發(fā)電機一次部分講解(上)

發(fā)電機一次局部什么叫有功和無功？答：在溝通電能的發(fā)、輸、用過程中，用于轉(zhuǎn)換成非電磁形式〔如光、熱、機械能等〕的那部分能量叫有功，用于電路內(nèi)電磁場交換的那局部能量叫做無功。無功是用于建立交變磁場的能量。利用它給有功功率的轉(zhuǎn)換制造條件，因此，無功不是無用的功。簡述同步發(fā)電機的工作原理？答：同步發(fā)電機與其它電機一樣，是由定子和轉(zhuǎn)子兩局部組成。假設(shè)用原動機拖動同步電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時在轉(zhuǎn)子的勵磁繞組中經(jīng)過滑環(huán)通入肯定的直流電流給轉(zhuǎn)子繞組勵磁，便產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場，轉(zhuǎn)子磁場依次切割定子三相繞組，在定子三相繞組中感應得到三相溝通電勢。定子三相繞組和三相負載構(gòu)成閉合回路時，便有三相溝通電流流經(jīng)負載，以實現(xiàn)能量的交換。所謂同步是指是發(fā)電機帶負荷后，三相定子電流合成產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場與轉(zhuǎn)子以同速度、同方向旋轉(zhuǎn)故稱同步。同步電機有哪三種運行狀態(tài)？答：1〕發(fā)電機運行狀態(tài)：由原動機供給機械能發(fā)出有功。對于無功，可以發(fā)出，也可以吸收。功角大于零?！厕D(zhuǎn)子磁場拖著定子磁場旋轉(zhuǎn)〕電動機運行狀態(tài)：從電網(wǎng)吸取有功，可以發(fā)出或吸取無功，功角小于零?！捕ㄗ哟艌鐾现D(zhuǎn)子磁場同步旋轉(zhuǎn)〕調(diào)相運行狀態(tài)：從電網(wǎng)吸取小局部有功功率以抑制各種損耗維持旋轉(zhuǎn)。主要任務是送出或吸取無功。功角小于零。什么叫同步發(fā)電機的同步振蕩和異步振蕩？答：同步振蕩：當發(fā)電機輸入或輸出功率變化時，功δ將隨之變化，但由于機組轉(zhuǎn)動局部的慣性，δ不能馬上到達的穩(wěn)定值，需要經(jīng)過假設(shè)干次在δ下運行，這一過程即同步振蕩，亦即發(fā)電機仍保持在同步運行狀態(tài)下的振蕩。異步振蕩：發(fā)電機因某種緣由受到較大的擾動，其功0~360°之間周期性的變化，發(fā)電機與電網(wǎng)失去同步運行的狀態(tài)。在異步振蕩時，發(fā)電機一會工作在發(fā)電機狀態(tài)，一會工作在電動機狀態(tài)。什么是同步發(fā)電機的空載特性、短路特性？答：1〕空載特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)子以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，定子繞組開路運行時，電勢于勵磁電流之間的關(guān)系。空載特性用于求取發(fā)電機的參數(shù)，如未飽和的同步電抗值、電壓變化率等，還可以來判斷定子鐵芯有無片間短路和轉(zhuǎn)子繞組有無故障等。2〕短路特性是指發(fā)電機在定子三相繞組端頭短路，并保持額定轉(zhuǎn)速的狀況下，定子穩(wěn)態(tài)短路電流于勵磁電流之間的關(guān)系。短路特性于空載特性相協(xié)作，可求得未飽和同步電抗值和短路比。還可以用它來推斷勵磁繞組有無匝間短路故障，由于當勵磁繞組有匝間短路時，在同樣的勵磁電流下，短路特性曲線會降低。什么是同步發(fā)電機的外特性、負載特性和調(diào)整特性？答：1〕外特性是指勵磁電流、轉(zhuǎn)速、功率因素為常數(shù)的條件下，變更負荷時端電壓的變化曲線。它可以用來分析發(fā)電機運行中的電壓波動狀況，提出對自動調(diào)整勵磁調(diào)整范圍的要求。負載特性是指當轉(zhuǎn)速、定子電流為額定值，功率因素為常數(shù)時，發(fā)電機電壓于勵磁電流之間的關(guān)系?？梢杂脕頊y定發(fā)電機的根本參數(shù)，是發(fā)電機設(shè)計，制造的主要技術(shù)依據(jù)。調(diào)整特性是指在電壓、轉(zhuǎn)速、功率因素為常數(shù)的條件下，變更負荷〔定子電流〕時，勵磁電流的變化曲線。利用調(diào)整特性曲線，可使電力系統(tǒng)無功功率安排更為合理。什么是發(fā)電機的短路比，其大小對發(fā)電機有什么影響？答：短路比是在對應于空載額定電壓的勵磁電流激磁下，定子穩(wěn)態(tài)短路電流和定子額定電流之比。其大小對發(fā)電機的影響有：影響發(fā)電機的尺寸。短路比大，短路阻抗小，氣隙大，勵磁安匝要多，就要增加電機尺寸，用銅量和造價。影響運行的靜態(tài)穩(wěn)定性。短路比大，短路阻抗小，靜穩(wěn)極限就愈高。影響電機運行的其它方面。短路比大，則電壓隨負載的波動幅度越小，勵磁電流隨負載變化的程度也越小，而短路電流則越大。發(fā)電機的短路試驗目的何在？短路試驗條件是什么？答：安裝或大修后，發(fā)電機應作短路試驗，其目的是測量發(fā)電機的線圈損耗即測量銅損。發(fā)電機在進展短路試驗前，必需滿足以下條件：發(fā)電機定子冷卻水正常投入；發(fā)電機內(nèi)氫壓達額定值、氫氣冷卻水正常投入；發(fā)電機出口用專用的短路排短路；勵磁系統(tǒng)能保證緩慢、均勻從零起升壓。發(fā)電機允許變?yōu)殡妱訖C運行嗎？答：任何電機都是可逆的，所以發(fā)電機既可以做發(fā)電機運行，也可以做電動機運行。不過發(fā)電機要做電動機運行時，就要關(guān)閉汽門。變?yōu)殡妱訖C運行后，定轉(zhuǎn)子極間的夾角變成負的，即定子磁極在前，轉(zhuǎn)子磁極在后，由定子托著轉(zhuǎn)子跑，它們?nèi)圆皇?，故稱為同步電動機，此時電機從系統(tǒng)吸取有功，補償機械損耗，而無功可以送出也可以吸取。如何用手動準同期進展發(fā)電機的并列？答：當發(fā)電機自動準同期裝置失靈，經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導批準才能進展手動準同期并列。投入帶并開關(guān)的同期開關(guān)TK。檢查非同期閉鎖開關(guān)STK在“斷開”位置。投入同步表開關(guān)1STK至“粗調(diào)”，待同步表指針旋轉(zhuǎn)一圈以上，將1STK切至“精HA，待并列開關(guān)應閃光?；謴屯谘b置。簡述發(fā)電機解列停機挨次？答：一般依據(jù)如下挨次進展發(fā)電機解列操作。停機前將6kV廠用電倒至高備變帶。對與發(fā)電機一起停電的主變，在停機前，應先合上主變的中性點接地刀閘。緩慢降低發(fā)電機有、無功負荷至零，定子三相電流至零或接近為零。拉開發(fā)電機主油開關(guān)，并確認三相開關(guān)確已拉開。調(diào)整發(fā)電機勵磁裝置至降壓極限位置，拉開滅磁開關(guān)。拉開發(fā)電機主刀閘和勵磁刀閘。試述準同期并列的方法？答：滿足同期條件的并列方法叫準同期并列法。用準同期法進展并列時，要先將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速，再加勵磁升到額定電壓。然后比較待并發(fā)電機和電網(wǎng)的電壓和頻率，在符合條件的狀況下,既當同步器指向“同期點”時〔說明兩電壓相位接近全都〕，合上該發(fā)電機與電網(wǎng)接通的斷路器。準同期法又分為自動準同期、半自動準同期和手動準同期三種。調(diào)頻率、電壓及合開關(guān)全部由運行人員操作的，稱為手動準同期；而由自動裝置來完成時，便稱為自動準同期；當上述三項中任何一項由自動裝置來完成的，其余仍由手動來完成時，稱為半自動準同期。進展發(fā)電機升壓操作有何留意事項？答：發(fā)電機轉(zhuǎn)速額定后，進展升壓操作時，應留意：升壓應緩慢進展，使定子電壓緩慢上升；升壓過程中，應監(jiān)視轉(zhuǎn)子電壓、電流和定子電壓表指示均勻上升，定子電流應為零，假設(shè)發(fā)現(xiàn)有電流則說明定子回路有短路點，應馬上切除勵磁進展檢查；電壓升至額定值的50%時，應分別測量定子三相電壓是否平衡，電壓升至額定時，應檢查發(fā)電機零序電壓3U0≤5V；升壓過程中，應檢查發(fā)電機、勵磁機的工作狀況，電刷運行是否正常，進出口風溫、聲音、振動是否正常等。升壓至額定后，應檢查轉(zhuǎn)子回路的絕緣狀況，正、負極對地電壓應相等升壓不應過急，應使發(fā)電機電壓漸漸上升到額定值。發(fā)電機啟動升壓過程中為什么要監(jiān)視轉(zhuǎn)子電流和定子電流?答：發(fā)電機啟動升壓過程中，監(jiān)視轉(zhuǎn)子電流的目的：監(jiān)視轉(zhuǎn)子電流和與之對應的定子電壓，可以覺察勵磁回路有無短路。額定電壓下的轉(zhuǎn)子電流較額定空載勵磁電流顯著增大時，可以粗略判定轉(zhuǎn)子有匝間短路或定子鐵芯有局部短路。電壓回路斷線或電壓表卡澀時，防止發(fā)電機電壓上升，威逼絕緣。發(fā)電機啟動升壓過程中，監(jiān)視定子電流是為了推斷發(fā)電機出口及主變壓器高壓側(cè)有無短路線。為什么調(diào)有功調(diào)進汽量，而調(diào)無功應調(diào)勵磁電流？答：由于有功負荷的變化影響交軸電樞反響的變化，而上述磁場的變化，將影響到發(fā)電機所受到阻力矩的變化。為適應當變化，必需轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)子的力矩。為轉(zhuǎn)變原動機的力矩，對氣輪機而言可調(diào)節(jié)氣輪機調(diào)整氣門的進氣量，即相應地轉(zhuǎn)變了有功負荷。由于無功負荷的變化影響縱軸電樞反響的變化，而縱軸磁場的變化，將影響到發(fā)電機轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的磁場的變化。為適應當變化，必需相應地轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)子的磁場，即轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)子的勵磁電流，而轉(zhuǎn)變了轉(zhuǎn)子的勵磁電流也就相應地轉(zhuǎn)變了無功負荷。正常運行中怎樣調(diào)整有無功負荷，有何相互影響？答：調(diào)有功：轉(zhuǎn)變原動機的輸入功率，以轉(zhuǎn)變發(fā)電機的輸出功率，靠手動或電動調(diào)整汽機的調(diào)速調(diào)門來完成。調(diào)無功：調(diào)整勵磁電流的大小即調(diào)整磁場回路的可變電阻調(diào)整勵磁調(diào)整器的整定電位器，增加或削減發(fā)電機的勵磁電流便可到達增加或削減無功功率的目的。發(fā)電機的有功功率變化時無功功率也相應的變化但發(fā)電機自動調(diào)整勵磁裝置投入時無功功率略有減小，削減有功功率時，無功功率略有增加。無功功率的變化對有有功功率沒有影響。調(diào)整發(fā)電機無功負荷時要留意什么？答：調(diào)無功時應留意，當向高處調(diào)時，轉(zhuǎn)子電流、定子電流不要超出規(guī)定值，也就是不要使力率太低。力率太低，說明無功送得過多，即勵磁電流過大，這樣，轉(zhuǎn)子的線圈就可能過熱。發(fā)電機的額定電流、額定力率、額定千伏安出力都是相對應的，假設(shè)要維持勵磁電流為額定值，又要降低力率運行，則必需降低有功出力，不然千伏安出力就會超過額定值。當向低處調(diào)無功時，要留意不行使力率進相。25答：發(fā)電機定子線棒層間測溫元件的溫差和出水支路的同層各定子線棒引水管出水溫差應加強監(jiān)視。溫差掌握值應按制造廠家規(guī)定，制造廠家未明確規(guī)定的，應依據(jù)以下限額執(zhí)行：定子線棒層間最高與最低溫度間的溫差8℃或定子線棒引水管出水溫差8℃應報警，應準時查明緣由，此時可降低負14℃或定子引水管出水溫差12℃，或任肯定子槽內(nèi)層間測溫元件溫度超0℃或85℃時，在確認測溫元件無誤后，應馬上停機處理。水冷發(fā)電機在運行中應留意哪些事項？答：應留意以下各項：出水溫度是否正常。出水溫度上升，不是進水少或漏水，就是內(nèi)部發(fā)生熱不正常，應加強監(jiān)視。觀看端部有無漏水、絕緣引水管是否斷裂或折扁、部件有無松動、局部是否有過熱、結(jié)露等狀況發(fā)生。定、轉(zhuǎn)子線圈冷卻水不能斷水，斷水時只允許運行30秒鐘。監(jiān)視線棒的振動狀況，一般承受測量測溫元件對地電位的方法進展監(jiān)視。對各局部溫度進展監(jiān)視。留意運行中高溫點及溫度的變化狀況。發(fā)電機空冷器的作用？結(jié)露對發(fā)電機有什么影響？答：1〕空冷器的作用：用以冷卻發(fā)電機內(nèi)的空氣，以便把運行中產(chǎn)生的熱量帶走?！敖Y(jié)露”就是發(fā)電機內(nèi)的空氣遇冷，使飽和空氣中的多余水蒸氣析出而分散成水珠附著在空冷器的外表。“結(jié)露”對發(fā)電機的影響：結(jié)露形成的水珠被風吸入發(fā)電機，使絕緣受潮，特別是定子線圈的端部引線受潮時外表易閃絡(luò)。結(jié)露嚴峻時，將有大量積水流到PT小室，使發(fā)電機定子產(chǎn)生接地，使有關(guān)配電設(shè)備放電。結(jié)露的水珠使空冷器外表受潮，降低冷卻效率。處理：較輕時，應盡快減小空冷器冷卻水流量或提高冷卻水溫度，監(jiān)視發(fā)電機運行；嚴峻時，應馬上停機進展烘烤處理。發(fā)電機入口風溫為什么規(guī)定上下限？發(fā)電機入口風溫低于下限將造成發(fā)電機線圈上結(jié)露，降低絕緣力量，使發(fā)電機損傷。發(fā)電機入口風溫高于上限，將使發(fā)電機出口風溫隨之上升。由于發(fā)電機出口風溫等于入口風溫加溫升，當溫升不變且等于規(guī)定的溫升時，入口風溫超過上限，則發(fā)電機出口風溫將超過規(guī)定，使定子線圈溫度、鐵芯溫度相應上升，絕緣發(fā)生脆化，喪失機械強度，發(fā)電機壽命縮短。所以發(fā)電機入口風溫規(guī)定上下限。何謂發(fā)電機漏氫率?答：發(fā)電機漏氫率是指額定工況下，發(fā)電機每天漏氫量與發(fā)電機額定工況下氫容量的比值。氫氣泄漏的檢測目的是什么?答：氫氣泄漏的檢測目的是：檢修現(xiàn)場常有鐵的撞擊、焊接、電弧發(fā)生，如有氫氣存在將很危急。能否在機房和發(fā)電機四周進展動火工作，就需要檢測現(xiàn)場是否有氫氣存在，以確保設(shè)備及設(shè)備安全。為什么提高氫冷發(fā)電機的氫氣壓力可以提高效率?答：氫壓越高，氫氣密度越大，其導熱力量越高。因此，在保證發(fā)電機各局部溫升不變的條件下，能夠散發(fā)出更多的熱量；這樣，發(fā)電機的效率就可以相應提高，特別是對氫內(nèi)冷發(fā)電機，效果更顯著。氫冷發(fā)電機為何要把二氧化碳作為置換的中間介質(zhì)？答：由于氫冷發(fā)電機氫氣不能與空氣直接解除，置換時需要某種中間介質(zhì)，它與氫氣和空氣任何一種相混合都不會爆炸。由于二氧化碳氣體制作便利、化學性能穩(wěn)定，不與氫氣和掌握發(fā)生化學反響，且二氧化碳氣體的傳熱系數(shù)是空氣的1.132倍，在置換過程中，冷卻效果比空氣還好，再加上二氧化碳還能防火，故把二氧化碳作為置換的中間介質(zhì)。發(fā)電機氣體置換合格的標準是什么？答：1〕二氧化碳置換空氣：發(fā)電機內(nèi)二氧化碳含量大5%合格；氫氣置換二氧化碳：發(fā)電機內(nèi)氫氣純度大6%，含氧量小于1.2%合格；二氧化碳置換氫氣：發(fā)電機內(nèi)二氧化碳含量大5%合格；空氣置換二氧化碳：發(fā)電機內(nèi)空氣的含量超0%合格。氫冷發(fā)電機氫氣純度過高或過低對發(fā)電機的運行有什么不良影響？答：發(fā)電機在運行中，假設(shè)氫氣純度過高，相當于氫氣的含量加大，則制氫轉(zhuǎn)子的工作量加大，氫氣的消耗量也加大，這對發(fā)電機運行來說是不經(jīng)濟的。假設(shè)氫氣純度過低，相應的含氧量就會增加，混合氣體的安全系數(shù)降低。所以，一般狀況下，要求氫氣純度保持在96％以下，含氧量不超過2％。氫冷發(fā)電機漏氫有幾種表現(xiàn)形式?哪種最危急?答：按漏氫部位有兩種表現(xiàn)形式：外漏氫：氫氣泄漏到發(fā)電機四周空氣中，一般距離漏.25m以外，已根本集中，所以外漏氫引起氫氣爆炸的危急性較小；內(nèi)漏氫：氫氣從定子套管法蘭結(jié)合面泄漏到發(fā)電機封閉母線中；從密封瓦間隙進入密封油系統(tǒng)中；氫氣通過定子繞組空芯導線、引水管等又進入冷卻水中；氫氣通過冷卻器銅管進入循環(huán)冷卻水中；%～75%時，遇火即發(fā)生氫爆。氫冷發(fā)電機在運行中氫壓降低是什么緣由引起的?答：1〕軸封中的油壓過低或供油中斷；2〕供氫母管氫壓低；發(fā)電機突然甩負荷，引起過冷卻而造成氫壓降低；氫管裂開或閥門泄漏；密封瓦塑料墊裂開，氫氣大量進入油系統(tǒng)、定子引出線套管，或轉(zhuǎn)子密封破壞造成漏氫，空芯導線或冷卻器銅管有砂眼或運行中發(fā)生裂紋，氫氣進入冷卻水系統(tǒng)中等；運行誤操作，如錯開排氫門等而造成氫壓降低等。發(fā)電機產(chǎn)生軸電壓的緣由是什么？它對發(fā)電機的運行有何危害？答：產(chǎn)生軸電壓的緣由如下：由于發(fā)電機的定子磁場不平衡，在發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生了感應電勢。磁場不平衡的緣由一般是由于定子鐵芯的局部磁組較大〔例如定子鐵芯銹蝕〕，以及定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻所致。由于汽輪發(fā)電機的軸封不好，沿軸有高速蒸汽泄漏或蒸氣缸內(nèi)的高速噴射等緣由而使轉(zhuǎn)軸本身帶靜電荷。這種軸電壓有時很高，可以使人感到麻電。但在運行時已通過炭刷接地，所以實際2~3形成的電流回路，可以在勵磁機側(cè)軸承座下加墊絕緣板。使電路斷開，但當絕緣墊因油污、損壞或老化等緣由失去作用時，則軸電壓足以擊穿軸與軸承間的油膜而發(fā)生放電，久而久之，就會使?jié)櫥屠鋮s的油質(zhì)漸漸劣化，嚴峻者會使轉(zhuǎn)軸和軸瓦燒壞，造成停機事故。發(fā)電機為什么要有接軸電刷？答：發(fā)電機轉(zhuǎn)子大軸上接有“接軸電刷”是用以供給接地保護和測量轉(zhuǎn)子線圈的正、負極對地電壓用的。發(fā)電機高速轉(zhuǎn)動時，發(fā)電機大軸頸與軸承間有一層潤滑油膜，其電阻值甚高，使得轉(zhuǎn)子接地保護裝置和轉(zhuǎn)子線圈正、負極對地電壓裝置均需有一個接于發(fā)電機大軸上的穩(wěn)定點，所以必需裝“接地電刷”。此外，我廠的“接軸電刷”是裝于發(fā)電機的汽機側(cè)且使之接地，其作用是消退大軸對地靜電電壓。系統(tǒng)周波過高或過低對發(fā)電機有何影響？答：周波高對發(fā)電機的影響：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)子所受離心力加大，可能使某些部件損壞。周波低對發(fā)電機的影響：周波低引起轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低，其兩端的風扇的鼓風量亦降低