定器（ PSS）的作用：并列運行的發電機在小干攏下發生的頻率 — 范圍內的持續振蕩現象叫低頻振蕩。由發電廠的直流系統或交流系統整流后供電。 可控硅跨接器： 在轉子繞組發生正、反向過電壓時，導通晶閘管或二極管，將轉子繞組磁場能量消耗在滅磁電阻上，主要作用是 滅磁。 XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 16 發電機靜態勵磁系統圖 靜 態勱磁系統中各 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。即 AC— DC 逆變：直流變交流。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，在控制極加上觸發脈沖，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值的直流電壓。 XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 14 靜態勵磁系統概述 1．靜態勵磁系統的組成： 由機端勵磁變、大功率晶閘管構成勵磁功率單元部分，它的作用是向發電機轉子繞組提供直流勵磁電源。強勵倍數高，可使發電機電勢升高，有利于系統穩定。 為了提高靜態穩定特性，希望自動勵磁電壓調節器具有較大的放大倍數，然而高放大倍數，高起始響應的勵磁調節器在某些情況下容易產生負阻尼，使系統的動態特性變壞，使系統發生振蕩 的可能性增加，XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 13 所謂負阻尼，就是說當發電機功角增大時，即功角增大，則相應的制動轉距也應增大以減小振幅，可是由于勵磁系統的相位滯后，勵磁調節器反而產生了（減小制動轉距）的相反作用，這樣就使得振幅增大，也就是說由于發電機功角的變化引起發電機反饋電壓的變化，而發電機電磁轉距的變化滯后于反饋電壓的變化，所以產生了負阻尼轉距分量，如果負阻尼轉距大于機組的自然阻尼和電樞反應去磁效應產生的正阻尼作用，則機組就會產生振蕩。兩臺或兩臺以上發電機XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 12 并聯運行時，按調差系數大小分配無功功率，調差系數小的分配到的無功功率多，調差系數大的分配到的無功功率少。調差率的定義是自動勵磁調節器的調差單元投入，電壓給定固定不變，發電機的功率因數為零的情況下 ，當發電機的無功負荷從零變化到額定值時，用發電機額定電壓百分數表示的機端電壓變化率。從電力系統實際情況來看，XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 11 負載都是阻性與感性的一種綜合，當發電機接帶這種綜合負載時，發電機電樞反應的結果是將發電機氣隙磁場削弱并扭曲，這就必然會使發電機的感應電勢減小，因而使發電機的端電壓降低，就必須增加轉子勵磁電流以增強主磁場，從而補償由于電樞反應引起氣隙磁場被削弱的程度。 自動勵磁調節器概述 自動勵磁調節器是發電機勵磁控制系統中的控制設備，其基本任務是檢測和綜合勵磁控制系統運行狀態的信息，即發電機的端電壓、靜子電流、轉子電流、有功功率、無功功率、發電機頻率等，并產生相應的控制信號，控制勵磁功率單元的輸出，以達到自動調節勵磁、滿足發電機及系統安全穩定運行的需要。這種系統沒有轉動部分，勵磁系統接線相對簡單，維護簡單，造價低，而且是一種高起始響應系統。 第三節 發電機靜態勵磁系統 發電機靜態勵磁系統（參考 EXC— 9000 型） 發電機勵磁系統的主要任務是向發電機的勵磁繞組提供一個可調的直流電流，以滿足發電機正常運行的需要。規定：滑環的運行溫度不超過 120℃，每 100 小時磨損不超過 3MM。 遵守安規中的相關規定。 不要接觸發電機的其它部件。 應在勵磁電流低 的時候操作。 必須穿絕緣鞋或站在絕緣膠墊上。電刷的數量由勵磁電流決定，但每個插入式提刷裝置上應有三塊電刷，通過改變提刷裝置的 數量以滿足勵磁電流的要求。通常負滑環靠發電機側，正滑環靠勵側，勵磁電流由靜止的電刷通過旋轉的滑環注入轉子繞組，電刷和滑環是滑動接觸。 發電機勵端冷卻風道：在發電機勵端即正負極滑環下方裝設有冷卻風道，該風道與室處相通在發電機正常運行時對發電機滑環及碳刷進行冷卻。 3℃ ，測溫范圍 0℃ — 300℃ ）在XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 6 DCS 畫面上以 棒狀圖 顯示溫度，同時棒狀圖以不同的顏色來提醒值班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。 熱空氣溫度測量：在發是熱風道里安裝有兩只 PT100 電阻溫度測溫元件，用于遙測溫度，兩只帶電接點溫度計，用于現場監測溫度。 注：發電機轉子繞組是含銀空芯導線制成，繞組上有進、出風口（內部冷卻）發電機絕緣材料制造為 F 級，運行中按 B 級考核標準執行。然后與前兩部分冷卻空氣匯合，經過定子鐵芯中的徑向通風道冷卻定子繞組和鐵芯后回到空氣冷卻器，經冷卻后，再回到風扇，形成循環。那么按照這個原理，具有 P 對磁極的轉子磁場旋轉一周時，定子繞組中的感應電動勢就要交變 P 次。XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 1 發電公司電氣專業培訓教材 （上） 第一部分：三相交流發電機 第一節 發電機的工作原理與構成 一、三相交流發電機的工作原理 發電機是根據電磁感應原理來工作的，能把機械能轉換為電能的旋轉電機，在火電廠中，用汽輪機作為發電機的原動機，整個機組叫汽輪發電機組，其中的交流發電機稱之為汽輪發電機，那么汽輪發電機是怎樣發出的電能？根據電磁感應原理，只要導體切割磁場，在導體中就會產生感應電動勢，也就是說，不管是導體運動還是磁場運動，只要是導體與磁場之間有相對運動，導體切割了磁力線，就會在導體中產生感應電動勢。 三、三相交流發電機頻率與轉速的關系 交流電動勢每秒鐘變化的次數稱之為交流電 的頻率，而交流電動勢是由轉子磁場感應出來的，發電機轉子是由汽輪機拖動進行旋轉的，顯然發電機轉子磁場要是只有一對磁極，當轉子磁場旋轉一周時，定子繞組中的感應電動勢就要交變一次。 XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 3 第二節 WX21Z— 085LLT 150MW 發電機結構及規范 一、 WX21Z— 085LLT 150MW 發電機型號及主要技術參數 主要技術參數 名稱 單位 參數 型號 WX21Z085LLT 額定容量 Sn MVA 176 額定功率 Pn MW 150 額定功率因數 COSφ n 定子額定電壓 Un KV 定子額定電流 In A 6469 頻率 fn 50 轉速 ｒ／ｍｉｎ 3000 額定勵磁電壓 V 248 額定勵磁電流 A 1344 定子線圈接線 Y 冷卻方式 循環密閉式空氣冷卻 勵磁方式 靜止可控硅勵磁 定子線圈絕緣等級 F 轉子線圈絕緣等級 F 定子鐵芯絕緣等級 F 定子線圈極限溫度 ℃ 120 XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 4 轉子線圈極限溫度 ℃ 105 定子鐵芯極限溫度 ℃ 120 發電機進口風溫 ℃ 40 發電機出口風溫 ℃ 90 WX21Z— 085LLT 150MW 發電機空冷系統構成 該型號發電機為空冷、自通風的 兩極隱極式轉子電機，具有含空氣－水熱交換器（空冷器）的封閉冷卻回路，空冷器位于發電機下部的基礎里，發電機有兩條對稱于發電機中心的空冷回路，冷卻空氣由發電機轉子兩端風扇打入，一部分冷卻空氣進入轉子線圈端部區域，冷卻轉子繞組端部，然后進入氣隙，一部分冷卻空氣直接進入氣隙，在此處與來自轉子端部線圈的冷卻空氣匯合，然后冷卻轉子本體表面，另一部分冷卻空氣對定子線圈端部冷卻后，沿軸向風道進入機座中部，冷卻鐵芯和繞組后，進入氣隙，再冷卻轉子本體中部。另一部分冷風通過繞組端部空心導體，到達 磁極軸線部分，從那里它由空心導體內XXXX 發電有限責任公司電氣專業 培訓教材 5 排出，最后通過轉子本體端部的月牙槽進入氣隙。 冷空氣溫度測量：在發電機冷風道里安裝有兩只 PT100 電阻溫度測溫元件 ，用于遙測溫度，兩只帶電接點溫度計，用于現場監測溫度。（ PT— 鉑電阻， 0℃時鉑的電阻值為 100Ω