2023年水轮发电机方面知识.doc

水轮发电机方面知识 　 水轮发电机方面的知识 　电站水轮发电机的启动、并列、加负荷和停机 　1、备用中的发电机应进行必要的监视和维护，使其经常处于完好状态，随时能立即启动。如需处理缺陷，不管是否影响机组启动，均应取得电网调度的同意。当发电机长期处于备用状态时，应采取适当的措施防止绕组受潮，并保持绕组温度在5℃以上。 　2、具有多台机组的水电厂，现场应制定机组轮换运行的制度。 　3、发电机检修后，在启动前应将检修工作票全部收回，并详细检查发电机各局部及其周围的清洁情况，各有关设备必须恢复、完整好用，短路线和接地线必须撤除，以及进行启动前的各种试验。现场运行规程应对启动前的检查及试验项目作详细的规定。 　4、全部有关电气设备检查完毕后，在发电机启动前应测量发电机定子及励磁回路的绝缘电阻，并做好记录。测量发电机定子回路的绝缘电阻，可以包括连接在该发电机定子回路上不能用隔离开关断开的各种电气设备，并采用2500V兆欧表测量，其绝缘电阻值不作规定。假设测量的结果较历年正常值有显著的降低(考虑温度和空气湿度的变化，如降低到历年正常值的1/3)或沥清浸胶及烘卷云母绝缘吸收比小于1.3、环氧粉云母绝缘吸收比小于1.6，应查明原因并将其消除。测量发电机励磁回路绝缘电阻，应包括发电机转子、主(副)励磁机。对各种整流型励磁装置是否测量绝缘电阻，应按有关规定的要求进行。测量应采用500V～1000V兆欧表，其励磁回路全部绝缘电阻值不应小于0.5MΩ。假设低于以上数值时，应采取措施加以恢复。如一时不能恢复，那么是否允许运行应由发电厂总工程师决定。对担任调峰负荷、启动频繁的发电机定子和励磁回路绝缘电阻，每月至少应测量一次。 　5、发电机大小修和机组长期停运后，在重新启动前，应进行发电机断路器及自动灭磁开关的分、合闸试验(包括两者间的联锁)和电气及水轮机保护联动发电机断路器的动作试验。 　6、发电机开始转动后，即应认为发电机及其全部设备均已带电。大修后做第一次启动试验的机组，应缓慢升速并监听发电机各部的声音，检查轴承润滑、冷却系统工作情况及机组各部振动情况。当发电机转速到达额定转速的一半左右时，应检查整流子和滑环上的电刷是否有跳动、卡涩或接触不良的现象，如有上述现象，应设法消除。在转速到达额定值时，应检查轴承油压、油流、油温和瓦温及冷却系统漏风情况，测试各轴承摆度，监视摆度是否超过规定。 　7、发电机正常启动前，不管采用何种同步并列方式，其励磁调整装置均应放在空载额定电压位置。 　8、发电机并列应以自动准同步并列方式为根本操作方式，如自动准同步并列方式不良应改为手动准同步并列方式。无论采用何种同步并列方式，现场规程均应规定各种同步并列的方法及所使用的开关、插座和同步装置。 　9、对发电机电压的增加速度不作规定，可以立即升至额定值。有制造厂规定者应按其规定执行。 　10、提升发电机的电压时，应注意三相定子电流均等于或接近于零。当发电机的转速已达额定值、励磁调整装置的位置已在相当于空载额定电压的位置上时，应注意发电机定子电压是否已达额定值，同时根据转子电流表核对转子电流是否与正常空载额定电压时的励磁电流相符。 　11、发电机并入电网以后，有功负荷增加的速度不受限制。加负荷时，必须注意监视发电机冷却介质温升、铁芯温度、绕组温度以及电刷、励磁装置工作情况等。 　12、在正常情况下，发电机解列前必须将有功功率和无功功率降至空载，然后再断开发电机的断路器。完成以上步骤时，方可进行停机操作。对220kV系统中容量200MW以下的水轮发电机组，解列前必须将未接地的变压器中性点投入。发电机仅于检修或停机时间较长时才将母线隔离开关拉开和关闭水轮机前的阀门。 　13、发电机每次停机后，应检查绕组、轴承冷却供水是否已停止，全部掣动装置均已复归，为下次开机做好准备。 　14、发电机停机时，无论采取何种掣动方式应能连续掣动，直到停止转动为止。采用电掣动停机时，应对停机过程中定子电流进行监视。 　15、机组在调相工况运行停机时，应先将转轮室内空气排掉再停机。 　二、发电机运行中的监视和检查维护 　1、所有安装在发电机仪表盘上的电气指示仪表，发电机定子绕组、定子铁芯、进出风，发电机各部轴承的温度及润滑系统、冷却系统的油位、油压、水压等的检查、记录间隔时间应根据设备运行状况、机组运行年限、记录仪表和计算机配置等具体情况在现场运行规程中明确。监视励磁回路绝缘的电压表，应定期测量，在现场运行规程中规定。 　2、发电机及其附属设备，应按现场运行规程的规定，进行定期巡视和检查。此外，在发生外部短路后，也应对发电机进行外部检查。 　3、润滑油和轴承的允许温度及油压、进出风温度和冷却水水压均应在现场运行规程中规定。 　4、发电机润滑、轴承、冷却水系统的定期试验、切换、清扫、排污等维护工作应在现场运行规程中明确工作项目和周期。 　5、发电机的运行管理与监督，应根据发电厂管理体制、值班方式的具体情况，指定专门单位的专人担任，其职责分工，应在现场运行规程中明确规定。 　6、“无人值班〞(少人值守)电厂的发电机及其电气机械仪表的巡视检查和表计记录应在现场运行规程中明确规定。 　三、滑环和励磁机整流子电刷的检查和维护 　1、定期检查整流子和滑环时，应检查以下各点： a) 整流子和滑环上电刷的冒火情况。 　b) 电刷在刷框内应能自由上下活动(一般间隙0.1mm～0.2mm)，并检查电刷有无摇动、跳动或卡住的情形，电刷是否过热；同一电刷应与相应整流子片对正。 　c) 电刷连接软线是否完整、接触是否紧密良好、弹簧压力是否正常、有无发热、有无碰机壳的情况。 　d) 电刷与整流子接触面不应小于电刷截面的75%。 　e) 电刷的磨损程度(允许程度订入现场运行规程中)。 　f) 刷框和刷架上有无灰尘积垢。 　g) 整流子或滑环外表应无变色、过热现象，其温度应不大于120℃。 　2、检查电刷时，可顺序将其由刷框内抽出。如需更换电刷时， 在同一时间内，每个刷架上只许换一个电刷。换上的电刷必须研磨良好并与整流子、滑环外表吻合，且新旧牌号必须一致。 　3、根据现场运行规程所规定的时间和次数，对滑环和励磁机整流子进行维护。工作中，应采取防止短路及接地的安全措施。使用压缩空气吹扫时，压力不应超过0.3MPa，压缩空气应无水分和油(可用手试)。 　4、机组运行中，由于滑环、整流子或电刷外表不清洁造成电刷冒火时，可用擦拭方法进行处理。现场运行规程应明确规定处理方法与本卷须知。 　四、励磁装置的检查和维护 　1、现场运行规程应明确规定励磁设备的巡视检查周期和具体项目。 　主要检查项目有： a)、各表计指示是否正常，信号显示是否与实际工况相符。 　b)、各有关励磁设备元器件，应在运行对应位置。 　c)、检查各整流功率柜运行状况及均流情况。 　d)、各电磁部件无异声及过热现象。 　e)、各通流部件的接点、导线及元器件无过热现象，各熔断器是否异常。 　f)、各机械部件位置正确，接触点接触良好，无过热现象，挂钩挂好，各部螺栓、销钉连接良好。 　g)、通风用元器件、冷却系统工作是否正常。 　h)、静止励磁装置的工作电源、备用电源、起励电源、操作电源等应正常可靠，并能按规定要求投入或自动切换。 　2、整流励磁装置功率柜的维护工作，应在该功率柜停运情况下进行。晶闸管整流器的散热器应定期清扫，风扇应定期切换运行。 　3、励磁装置工作在手动状态时，注意无功功率的变化。 　水电站水轮发电机的运行方式 　 一、水电站水轮机额定情况下的运行方式 　 1、水电站水轮发电机按照制造厂铭牌规定数据运行的方式称为额定运行方式，水电站水轮发电机可在这种方式下长期连续运行。 　 2、转子电流的额定值，应采用在额定功率因数和电压波动在额定值的±5%、频率变化在±1%范围，能保证发电机额定出力时的电流值。 　 3、水电站水轮发电机投入运行后，未做温升试验前，如无异常现象按照发电机的铭牌数据带负荷。在未进行温升试验以前，水电站水轮发电机不允许超过铭牌的额定数值运行，同时也不允许无根据地限制容量。如果经过温升试验，证明水电站发电机在温升方面确有较大裕度，对水电站发电机的结构所进行的分析亦说明确能超过额定数值运行时，应将所做的试验记录连同结构分析(国内产品应附制造厂的意见)报送上级主管部门批准后可以超过额定数值按新的数据运行。 　 4、经过改良后提高出力的发电机需通过温升试验和其他必要的试验，以及进行技术分析鉴定，来确定提高出力后的运行数据。按提高出力数据运行的方式经上级主管部门批准后，可以作为水电站发电机正常运行方式。水电站水轮发电机超出力运行必须考虑原动机(水轮机)、水电站发电机励磁系统、有关电气(一、二次)设备及机械附属设备的铭牌容量能否适应。 　 5、转子绕组、定子绕组及定子铁芯的最大温度，为水电站水轮发电机在额定进风温度及额定功率因数下，带额定负荷连续运行时所发生的温度，这些温度根据温升试验的结果来确定，其值应在绝缘等级和制造厂所允许的限度以内。 　 6、当水电站水轮发电机组铭牌设置最大容量时，水电站水轮应允许在最大负荷下连续安全运行。最大负荷时的功率因数、定子和转子最大工作电流以及发电机各部温度，应按制造厂的规定在现场运行规程中写明。 　二、进风温度变动时的运行方式 　 1、由于环境温度影响，进风温度超过额定值时，如果转子绕组、定子绕组及定子铁芯温度经过试验未超过其绝缘等级和制造厂允许的温度时，可以不降低发电机的容量。但当这些温度超过允许值时，那么应减少定子和转子电流直到上述允许温度为止。 　 2、当进风温度低于额定值时，定子和转子电流可以增加到其绕组温度在第4.1.5条所规定的范围内。 　 3、如果发电机尚未进行温升试验，那么当进风温度高于或低于额定值时，定子电流的允许值应按制造厂家给定的定子绕组及定子铁芯允许温度掌握。 　 4、对于水电站水轮机发电机定子电芯测温，当进风温度低于额定值时，允许定子和转子电流增加至进风温度较额定值低10℃为止。 　 5、对密闭式冷却的空冷发电机，其最低进风温度，应以空气冷却器不凝结水珠为标准。 　 6、水电站水轮发电机进、出风温差显著增大，应分析原因，采取措施，予以解决。 　 7、空冷发电机的各空气冷却器上必须装有测温元件，便于值班人员对冷风温度进行调整。 　三、电压、频率、功率因数变动时的运行方式 　 1、在以下情况下，发电机可按额定容量运行： 　 a)、在额定转速及额定功率因数时，电压与其额定值的偏差不超过±5%。 　 b)、在额定电压时，频率与其额定值的偏差不超过±1%。 　 c)、在电压和频率同时偏差(两者偏差分别不超过±5%和±1%)且均为正偏差时，两者偏差之和不超过6%；假设电压和频率不同时为正偏差时，两者偏差的百分数绝对值之和不超过5%。当电压与频率偏差超过上述规定值时应能连续运行，此时输出功率以励磁电流不超过额定值，定子电流不超过额定值的105%为限。 　 2、发电机连续运行的最高允许电压应遵守制造厂规定，但最高不得大于额定值的110%。发电机的最低运行电压应根据稳定运行的要求来确定，一般不应低于额定值的90%。如果发电机电压母线有直接配电的线路，那么运行电压尚应满足用户电压的要求。此时定子电流的大小，以转子电流不超过额定值为限。 　 3、水电站水轮发电机在运行中功率因数变动时，应使其定子和转子电流不超过当时进风温度下所允许的数值。 　 4、允许用提高功率因数的方法把发电机的有功功率提高到额定视在功率运行，但应满足电网稳定要求。 　 5、发电机是否能进相运行应遵守制造厂的规定。制造厂无规定的应通过特殊的温升试验和稳定验算来确定。进相运行的深度决定于水电站水轮发电机端部结构件的发热和在电网中运行的稳定性。 　 6、允许作调相机运行的水电站水