汽輪發(fā)電機正常運行

1、12第四章第四章 汽輪發(fā)電機正常運行汽輪發(fā)電機正常運行 3第二節(jié) 大型發(fā)電機組的出力 大型發(fā)電機組的出力，可以分為有功出力和無功出力。有功出力主要是由汽輪機的出力來決定的。有以下幾種與汽輪機相對應(yīng)工況下的定義。 一、銘牌工況(TRL) 以銘牌額定功率輸出的汽輪發(fā)電機組，應(yīng)能在下列條件下，安全、經(jīng)濟連續(xù)運行，此工況稱為銘牌工況。此工況下的汽輪機進(jìn)汽量，稱為銘牌進(jìn)汽量，此工況也是出力保證值的驗收出力。4此時，機組的凈熱耗值，應(yīng)不大于賣方的保證值。(1)在額定主蒸汽及再熱蒸汽參數(shù)時，汽水品質(zhì)符合規(guī)定； (2)汽輪機低壓缸平均排汽壓力為設(shè)計值，或者冷卻水溫度為設(shè)計值； (3)補給水量不大于設(shè)計值(設(shè)計

2、值一般為3)； (4)設(shè)計的最終給水溫度； (5)全部回?zé)嵯到y(tǒng)正常運行； (6)兩臺汽動給水泵投入運行； (7)發(fā)電機的電壓、頻率、功率因數(shù)、氫壓均為額定值，冷卻器冷卻水溫為設(shè)計值。5二、最大保證出力(T-MCR)工況 汽輪機進(jìn)汽量等于銘牌進(jìn)汽量，在下列條件下安全連續(xù)運行。此工況下發(fā)電機輸出的功率稱為最大保證出力(T-MCR)，此工況也稱為最大保證工況。 (1)主蒸汽及再熱蒸汽參數(shù)為額定值，并符合所規(guī)定的汽水品質(zhì)； (2)汽輪機低壓缸平均排汽壓力為設(shè)計值，或者冷卻水溫度為設(shè)計值； (3)補給水量為零； (4)設(shè)計的最終給水溫度； (5)全部回?zé)嵯到y(tǒng)正常運行； (6)兩臺汽動給水泵投入運行； (

3、7)發(fā)電機的電壓、頻率、功率因數(shù)、氫壓為額定值，冷卻器冷卻水溫為設(shè)計值。6三、調(diào)節(jié)閥全開(VWO)工況 汽輪發(fā)電機組，應(yīng)能在汽輪機所有調(diào)節(jié)閥全部開足(VWO)，其他條件同上述二條時，汽輪機的進(jìn)汽量應(yīng)不小于105的銘牌工況(T-MCR)進(jìn)汽量，此工況稱為VWO工況。如果主蒸汽壓力再提高到105額定值，此工況稱為VWO+5OP工況，此時汽輪機的輸入功率達(dá)到了最大(到了不能再大的程度)。發(fā)電機應(yīng)能與汽輪機VWO+5OP工況出力相匹配，能夠長期連續(xù)運行。相對應(yīng)的主變壓器，還能在不帶廠用電的工況下，長期通過發(fā)電機的輸出功率，且其上層油溫不超過設(shè)計值。7 額定參數(shù)下的運行與允許溫度額定參數(shù)下的運行與允許溫

4、度 發(fā)電機在長期連續(xù)運行時的允許出力，主要受機組的允許發(fā)熱條件限制。汽輪發(fā)電機的額定容量，是在一定冷卻介質(zhì)(空氣、氫氣和水)溫度和氫壓下，在定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組和定子鐵芯的長期允許發(fā)熱溫度的范圍內(nèi)確定的。 發(fā)電機的繞組和鐵芯的長期發(fā)熱允許溫度，與采用的絕緣等級有關(guān)。大容量發(fā)電機一般都采用耐熱等級為B級或F級絕緣，我廠定、轉(zhuǎn)子線圈的絕緣采用F級的絕緣材料。8根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBT70642002，氫、水冷卻的汽輪發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子繞組及定子鐵芯允許運行溫升限值如表42和表43所示。汽輪發(fā)電機關(guān)鍵部件的允許運行溫度，不但與其使用的絕緣材料耐熱等級有關(guān)，還與其冷卻方式、測點位置、測量方法等有關(guān)。910 經(jīng)研

5、究，A級絕緣運行溫度每升高8C、B級每升高10C、F級每升高12C，使用壽命就會下降一半。運行中帶基本負(fù)荷的汽輪發(fā)電機，負(fù)荷基本上是滿的，大容量機組的進(jìn)風(fēng)溫度，常保持額定溫度，一年運行要達(dá)到8000h以上。其使用壽命，在正常情況下，能達(dá)到30年左右。11 三、汽輪發(fā)電機帶電繞組運行中的機械及環(huán)境因素對壽命的影三、汽輪發(fā)電機帶電繞組運行中的機械及環(huán)境因素對壽命的影響響大容量汽輪發(fā)電機采用的電磁負(fù)荷較大，運行中的發(fā)電機，定子繞組還可能承受出線端的突然短路、誤并列、系統(tǒng)中高壓線路事故及事故后的自動重合閘等的沖擊。這些都將使發(fā)電機產(chǎn)生幾倍至十幾倍的沖擊電流，因此而產(chǎn)生成百倍電磁力的沖擊。 大容量汽輪發(fā)

6、電機，定子繞組端部結(jié)構(gòu)是一個關(guān)鍵。不但要降低附加損耗及發(fā)熱，還要能承受運行中電磁力引起的振動及瞬時沖擊，不致發(fā)生磨損而影響絕緣。現(xiàn)代的發(fā)電機，其端部固定，一般采用可重復(fù)緊固結(jié)構(gòu)，就是考慮在事故后的檢修中，能處理可能產(chǎn)生的松動及磨損并重新緊固。12 在汽輪發(fā)電機運行中，機內(nèi)的潮濕及污染，對發(fā)電機定子繞組絕緣的耐電壓性能，也會有很大的影響，有些運行中的發(fā)電機，曾因機內(nèi)氫氣含濕量大或滲、漏水，再加上絕緣又有薄弱環(huán)節(jié)，在定子端部繞組鼻端將發(fā)生了短路燒壞的重大事故。 四、結(jié)論 綜上所述，汽輪發(fā)電機定子繞組的絕緣壽命，在正常情況下，對采用環(huán)氧粉云母復(fù)合絕緣材料及有適當(dāng)?shù)睦鋮s者，可達(dá)30年以上。如運行中承受

7、過定子繞組出線端突然短路及錯相合閘等情況，事故后又未能及時停機檢修維護(hù)，則發(fā)電機定子繞組絕緣的壽命就要受到影響。13發(fā)電機的短時過負(fù)荷能力發(fā)電機的短時過負(fù)荷能力 在正常運行時，發(fā)電機是不允許過負(fù)荷的，即不允許超過額定容量長期運行。當(dāng)發(fā)電機 電壓低于額定值時，允許適當(dāng)增大定子電流，但定子電流最大不得超過額定值的5長期運行。 在系統(tǒng)發(fā)生短路故障、發(fā)電機失步運行、成群電動機起動和強行勵磁等情況下，發(fā)電機 定子或轉(zhuǎn)子都可能短時過負(fù)荷。過負(fù)荷使發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子電流超過額定值較多時，會使繞 組溫度有超過容許限值的危險，使絕緣老化過快，甚至還可能造成機械損壞。過負(fù)荷數(shù)值愈大、持續(xù)時間愈長，上述危險性愈嚴(yán)重。

8、14 但因發(fā)電機在額定工況下的溫度較其所用絕緣材料的最高允許溫度低一些，有一定的備用余量可作短時過負(fù)荷使用。過負(fù)荷的允許數(shù)值不僅和持續(xù)時間有關(guān)，還與發(fā)電機的冷卻方式有關(guān)。直接內(nèi)冷的繞組在發(fā)熱時容易產(chǎn)生變形，所以其過負(fù)荷的容許值比間接冷卻的要小。 發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子短時過負(fù)荷的容許值由制造廠家規(guī)定。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB706486汽輪發(fā)電機通用技術(shù)條件中，對于發(fā)電機定子繞組在直接冷卻和間接冷卻的情況下，短時過負(fù)荷有不同規(guī)定，詳見表51和表52。15發(fā)電機具有一定的短時過負(fù)荷能力。從額定工況下的穩(wěn)定溫度起始，能承受1.3倍額定定子電流運行至少1min。允許的定子電流和持續(xù)時間（直到120s）如下：機械結(jié)

9、構(gòu)的設(shè)計按照假設(shè)每年運行在上述定子電流下的次數(shù)不超過兩次設(shè)計。16同時，在額定工況穩(wěn)定溫度下，發(fā)電機勵磁繞組能在勵磁電壓為125%額定值下運行至少1min，允許的勵磁電壓與持續(xù)時間（直到120s）如下：機械結(jié)構(gòu)設(shè)計按照假設(shè)每年運行在上述勵磁電壓下的次數(shù)不超過兩次設(shè)計。時間（s）203060120勵磁電壓（%）20814612511217發(fā)電機不容許經(jīng)常過負(fù)荷，只有在事故情況下，當(dāng)系統(tǒng)必須切除部分發(fā)電機或線路時，為防止系統(tǒng)靜穩(wěn)定破壞，保證連續(xù)供電，才容許發(fā)電機短時過負(fù)荷。當(dāng)過負(fù)荷時間超過允許時間時，應(yīng)及時采取措施，立即將發(fā)電機定子電流及勵磁電壓降至正常允許值。18 第二節(jié)第二節(jié) 冷卻條件變化對發(fā)

10、電機允許出力的影響冷卻條件變化對發(fā)電機允許出力的影響 對于大容量水氫氫冷汽輪發(fā)電機，定子繞組采用水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組采用氫內(nèi)冷、定子鐵芯為氫冷。冷卻條件變化主要是指氫和冷卻水的有關(guān)參數(shù)不同于其額定值。 QFSN-600型汽輪發(fā)電機組采用臥式布置。發(fā)電機冷卻方式采用“水氫氫”冷，即定子線圈 (包括定子引線,定子過渡引線和出線)采用水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子線圈采用氫內(nèi)冷,定子鐵心及端部結(jié)構(gòu)件采用氫氣表面冷卻。集電環(huán)采用空氣冷卻。機座內(nèi)部的氫氣由裝于轉(zhuǎn)子兩端的軸流式風(fēng)扇驅(qū)動,在機內(nèi)進(jìn)行密閉循環(huán)。 19一、氫氣溫度變化的影響一、氫氣溫度變化的影響 如果負(fù)荷不變，當(dāng)氫氣入口(或冷端)風(fēng)溫升高時，繞組和鐵芯溫度升高，會加

11、速絕緣老化、壽命降低。當(dāng)冷卻介質(zhì)的溫度升高時，要求減小汽輪發(fā)電機的出力，使繞組和鐵芯的溫度不超過在額定方式下運行時的最大監(jiān)視溫度。 對于水氫氫冷汽輪發(fā)電機，冷端氫溫不允許高于制造廠的規(guī)定值，也不允許低于制造廠的規(guī)定值。在這一規(guī)定溫度范圍內(nèi)，發(fā)電機可以按額定出力運行。20當(dāng)冷端氫溫降低時，也不允許提高出力。這是因為，定子的有效部分分別用不同介質(zhì)冷卻，定子繞組水內(nèi)冷、鐵芯氫冷。這些冷卻介質(zhì)的溫度，彼此間互不相依。水氫氫冷汽輪發(fā)電機，當(dāng)氫氣溫度高于額定值時，按照氫氣冷卻的轉(zhuǎn)子繞組溫升條件限制出力。（額定氫壓 0.4MPa 和冷卻水溫度 33下，功率因數(shù) 0.9 ），氫氣冷卻器的設(shè)計，在1個冷卻器因故

12、停用時，發(fā)電機仍能承擔(dān)90額定功率連續(xù)運行，而不超過允許溫升。 21二、氫氣壓力變化的影響二、氫氣壓力變化的影響 氫氣壓力提高，氫氣的傳熱能力增強，氫冷發(fā)電機的最大允許負(fù)荷也可以增加。但當(dāng)氫壓低于額定值時，由于氫氣傳熱能力的減弱，發(fā)電機的允許負(fù)荷亦應(yīng)降低。氫壓變化時，發(fā)電機的允許出力由繞組最熱點的溫度決定，即該點的溫度不得超過發(fā)電機在額定工況時的溫度。 當(dāng)氫壓高于額定值時，對水氫氫冷發(fā)電機的負(fù)荷不允許增加，這是因為定子繞組的熱量是被定子線棒內(nèi)的冷卻水帶走的，所以，提高氫壓并不能加強定子線棒的散熱能力。當(dāng)氫壓低于額定值時，由于氫氣的傳熱能力減弱，必須降低發(fā)電機的允許負(fù)荷。22三、氫氣純度變化的影

13、響三、氫氣純度變化的影響 氫氣純度變化時，對發(fā)電機運行的影響主要是安全和經(jīng)濟兩個方面。 在氫氣和空氣混合時，若氫氣含量降到575，便有爆炸危險，所以，一般都要求發(fā)電機運行時的氫氣純度應(yīng)保持在96以上，低于此值時應(yīng)進(jìn)行排污。 從經(jīng)濟觀點上看，氫氣的純度愈高，混合氣體的密度就愈小，通風(fēng)摩擦損耗就愈小。當(dāng)機殼內(nèi)氫氣壓力不變時，氫氣純度每降低1，通風(fēng)摩擦損耗約增加11，這對于高氫壓大容量的發(fā)電機是很可觀的。 特別要指出的是，大容量氫冷發(fā)電機不允許在機殼內(nèi)有空氣或二氧化碳時，從啟動到額定轉(zhuǎn)速甚至進(jìn)行試驗，以防止風(fēng)扇葉片根部的機械應(yīng)力過高。 23四、定子繞組進(jìn)水量和進(jìn)水溫度變化的影響四、定子繞組進(jìn)水量和進(jìn)

14、水溫度變化的影響 水氫氫冷式汽輪發(fā)電機，在額定條件下，定子繞組銅線和鐵芯之間的溫差并不大，約為1520C，而鐵芯的溫度高些。 當(dāng)冷卻水量在額定值的土10范圍內(nèi)變化時，對定子繞組的溫度實際上影響不大。 大量的增加冷卻水量，會導(dǎo)致入口壓力過分增大，在由大截面流向小截面的過渡部位可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，使水管壁損壞，故不建議提高流量。 降低除鹽水量，將使繞組入口和出口水溫差增大，繞組出口水溫度增高。這樣會造成繞組溫升極不均勻，是不允許的。24在設(shè)計中，一般采用繞組進(jìn)出口的水溫差不超過3035C，以便當(dāng)入口水溫度等于45C時，相當(dāng)于出口水溫等于80，以防止出口處產(chǎn)生汽化。一般，繞 組入口的水溫與額定值的偏差

15、，允許范圍是土5。這時，汽輪發(fā)電機的視在功率不變。如果定子繞組冷卻水完全停止循環(huán)，從繞組的溫升條件來看是危險的，若除鹽水的電阻值過低，可能沿水管內(nèi)壁發(fā)生閃絡(luò)。25 當(dāng)發(fā)電機定子繞組的冷卻水停止循環(huán)后，其容許運行的持續(xù)時間，要根據(jù)水的電阻率來確定。如果繞組冷卻水停止循環(huán)以前，它的電阻率小于200kcm，在定子繞組的冷卻水停止循環(huán)后，應(yīng)在3min內(nèi)將發(fā)電機與電網(wǎng)解列。如果繞組冷卻水停止循環(huán)之前，它的電阻率大于200kcm，容許發(fā)電機帶不超過30額定負(fù)荷，運行1h。這種容許值的規(guī)定，對運行極為方便，可以在機組不停的情況下，采取措施恢復(fù)繞組冷卻水的循環(huán)。但是，這就要求在正常運行過程中保持除鹽水有較高的

16、電阻值。 根據(jù)上述可知，采用調(diào)節(jié)定子繞組水量的方法，以保持定子繞組的水溫是不適當(dāng)?shù)?。關(guān)于繞組冷卻水溫度，在任何情況下，繞組出口的水溫不應(yīng)超過85(有的定為90C)以免汽化。 26當(dāng)繞組進(jìn)水溫度在額定值(多為4546)附近變化5以內(nèi)時，可不改變額定出力。但不同發(fā)電機的技術(shù)規(guī)定可能與此有些差別。當(dāng)繞組入口水溫超過規(guī)定范圍上限時，應(yīng)減小出力，以保持繞組出水的溫度不超過額定條件下的允許出水溫度。入口水溫也不允許低于制造廠的規(guī)定值，以防止定子繞組和鐵芯的溫差過大或可能引起匯水母管表面的結(jié)露現(xiàn)象。27 五、五、600MW汽輪發(fā)電機冷卻裝置運行狀態(tài)不正常的影響汽輪發(fā)電機冷卻裝置運行狀態(tài)不正常的影響 水氫氫冷

17、型600MW汽輪發(fā)電機的冷卻裝置運行狀態(tài)不正常，主要是指氫氣冷卻器的工作狀態(tài)、定子繞組冷卻水的冷卻器的工作狀態(tài)和定子繞組斷水(或流量小于某規(guī)定值)三種 情況。不同的機組可能有不同的技術(shù)規(guī)定。 1氫氣冷卻器狀態(tài)影響氫氣冷卻器在運行中可以關(guān)掉其中一個冷卻器進(jìn)行清洗，關(guān)掉一個冷卻器后發(fā)電機所帶的最大安全負(fù)荷應(yīng)根據(jù)制造廠規(guī)定，一般為80一100額定值負(fù)荷。其余運行中的冷卻器的冷卻水量應(yīng)保持正常，使得水速保持不變。在此情況下，冷風(fēng)溫度允許升高至48C(額定值為451C)。 282定子繞組水冷卻器的影響定子繞組水冷卻器的影響每臺發(fā)電機組一般都配有兩臺100容量的定子水冷卻器，任一臺水冷卻器退出工作時，仍可

18、維持發(fā)電機最大輸出容量(與汽輪機最大連續(xù)額定出力相匹配)。2.1.1.16 氫氣冷卻器的設(shè)計，在1個冷卻器因故停用時，發(fā)電機仍能承擔(dān)90額定功率連續(xù)運行，而不超過允許溫升。3定子繞組斷水保護(hù)定子繞組斷水保護(hù)定子繞組斷水保護(hù)，各制造廠也有不同的規(guī)定和處理方式，29 電壓、電壓、 頻率不同于額定值的運行頻率不同于額定值的運行 一、電壓不同于額定值時的運行一、電壓不同于額定值時的運行 發(fā)電機正常運行的端電壓，容許在額定電壓土5范圍內(nèi)變化，而發(fā)電機的視在功率可以保持在額定值不變。這時，當(dāng)定子電壓降低5時，定子電流可增加5；當(dāng)電壓升高5時，定子電流增加可達(dá)1.05倍額定值，此時定子繞組和鐵芯的溫升可能高

19、于額定值，但實踐證明，繞組和鐵芯的溫升不會超過額定值5C，因而不會超過容許溫升。發(fā)電機連續(xù)運行的最高允許電壓，應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定，但最高不得大于額定電壓值110。 30 當(dāng)發(fā)電機電壓超過額定值的5時，必須適當(dāng)降低發(fā)電機的出力。因為電壓升高到105時，就會引起勵磁電流和發(fā)電機的磁通密度顯著增加，而近代大容量內(nèi)冷發(fā)電機在正常運行時，其定子鐵芯就已在比較高飽和程度下工作，所以，即使電壓繼續(xù)提高不多，也會使鐵芯進(jìn)入過飽和，并導(dǎo)致定子鐵芯溫度升高和轉(zhuǎn)子及定子結(jié)構(gòu)中附加損耗增加，當(dāng)電壓降低值超過5，即電壓低于95UN時，定子電流不應(yīng)超過額定值的5，此時，發(fā)電機要減小出力，否則定子繞組的溫度將超過容許值。3

20、1發(fā)電機的最低運行電壓，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求來確定，一般不應(yīng)低于額定值的90，因為電壓過低后，不僅會影響并列運行的穩(wěn)定性，還會使發(fā)電廠廠用電動機的運行情況惡化、轉(zhuǎn)矩降低，從而使機爐的正常運行受到影響。 對600MW汽輪發(fā)電機的技術(shù)要求：發(fā)電機在額定出力時，允許電壓偏差為土5，而溫升不應(yīng)超過允許限值。32二、頻率不同于額定值時的運行 按我國的運行規(guī)程，發(fā)電機運行的頻率范圍不超過額定頻率(50Hz)土0.5Hz，即為額定頻率的土1時，發(fā)電機可按額定容量運行。 國外資料認(rèn)為，頻率(相應(yīng)轉(zhuǎn)速)偏差在土2.5范圍內(nèi)時，發(fā)電機的溫升實際上不受影響。所以，當(dāng)頻率偏差在2.5以內(nèi)時，發(fā)電機可保持額定出力運

21、行。不少發(fā)電機，允許頻率偏差為土5，例如ABB公司600MW汽輪發(fā)電機就有此技術(shù)規(guī)定。 運行頻率比額定值偏高較多時，由于發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)子上承受的離心力增大，可能使轉(zhuǎn)子的某些部件損壞，因此頻率增高主要受轉(zhuǎn)于機械強度的限制。33同時，頻率增高，轉(zhuǎn)速增大時，通風(fēng)摩擦損耗也要增多，雖然在一定電壓下，磁通可以小些，鐵耗損也可能有所降低，但總的來說，此時發(fā)電機的效率是下降的。運行頻率值比額定值偏低較多時，也有很多不利影響。例如，頻率降低，轉(zhuǎn)速下降，使發(fā)電機內(nèi)風(fēng)扇的送風(fēng)量降低，其后果是使發(fā)電機的冷卻條件變壞，各部分的溫度升高。34頻率降低時，為維持額定電壓不變，就得增加磁通，如同電壓升高時的情況一樣，

22、由于漏磁增加而產(chǎn)生局部過熱。頻率降低還可能使汽輪機葉片損壞，廠用電動機也可能由于頻率下降，使廠用機械出力受到嚴(yán)重影響。 由于上述原因，不希望發(fā)電機在偏離頻率額定值較多的情況下運行。在系統(tǒng)運行頻率變化0.5Hz的容許范圍內(nèi)(對于300MW以上的電網(wǎng)，要求頻率偏差為土0.2Hz)，由于發(fā)電機設(shè)計留有裕度，可不計上述影響，容許發(fā)電機保持額定出力(額定MVA)長期連續(xù)運行。35頻 率（Hz）允 許 時 間每次（sec）累計（min）51.051.5303048.551.0連續(xù)運行48.54830030048.047.5606047.547201047.046.5522.1.1.4 發(fā)電機具有頻繁啟停等

23、的調(diào)峰運行能力。為此，定、轉(zhuǎn)子設(shè)計結(jié)構(gòu)采取有效的技術(shù)措施，如定子端部結(jié)構(gòu)軸向伸縮度能滿足調(diào)峰要求，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)和護(hù)環(huán)下加滑移層等，保證調(diào)峰機組能啟停10000次而不變形和損壞。機組能安全連續(xù)地在48.551.0Hz頻率范圍內(nèi)運行，當(dāng)頻率偏差大于上述頻率值時，允許的時間不低于下述值：3637 發(fā)電機的功角特性與穩(wěn)定概念發(fā)電機的功角特性與穩(wěn)定概念 一、汽輪發(fā)電機的功率和功角關(guān)系 設(shè)發(fā)電機與無限大容量系統(tǒng)母線并聯(lián)運行(U=常數(shù))，在略去發(fā)電機定子電阻，并假設(shè)發(fā)電機處于不飽和狀態(tài)，則其等值電路如圖41(b)所示。 從等值電路可寫出電壓方程38 當(dāng)發(fā)電機端電壓不變時，Xd亦不變。若勵磁電流不變，則發(fā)電機電動

24、勢Eq也不變。因此，由式可知，當(dāng)發(fā)電機端電壓U和勵磁電流都不變，而只改變原動機轉(zhuǎn)矩時，發(fā)電機的輸出功率P與功角之間的關(guān)系為一正弦函數(shù)變化關(guān)系，其關(guān)系曲線稱為同步發(fā)電機的功角特性，如圖42所示。當(dāng)90時，電磁功率達(dá)最大值，其值為39二、靜態(tài)穩(wěn)定概念 發(fā)電機與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運行，汽輪機輸出功率為P1時，電磁功率Pe即發(fā)電機的輸出功率P。與功角之間的關(guān)系為一正弦函數(shù)變化的功角特性曲線。它們有兩個交點，即a點和b點(見圖4-2)。相應(yīng)的功角分別為a和b。在這兩個功率平衡點是否都能穩(wěn)定工作呢?如果在某一點工作時受到小的擾動(如負(fù)荷、電壓、勵磁、原動機等的波動)后，能恢復(fù)到原來的工作點，人們就稱這一工

25、作點是靜態(tài)穩(wěn)定的；反之，如果在某一工作點工作時，受小的擾動后，不能回到原來的工作點，人們就稱這一工作點是靜態(tài)不穩(wěn)定的。404142 在這種情況下，若保持發(fā)電機的勵磁電流不變(如額定勵磁電流)，即保持發(fā)電機電動勢E不變(略去下標(biāo)q)，以系統(tǒng)母線電壓U為參考。 此時，若不考慮發(fā)電機、變壓器和線路有功損耗，則發(fā)電機輸入系統(tǒng)的功率P可根據(jù)發(fā)電機直接與無限大系統(tǒng)連接時的類似推導(dǎo)得出，為43式中：發(fā)電機電動勢E與系統(tǒng)電壓U之間的夾角； X一發(fā)電機電抗Xd與外電抗Xs之和。 顯然，在相同的發(fā)電機電動勢E下，發(fā)電機輸入系統(tǒng)的靜穩(wěn)定極限功率 將隨外電抗(發(fā)電機至無限大系統(tǒng)母線之間的電抗)Xs的增大而減小。另外，

26、在發(fā)電機輸出功率和勵磁電流不變的情況下，由于Xs的出現(xiàn)，發(fā)電機電動勢E與系統(tǒng)電壓U之間的夾角，將隨Xs的增加而增大，因而靜穩(wěn)定儲備隨之降低。44 從電力系統(tǒng)運行可靠性要求出發(fā)，不允許電力系統(tǒng)運行在功率極限附近，否則，運行情況稍有變動，系統(tǒng)便會失去穩(wěn)定。為此，一般要求電力系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定裕度。穩(wěn)定裕度的大小，通常用穩(wěn)定儲備系數(shù)表示，以百分值表示的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)為： 式中，P0發(fā)電機的輸出功率； Psl系統(tǒng)的穩(wěn)定極限，在一定的近似簡化條件下，穩(wěn)定極限可用功率極限來代替。為了保證電力系統(tǒng)運行的可靠性，在正常運行時，要求KP15%20%，事故后運行方式下，要求KP10%。%1001oosPPPPK4

27、546自動勵磁調(diào)節(jié)器對功率特性的影響 為維持系統(tǒng)電壓，一般發(fā)電機都裝有自動勵磁調(diào)節(jié)器。 當(dāng)發(fā)電機輸出功率增加、端電壓下降時，勵磁調(diào)節(jié)器動作以增大勵磁電流，使發(fā)電機電勢Eq增大，直到端電壓 恢復(fù)或接近恢復(fù)到整定值UG0 為止。 這時，勵磁調(diào)節(jié)器將使Eq隨功角增大而增大。用不同的Eq值，作出一組正弦功率特性曲線族，它們 的幅值與 Eq成正比，如圖9-25所示。47提高靜態(tài)穩(wěn)定的主要措施有以下幾個方面： (1)減少系統(tǒng)各元件的電抗。減少發(fā)電機、變壓器的電抗要花費很大代價，在遠(yuǎn)距離輸電線路中采用分裂導(dǎo)線可以減少線路電抗，減少或避免電暈引起的有功功率損耗和無線電干擾等。采用串聯(lián)電容補償也是減少電抗的有效

28、辦法。采用雙回路供電，不僅能減少線路電抗，而且能提高系統(tǒng)的供電可靠性。 (2)采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置。由于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置作用，發(fā)電機電動勢增大，從而提高了發(fā)電機的功率極限，并且在功角 90的一個區(qū)域，發(fā)電機的功率特性仍然具有上升的特性，擴大穩(wěn)定運行的范圍。 48(3)提高并穩(wěn)定系統(tǒng)運行電壓水平。 此外，為了保證系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，還可事先規(guī)定系統(tǒng)內(nèi)某些輸電線路的送電端與受電端之間的功角的上限值，并通過遙測裝置經(jīng)常監(jiān)視這個角度。防止系統(tǒng)失去穩(wěn)定。492、暫態(tài)穩(wěn)定概述、暫態(tài)穩(wěn)定概述 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)受到較大的干擾后能否過渡到一種新的運行狀態(tài)或者回到原來運行狀態(tài)的能力。這種較大的干擾，常常伴有系

29、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的變化，例如在圖系統(tǒng)中一條輸電線路發(fā)生短路故障時，就進(jìn)入了暫態(tài)(也稱動態(tài))過程。 50二、發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程二、發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程eTMMdtdJdtdJ2根據(jù)力學(xué)定律，一個轉(zhuǎn)動慣量為J的轉(zhuǎn)體，如果以角加速度a旋轉(zhuǎn)，作用于該轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)矩總和為M，則應(yīng)滿足下列關(guān)系：取一參考軸在空間不動，則轉(zhuǎn)子取一參考軸在空間不動，則轉(zhuǎn)子軸線與此參考軸之間的夾角就是轉(zhuǎn)軸線與此參考軸之間的夾角就是轉(zhuǎn)子的子的絕對角位移絕對角位移；如取在空間以；如取在空間以同步速度旋轉(zhuǎn)的軸為參考軸，則轉(zhuǎn)同步速度旋轉(zhuǎn)的軸為參考軸，則轉(zhuǎn)子軸線與此參考軸之間的夾角就是子軸線與此參考軸之間的夾角就是轉(zhuǎn)子相對同步旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子相對同

30、步旋轉(zhuǎn)軸的相對角位移，相對角位移，記作記作0wiqjqidNdjdijd同步旋轉(zhuǎn)軸iwjwNwo 圖圖 9-19 同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子的角位移同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子的角位移 固定參考軸以電角度表示的同步發(fā)電機組以電角度表示的同步發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子運動方程式：的轉(zhuǎn)子運動方程式：*22*222222eTNJeTNJeTPPdtdTMMdtdTMMpdtJddtdJdwdwd51用P、P、P分別表示正常運行時、發(fā)生短路時和短路切除后發(fā)電機向系統(tǒng)傳輸?shù)碾姶殴β省Ｕ＿\行時，發(fā)電機處a，發(fā)生短路到達(dá)b點后，原動機的機械功率PT大于發(fā)電機的電磁功率Pe，轉(zhuǎn)子開始加速，功角增大，運行點沿著短路的功角特性曲線P移動。當(dāng)功角增大

31、至c時，切除故障線路。由于功角不能突變?nèi)詾閏 ，運行點從P上的c點躍升到短路切除后的功角特性曲線P上的e點。52到達(dá)e點后，機械功率PT小于電磁功率Pe，轉(zhuǎn)子開始減速。但由于運行點到達(dá)e點之前，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速已大于同步速，使功角仍要繼續(xù)增大。運行點將沿著功角特性曲線P由e點向f點移動。在移動過程中，機械功率PT始終小于電磁功率Pe，轉(zhuǎn)子始終在減速。直至抵達(dá)f點，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速減小為同步速，功角才不再繼續(xù)增大，這時的功角為最大功角max 在f點，轉(zhuǎn)子繼續(xù)減速，功角開始減小，運行點沿P從f點向e、k點移動。53越過k點后，又出現(xiàn)PT大于Pe的情況，轉(zhuǎn)子又開始加速，但又由于由f點向k點移動過程中轉(zhuǎn)子始終在減速

32、，運行點越過k點時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于同步速，功角仍繼續(xù)減小。功角一直減小到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速再一次抵達(dá)同步速。然后又開始第二次振蕩。由于阻尼作用，振蕩將逐漸衰減，系統(tǒng)最終停留在一個新的運行點k上繼續(xù)運行。 54當(dāng)短路故障切除較遲時，其暫態(tài)過程如圖124所示。這時，雖然切除短路瞬間運行點仍由功角特性曲線P上的c點躍升到P上的e點，但由于故障切除較遲，運行點躍升到P后。可能出現(xiàn)這樣的情況：運行點沿曲線P不斷向功角增大的方向移動，雖然在移動的過程中轉(zhuǎn)子在不斷減速，但到達(dá)k點時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速仍大于同步速。于是，運行點就要越過k點。越過k點后，機械功率PT又重新大于電磁功率Pe，轉(zhuǎn)子重新加速，功角無限增大，導(dǎo)致發(fā)電廠與系統(tǒng)

33、之間失去同步。55因此，可以用電力系統(tǒng)受到大干擾后功角隨時間變化的特性作為暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)。即面積定則。若最大可能減速面積小于加速面積，系統(tǒng)必定失去穩(wěn)定；若最大可能減速面積大于加速面積，則系統(tǒng)具有暫態(tài)穩(wěn)定性。56 提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，應(yīng)從減小發(fā)電機轉(zhuǎn)子上不平衡轉(zhuǎn)提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，應(yīng)從減小發(fā)電機轉(zhuǎn)子上不平衡轉(zhuǎn)矩或減小加速面積和增大減速面積等方面著手，主要措施如下：矩或減小加速面積和增大減速面積等方面著手，主要措施如下： (1)快速切除短路故障?？焖偾谐搪饭收希葴p小了加速面積，又增大了可能的減速面積。 (2)采用自動重合閘。 (3)采用聯(lián)鎖切機。在輸電線路發(fā)生事故跳閘或重合閘失敗時，聯(lián)鎖切除線

34、路送電端發(fā)電廠的部分機組，使減速面積增大。若受端系統(tǒng)備用電源不足，為防止系統(tǒng)頻率下降，應(yīng)考慮切機的同時再聯(lián)切受端部分負(fù)荷。 (4)快速關(guān)閉汽門。57 (5)強行勵磁。在系統(tǒng)發(fā)生故障時，為防止機端電壓急劇下降，由自動調(diào)節(jié)勵磁裝置對發(fā)電機實行強行勵磁。強行勵磁電壓倍數(shù)越大，勵磁電壓增長速度越快，效果就越顯著。 (6)電氣制動。系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，投入制動電阻，消耗過剩功率，使不平衡功率減小。 (7)正確選擇系統(tǒng)接線方式和運行方式。如在長距離輸電線路途中設(shè)置開關(guān)站、采用單元接線、采用雙回路供電、采用強行串聯(lián)電容補償，使變壓器中性點經(jīng)小電阻接地、避免遠(yuǎn)距離大環(huán)狀供電等均有利于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 5

35、8(8)盡量減少系統(tǒng)穩(wěn)定破壞帶來的損失和影響?？蓪⑾到y(tǒng)先解列，在預(yù)先選定的解列點把系統(tǒng)分成幾個獨立的、各自保持同步的小系統(tǒng)，并積極創(chuàng)造條件，實現(xiàn)再并列運行。另一種措施是允許發(fā)電機短時間異步運行，再采取措施恢復(fù)同步。59 發(fā)電機的安全運行極限與發(fā)電機的安全運行極限與PQ曲線曲線一、發(fā)電機的安全運行極限 在穩(wěn)態(tài)運行條件下，發(fā)電機的安全運行極限決定于下列四個條件： (1)原動機輸出功率極限。原動機(汽輪機)的額定功率一般都稍大于或等于發(fā)電機的額定功率而選定。 (2)發(fā)電機的額定容量，即由定子繞組和鐵芯發(fā)熱決定的安全運行極限。在一定電壓下決定了定子電流的允許值。 (3)發(fā)電機的最大勵磁電流，通常由轉(zhuǎn)子

36、的發(fā)熱決定。 (4)進(jìn)相運行時的穩(wěn)定度。當(dāng)發(fā)電機功率因數(shù)小于零(電流超前電壓)而轉(zhuǎn)入進(jìn)相運行時，Eq和U之間的夾角增大，此時發(fā)電機的有功功率輸出受到靜穩(wěn)定條件的限制。此外，對內(nèi)冷發(fā)電機還可能受到端部發(fā)熱限制。 上述條件，決定了發(fā)電機工作的允許范圍。60五、汽輪發(fā)電機的安全運行極限 61發(fā)電機P一Q曲線圖，就是表示其在各種功率因數(shù)下，容許的有功功率P和無功功率Q的關(guān)系曲線，又稱為發(fā)電機的安全運行極限。 發(fā)電機的PQ曲線，是在發(fā)電機端電壓和冷卻介質(zhì)溫度為定值，不同氫壓條件下繪制的。發(fā)電機在額定電壓、額定氫壓和額定冷卻介質(zhì)溫度下的運行范圍圖是P-Q曲線的基礎(chǔ)。62作P一Q曲線的基本步驟：把電壓、電動

37、勢、功率等參數(shù)都以標(biāo)么值表示。以O(shè)點為圓心，以定子額定電流IN(即圖4-7中OC線段)為半徑畫出圓弧。在橫軸O點左側(cè)，取線段OMf等于UNXd，它近似等于發(fā)電機的短路比，正比于空載勵磁電流。以M點為圓心，以EqXd為半徑(即圖4-7中MC線段，它正比于額定勵磁電流)畫出圓弧。以汽輪機額定功率，畫一平行于橫坐標(biāo)的水平線HBG，表示原動機輸出限制。63從M點畫一垂直于橫坐標(biāo)的直線MH，相應(yīng)90，表示理論上的靜穩(wěn)定極限。實際靜穩(wěn)定限制，應(yīng)留有適當(dāng)儲備，圖47中的BF曲線的畫法是：在理論靜穩(wěn)定邊界線上先取一些點，然后以M點為圓心，至所取點的距離(EqXd)為半徑作弧，找出實際功率比理論功率低0.1PN

38、的一些新點，就構(gòu)成了BF曲線(也可采用75畫一斜直線作為靜穩(wěn)定限制線)。64由上述各曲線或直線段所圍成的DCGBFD區(qū)域，就叫做汽輪發(fā)電機的安全運行范圍或叫做安全運行區(qū)。發(fā)電機的運行點處于這區(qū)域或邊界上，均能長期安全穩(wěn)定運行。還要指出，對繞組直接內(nèi)冷的汽輪發(fā)電機在欠勵磁方式運行時，除了要保證并列運行的穩(wěn)定性之外，還要受定子端部鐵芯和定子端部構(gòu)件溫升的附加限制。因此進(jìn)相運行時，P-Q曲線上相應(yīng)的運行區(qū)可能還要縮小。 發(fā)電機的安全運行極限還與發(fā)電機的端電壓有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機端電壓比額定值高時，在圖4-7 曲線中的BF部分將向左移。若發(fā)電機端電壓降低，BF部分將向右移。65 66第九節(jié)第九節(jié) 發(fā)電機的監(jiān)

39、測系統(tǒng)發(fā)電機的監(jiān)測系統(tǒng)一、監(jiān)測點設(shè)置 發(fā)電機的監(jiān)測點包括溫度、振動、對地絕緣電阻、漏水、氫氣濕度、無線電射頻監(jiān)測和局部過熱監(jiān)測等。 測溫元件是發(fā)電機運行中一個重要的耳目。監(jiān)測發(fā)電機內(nèi)部溫度的測溫元件分為電阻型和電偶型兩大類。它們既可通過溫度巡測儀，自動顯示并記錄溫度，亦有一小部分可與其他參數(shù)，如氫壓、氫氣純度、軸振和P-Q曲線的監(jiān)控等，一起接到汽輪機自動控制(ATC)，通過電液調(diào)速裝置(DEH)，自動監(jiān)測或監(jiān)控汽輪發(fā)電機組運行狀態(tài)。氫、油、水系統(tǒng)的一些開關(guān)量，則從氫油水系統(tǒng)監(jiān)測柜的端子引出，由ATC報警。此外，勵磁系統(tǒng)的一些開關(guān)量參數(shù)也通過DEH顯示或報警。671監(jiān)測發(fā)電機定子各部溫度(以O(shè)F

40、SN-6002YH為例)2監(jiān)測定子繞組冷卻水總進(jìn)出水管水溫3監(jiān)測氫冷卻器的氫溫4監(jiān)測軸承溫度5監(jiān)測軸系振動6監(jiān)測軸承座、軸承止動銷、軸瓦絕緣襯塊、密封支座、中間環(huán)、高壓進(jìn)油管及外擋油蓋的絕緣電阻7發(fā)電機漏水監(jiān)測8監(jiān)測機內(nèi)局部放電的無線射頻裝置9監(jiān)測機內(nèi)氫氣的含濕量68二、發(fā)電機監(jiān)測項目 (一)準(zhǔn)備啟動 發(fā)電機準(zhǔn)備啟動，其轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時應(yīng)投入有關(guān)的輔助系統(tǒng)，如氫系統(tǒng)、水系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)。為轉(zhuǎn)子盤車和低速運行做好準(zhǔn)備，因此必須收集項目內(nèi)容： (1)軸承潤滑油、密封油的油溫、油壓和油質(zhì)(包括勵磁機軸承的油溫、油壓以及機內(nèi)的空氣溫度)。(2)定子繞組冷卻水的壓力、溫度和流量，以及定子冷卻水的水

41、質(zhì)。 (3)軸承、高壓進(jìn)油管、密封支座和中間環(huán)等絕緣電阻。 (4)氫氣的溫度、純度、濕度和壓力。69以上情況正常，應(yīng)調(diào)節(jié)有關(guān)參數(shù)，維持氫壓大于水壓，定子冷卻水溫高于氫溫，密封瓦進(jìn)油處氫氣側(cè)油壓微大于空氣側(cè)油壓，以防止氫純度下降，同時確保繼電保護(hù)正確投入運行。在進(jìn)行氣體置換的過程中，則尚須收集、掌握CO2和氫氣的純度和壓力等，并確認(rèn)正確的取樣位置，以確保氣體置換的安全性。 不論是升速之前，還是在機組解列降速之后，或為某種維修工作的需要而使轉(zhuǎn)子進(jìn)入低速盤車狀態(tài)，以上各參數(shù)均應(yīng)盡可能地與轉(zhuǎn)子準(zhǔn)備啟動的靜態(tài)狀況保持一致。70(二)啟動 此時必須監(jiān)測下述參數(shù)，將其維持在規(guī)定的范圍內(nèi)： (1)軸瓦鎢金溫度

42、及出油溫度(包括勵磁機)。 (2)軸振及軸承座振動(包括勵磁機)。 (3)密封油溫、密封油進(jìn)入密封支座在空氣側(cè)和氫氣側(cè)的壓力和溫差。 (4)發(fā)電機冷氫溫度(在升速過程中必須經(jīng)常測試并調(diào)節(jié)控制冷氫溫度和各冷卻器出風(fēng)的溫差和勵磁機的冷風(fēng)、熱風(fēng)溫度)。 (5)定子線棒層間溫度及出水溫度。71注意以下事項： (1)上層線棒之間或下層線棒之間的溫度差，各出水支路上冷卻水之間的溫度差，應(yīng)不超過原先數(shù)值。當(dāng)有不正常情況時，必須在并網(wǎng)之前，予以檢查并消除。 (2)定子繞組冷卻水的電導(dǎo)率不合格或冷卻水流量不足，不得投勵磁升電壓或并網(wǎng)。 (3)要嚴(yán)密監(jiān)測機內(nèi)有無漏水、漏油和漏氫等缺陷，必要時迅速予以消缺。 (4)

43、要用每個冷卻器出水回路上的調(diào)節(jié)閥控制水量，水壓不要超越規(guī)定的上限值以免漏水。各冷卻器出風(fēng)處冷氫溫度差要控制在12C之內(nèi)。72(三)帶負(fù)荷運行 除了維持“準(zhǔn)備啟動”和“啟動”兩種模式中的各種參數(shù)水平外，尚須監(jiān)測以下參數(shù)： (1)發(fā)電機負(fù)荷出力，使發(fā)電機出力總是處于PQ曲線的限值之內(nèi)。 (2)帶負(fù)荷時，定子線棒槽內(nèi)層間溫度及出水溫度、溫升、溫差和總出水管溫升。 (3)帶負(fù)荷時，氫氣的平均冷風(fēng)溫度和濕度，以及熱氫溫度(包括氫冷卻器進(jìn)、出口氫氣溫度差)。 (4)定子繞組水流量、壓降及電導(dǎo)率。 (5)對集電環(huán)裝置運行工況的監(jiān)測。73注意以下事項： (1)不得在機座內(nèi)充空氣的狀態(tài)下投勵磁升電壓或并網(wǎng)。 (

44、2)發(fā)電機的輸出，必須限制在各種氫壓下發(fā)電機的戶一Q曲線限值之內(nèi)。 (3)在任何負(fù)載下，如定子繞組上層或下層的出水溫差達(dá)到12C，或線棒層間的溫差達(dá)到14C，必須立即降低負(fù)荷，以驗明讀數(shù)的真?zhèn)?，如讀數(shù)是真的，當(dāng)溫差再次達(dá)到限值時，則必須立即跳閘解列，否則會嚴(yán)重?fù)p傷定子繞組。 (4)在調(diào)試階段測量軸振及軸承振動。74(四)正常運行 1定子繞組溫度 經(jīng)常監(jiān)視槽內(nèi)線棒層間的溫度和上、下層線棒的出水溫度。從兩者溫度的變異，判斷定子水支路有無異常跡象。 2定子的差脹 定子繞組的輸出負(fù)荷不僅受到溫度的限制，也受到定子繞組和定子鐵芯之間周期性差脹的影響。差脹與繞組的溫升有關(guān)。這就要限制電機的最大負(fù)荷，以限制

45、差脹。發(fā)電機的P-Q曲線表示了發(fā)電機運行負(fù)荷的限值，在這限值之內(nèi)，差脹是許可的。753定子鐵芯溫度 在超前功率因數(shù)下運行，即欠激運行，發(fā)電機的漏磁通集中分布在定子鐵芯的兩端，局部區(qū)域會產(chǎn)生很大的損耗。在這種情況下，不是定子或轉(zhuǎn)子繞組的溫度，而是定子鐵芯的局部溫度，可能成為限制運行的因素。764冷氫溫度及濕度 發(fā)電機內(nèi)部的冷氫溫度，是由氫氣冷卻器吸取和帶走熱量的能力決定的，應(yīng)當(dāng)監(jiān)視氫氣平均溫度和冷卻水平均溫度之差，兩者溫差取決于所吸取的損耗。這樣，當(dāng)發(fā)電機的負(fù)荷增大時，不改變氫氣壓力或冷卻水的條件，氫氣和冷卻水之間的溫差必然增大，冷氫溫度隨之升高。當(dāng)負(fù)荷一定時，如果氫氣壓力增大，發(fā)電機內(nèi)的氫氣溫

46、升降低，通過冷卻器的氫氣溫降亦有所減小，這將使冷卻氫氣的溫度略微降低。氫氣的濕度過高，特別是在停機時可能會引起結(jié)露，將嚴(yán)重威脅定子絕緣及轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)的安全運行。機內(nèi)濕度，折算到大氣壓力下，應(yīng)控制露點在一5一25C之間。在正常運行情況下，應(yīng)投用氫氣干燥器，或補入干燥的新氫氣以降低濕度。新氫氣的露點不得高于一50C。775定子繞組進(jìn)水溫度 如供給定子水冷卻器的冷卻水，其流量與溫度保持不變，定子繞組的水流量也不變，則其進(jìn)水溫度由冷卻器本身熱交換器性能參數(shù)所決定。因此，定子冷卻水的最高、最低進(jìn)水溫度，在各種不同的負(fù)荷下，都可以通過改變水冷卻器的冷卻水量，以維持在規(guī)定限值范圍內(nèi)。 786發(fā)電機PQ曲線 發(fā)電

47、機的P一Q曲線，將定子和轉(zhuǎn)子繞組及定子鐵芯中熱點的溫度，限制在切實可行的運行值，這些出力可由計算和廠內(nèi)試驗得出。 在過激、零功率因數(shù)和額定功率因數(shù)之間運行，其出力受轉(zhuǎn)子繞組的溫度限制，這段曲線表示了對應(yīng)于所設(shè)計的氫氣壓力，而勵磁電流則為名牌數(shù)據(jù)不變時的運行值。 在額定功率因數(shù)(過激)和欠激功率因數(shù)為0.95之間的范圍內(nèi)，出力受定子繞組的溫度限制，在該部分曲線運行，對應(yīng)于定子電流不變。在這段范圍內(nèi)，勵磁電流將隨著負(fù)荷和功率因數(shù)而改變，但總是低于其額定值。797氫氣冷卻器 按所提供的規(guī)定方法，調(diào)節(jié)氫冷卻器進(jìn)水管道的閥門來控制冷卻水的流量，以防止冷卻器中水壓過高。過高的水壓，可能會引起冷卻管的損壞。

48、因此，在關(guān)閉這些閥門時，應(yīng)細(xì)心操作，以避免水壓超過規(guī)定的最大工作壓力?？刂茪錃饫鋮s器的冷卻水流量，提供了一種在不同負(fù)荷時，調(diào)節(jié)冷氫溫度的方法。調(diào)節(jié)冷卻水的流量，使冷氫溫度維持在大體上不變的數(shù)值。氫氣溫度恒定運行方式下的差脹，總是比繞組溫度恒定運行方式的差脹要稍微大些。然而，氫氣溫度恒定運行方式在負(fù)荷低于額定時，具有維持繞組總溫度低的優(yōu)點，這對絕緣壽命是有利的。 當(dāng)氫氣冷卻器有1臺退出運行時，能保證安全運行的最大負(fù)荷為80100額定負(fù)荷，此時冷氫溫度最高允許值為48C。80在運行時，由于工作氫壓高于冷卻器冷卻水的水壓，因此一般難以察覺冷卻管的漏水現(xiàn)象。 冷卻器的損傷，會導(dǎo)致大量氫氣泄漏到冷卻器的

49、循環(huán)水管路中，因此氫氣冷卻器的外部水管路，設(shè)有氫氣監(jiān)測器和報警器，以及安全放氣措施。當(dāng)氫氣監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出機內(nèi)漏水報警，如在低氫壓運行時，冷卻器漏水也可能是一個原因，應(yīng)給予注意。在運行中，可通過依次關(guān)閉每只冷卻器的水路加以判斷，如確系某冷卻器漏水，則應(yīng)將其關(guān)閉，待電機檢修時予以處理。少數(shù)水管的漏水，可用堵塞兩端管口的辦法，使此只冷卻器仍能繼續(xù)維持運行。818定子繞組內(nèi)冷水 在發(fā)電機帶負(fù)荷時，定子繞組內(nèi)必須有冷卻水循環(huán)流通。正常情況下，定子繞組一旦通水，發(fā)電機中的氫壓，都必須維持高于水壓，以防止漏水的潛在危險。但在密封油系統(tǒng)出故障，只能維持低氫壓運行時，必須保持最低水壓不低于0.15MPa，此時即使水壓大于氫壓，亦允許作短暫運行，但不推薦長期運行。定子內(nèi)冷水的冷卻器共有兩臺，并聯(lián)連接，互為備用。每臺水冷卻器都能承擔(dān)額定工況運行的冷卻能力。投入備用水冷卻器之前，必須先放開閥門排氣。8283第一節(jié) 大型發(fā)電機運行性能和特點 一、功率因數(shù)和短路比大機組送出的無功功率，主要是滿足配出電壓網(wǎng)分層平衡的要求。輸出的有功功率，由于系統(tǒng)穩(wěn)定條件的限