汽轮发电机的运行与维护.ppt
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1、汽轮发电机的运行与维护,一、发电机允许运行方式和规定(参考)1、发电机的额定运行方式(1)发电机按照制造厂铭牌数据规定的运行方式称为额定运行方式,发电机在此方式下以及相应的出力图范围内可长期连续运行。发电机额定有功功率输出为330MW,在额定功率因数和额定冷却条件下时,最大连续输出有功功率为353MW。(2)发电机额定电压为20KV,额定电流11207A,额定励磁电压447V(设计值),额定励磁电流1945A(设计值),额定功率因素0.85,额定频率50HZ。发电机不允许长时间超过铭牌的额定值运行。(3)发电机输出功率受发电机各部温升限制,发电机在额定进风温度和额定工况下连续运行,所发生的温度
2、和温升称为发电机的监视温度和监视温升。正常运行时,发电机的各部温度和温升不得超过允许值,如发现超过时,应查明原因并及时消除。,二期工程发电机温度的合同约定值,2、发电机电压、频率、功率因数变化时的运行方式(1)发电机电压变化时的运行方式a. 发电机运行电压的变化范围在额定电压的5%内,而功率因数为额定值时,发电机可连续在额定功率情况下运行。b. 发电机连续运行的最高允许电压不得大于额定值的110%;最低运行电压应根据稳定运行的要求确定,不应低于额定值的90%。c. 发电机的电压下降至低于额定值的95%时,定子电流长期运行值不应超过其额定值的105%。d. 发电机电压的调节应根据正常运行方式并参
3、照区调颁布的系统有关规定及电压曲线执行。其中高峰负荷时应在电压曲线的正常值与最高值间,低谷负荷时应在正常值与最低值之间运行。,2、发电机电压、频率、功率因数变化时的运行方式(2)发电机频率变化时的运行方式a.发电机在额定功率因数下,频率应经常保持在50Hz运行,频率的变化范围为500.1Hz时,发电机能连续输出额定功率。b.发电机的频率允许的最大变化范围为500.5Hz,频率变化超过此范围时应立即汇报值长,并加强对机组的监视。c.发电机在额定功率因数,电压变化范围为5,频率变化范围为3到2时,连续输出额定功率。,注:a.电压升高同时频率降低工况可导致发电机和变压器过磁通量并导致转子绕组过热;电
4、压降低同时频率升高工况可导致发电机旋转部件的机械应力增大。这些因数将引起发电机寿命的缩短,因此要限制这种工况运行。b.当偏离额定频率运行时,必须考虑发电机以外的影响因数。如汽轮机制造厂将提出的频率变化范围及其相应的允许时间,辅机工作能力。,3、 发电机负荷不平衡时的运行规定a. 发电机在正常运行时,应消除一切负荷不平衡现象。b.发电机在连续负荷不平衡时,应监视其负序电流I2。I2值应小于定子电流额定值的10%,即1207A,且不平衡电流中的任何一相电流值不超过额定值。c.发电机在极短时间内,能够承受事故不平衡负荷,但必须严格控制负序电流及时间。负序电流I2的标么值平方与事故时间t的乘积应满足:
5、I22t10,事故时负序电流I2的允许值和相应时间t如下表(参考):,3、发电机短时过负荷的运行规定a. 发电机在系统故障状态情况下,为避免系统静态稳定被破坏,允许短时过负荷运行,但此时定、转子绕组内冷水参数、定子电压等应为额定值。b.发电机短时过负荷时,定子绕组能承受的短时过电流,每年不超过2次,时间间隔不少于30min,允许值和相应时间如下表:,c.发电机短时过负荷时,转子绕组能承受的短时过电压,每年不超过2次,间隔时间不少于30min,允许值和相应时间如下表:,4、发电机冷却水系统运行的规定a.定子和转子冷却水系统分开成二个独立的水路循环系统。定子水箱采用充氮密封,氮气压力为0.010.
6、03MPa,配有氮气汇流排及氮气稳压装置。b.定、转子冷却水进口水温不得超过40C,冷却器出水温度不得超过85C。5、发电机轴承运行温度的规定发电机轴承排油温度不超过70,轴瓦金属最高温度不超过90,轴瓦金属应允许在90长期运行。,6、发电机调峰运行的运行规定a.发电机在系统需要时,允许调峰运行。b. 发电机调峰运行时,负荷增减率:当负荷为50%100%PN时,每分钟不高于5%PN当负荷为30%50%PN时,每分钟不高于3%PN当负荷为30%PN以下时,每分钟不高于2%PN,二、发电机正常运行的监视、检查、维护及操作1、发电机在安装和检修后,启动前应做好以下准备工作:a. 检查第一、二种工作票
7、全部收回并终结,工作人员已撤离现场。临时安全措施已经全部拆除,正常遮拦及标示牌全部恢复,并有详细书面记录。b. 对发-变组系统、励磁系统及交流系统、配电装置的一次回路进行详细检查,各部件间连接牢固可靠,现场干燥清洁、无杂物,消防设施齐备完好符合运行条件。c. 对发电机滑环及电刷进行检查、调整或更新达运行要求。d. 测量发电机定子、励磁变及转子绕组的绝缘电阻,测量值合格符合运行规定,并做好记录。,e. 对发电机油、水、气系统进行全面的检查,符合运行规定。f. 对发-变组继电保护装置、励磁调节器、自动装置等二次回路进行详细的检查,压板投切、信号指示正确,各部件连接良好、无松脱现象。g. 检查发-变
8、组各种监测装置及仪表完整无缺,指示信号正确。,二、电机正常运行的监视、检查、维护及操作2、发电机启动前的试验(1)发电机启动前的各项试验应得到上级部门批准。试验前应熟悉有关试验项目的组织措施、技术措施和安全措施。(2) 发电机启动前,发电机内冷水反冲洗及定子水压试验、发电机的耐压试验、气密试验等试验数据应合格。(3) 发电机启动前应进行以下常规试验,做试验时发-变组220kV隔离开关必须断开,高厂变6kV开关必须在试验位置。a. 试验发-变组保护回路,信号回路正常。b. 试验发-变组220kV、高厂变6kV开关及灭磁开关的分、合闸以及传动试验正确。,c. 试验主变、高厂变冷却器电源切换正常。d
9、. 发电机断水保护试验。合上发-变组220kV开关、高厂变6kV开关及灭磁开关,停内冷水泵(或热工给信号),30s后发-变组程序跳闸出口。e. 发-变组差动保护试验。合上发-变组220kV开关、高厂变6kV开关及灭磁开关,汽机挂闸,继保人员启动发-变组差动保护出口,发-变组220kV开关、高厂变6kV开关及灭磁开关跳闸、汽机主汽门关闭。f. 主汽门关闭试验。合上发-变组220kV开关、高厂变6kV开关及灭磁开关,汽机挂闸。手动按下停机按钮,继保人员启动逆功率信号,发-变组220kV开关、高厂变6kV开关跳闸及逆变灭磁。 (4)发电机如果曾进行过可能改变相序的工作,应核对相序,试验正确才能投运。
10、,3、发电机的启动及注意事项(1)发电机开始转动后,即认为发电机及其全部设备均已带电。(2)在发电机冲转,过临界转速1290r/min时应加强发电机电刷、滑环的检查,发现缺陷及时消除。(3)升压并列操作应首选“自动升压自动并列”方式。在发变组故障后重新启动或机组检修后启动时才可选取“手动升压自动并列”方式。一般不要求“手动”方式并列,在特殊情况下经总工程师批准方可采用。(4)自动升压的速度用励磁调节器控制。手动升压速度应缓慢,随时检查定子、转子绝缘,发-变组有异常立即停止升压,查明原因处理。当发电机出口电压达20kV时应检查:a.发电机定子电流三相平衡且为空载值。b.发电机定子电压三相平衡,零
11、序电压不超限。c.检查转子电流为空载值,转子电压为空载值,转子绝缘良好。,4、发电机升压并列操作(1)发电机升压前的操作1. 检查三组可控硅整流器快速熔断器良好;2. 投入三组可控硅整流器冷却风机;3. 投入励磁变冷却器;4. 送上起励电源;5. 合上发电机中性点接地刀闸;6. 检查高厂变6kV中性点电阻柜正常; 7. 投入高厂变冷却器;8. 合上主变中性点接地刀闸;9. 投入主变冷却器; 10. 将发电机出口电压互感器13TV推到“工作”位置;11. 给上发电机出口电压互感器13TV二次熔断器;12. 给上发-变组保护、控制、信号电源; 13. 检查发-变组保护信号正确,保护压板投切正确。1
12、4. 将高厂变6kV开关送到“试验”位置;15. 合上发-变组220kV隔离开关;,4、发电机升压并列操作(2)发电机手动升压手动准同期并网操作1、检查发电机转速到3000r/min;2、 合上灭磁开关MK;3、 缓慢增加励磁电流升发电机电压达到额定值20kV;4、 检查发电机定子零序电压( )V;5、 检查发电机定子三相电流平衡且为空载值( )A;6、 检查发电机转子空载电流( )A;7、 检查发电机转子空载电压( )V及正、负极对地绝缘;8、 联系热机值班员准备并网操作及稳定参数运行;9、 将”自动/手动同期选择开关STK”打至“手动”位置;10、 调整发电机的电压、频率与系统相同;,11
13、、 检查发-变组同步表指针顺时针方向缓慢转动,待接近零指示线,按下同期合闸按钮合上发-变组220kV开关。220kV开关红闪,发电机已并入系统(发-变组220kV开关合上后应复位);12. 将发-变组220kV开关的“自动/手动同期选择开关STK”切至“停用”位置;13. 按调度要求带有、无功负荷;,4、发电机升压并列操作(3) 发电机手动升压自动同期并列操作1、检查发电机转速到3000r/min;2、 合上灭磁开关MK;3、 缓慢增加励磁电流升发电机电压达到额定值20kV;4、 检查发电机定子零序电压( )V;5、 检查发电机定子三相电流平衡且为空载值( )A;6、 检查发电机转子空载电流(
14、 )A;7、 检查发电机转子空载电压( )V及正、负极对地绝缘;8、 联系热机值班员准备并网操作及稳定参数运行;9、 将”自动/手动同期选择开关STK”打至“手动”位置;以上9条同(2),10、将发-变组220kV开关的“自动/手动同期选择开关STK”打至“自动”位置;将发电机自动准同期开关DTK切至“试验”位置;11. 按下自动准同期装置“启动”按钮,投入自动准同期装置;12. 检查自动准同期装置动作正常,试验灯亮;13. 将发电机自动准同期开关DTK切至“工作”位置;14. 按下自动准同期装置“启动”按钮,发-变组220kV开关自动合闸,220kV开关红闪,同步表已停转,发电机已并入系统;
15、15. 复位发-变组220kV开关;16. 解除发电机自动准同期开关DTK;17. 将发-变组220kV开关的“自动/手动同期选择开关STK”打至“停用”位置 ;18、 按调度要求带有、无功负荷。,4、发电机接带负荷(1)发电机并网后应立即接带适当负荷,平稳调整发电机电压正常,三相定子电流平衡。(2)发电机并网后,应通知机、炉,并汇报值长。对发-变组系统进行一次全面的检查。尤其重点检查:220kV开关合闸状态。主变的温度及冷却器运行情况。发电机电刷、滑环及励磁装置的运行情况。发电机各部件的温度及冷却系统运行情况。(3)并网后,在机组运行正常情况下,有功负荷到25%额定值左右时,应进行厂用电源切
16、换,将备用电源倒为工作电源运行,厂用电源的切换采用“串联切换”方式进行。,(4)发电机接带负荷的规定及注意事项:A、发电机并网后,接带负荷时应按有关规定和值长命令执行。B、发电机接带负荷的速度,主要取决于热机。C、随时对冷却系统的运行工况检查分析,并予以调整,保证冷却介质温升不超过允许值。D、严格监视发电机各部温升,发现异常,应采取措施恢复其正常。E、有功和无功负荷应同时相应增加,以保证机组安全可靠运行。(5)发电机带额定负荷后,应对发-变组系统、厂用电系统及励磁系统等作全面详细检查,发现异常,及时处理。,5、发电机的解列、停机(1) 发电机正常解列操作,一般采用先将厂用电通过“并联切换”方式
17、倒换为起备变接带,然后用程序逆功率解列方式,即将机组有功功率减至零后,手动打闸关闭主汽门,由发电机程序逆功率保护动作解列。如需要机组解列后维持机组在3000r/min,则采用下述步骤进行: A、接到值长解列发电机命令后检查厂用电由起/备变接带良好; B、减发电机有功、无功负荷到零; C、断开发-变组220kV开关; D、检查发-变组与系统已正常解列; E、缓慢降励磁电流使发电机转子电流、电压为零; F、断开灭磁开关MK。,5、发电机的解列、停机(1) 发电机正常解列操作,一般采用先将厂用电通过“并联切换”方式倒换为起备变接带,然后用程序逆功率解列方式,即将机组有功功率减至零后,手动打闸关闭主汽
18、门,由发电机程序逆功率保护动作解列。(2)如需要机组解列后维持机组在3000r/min,则采用下述步骤进行: A、接到值长解列发电机命令后检查厂用电由起/备变接带良好; B、减发电机有功、无功负荷到零; C、断开发-变组220kV开关; D、检查发-变组与系统已正常解列; E、缓慢降励磁电流使发电机转子电流、电压为零; F、断开灭磁开关MK。,(3)发电机解列后,使机组处于备用状态时,应执行下列操作: 检查发-变组220kV开关在断开位置; 拉开发-变组220kV开关两侧隔离开关; 断开发-变组220kV开关及两侧隔离开关的控制电源; 断开发电机起励电源; 断开发-变组的保护电源; 断开高厂变
19、6kV开关的控制电源,并将开关拉出仓外。 停用主变、高厂变的冷却装置; 将励磁系统可控硅整流柜的冷却风机停用; 拉开发电机中性点接地刀闸; 将发电机出口电压互感器13TV停运,并将其拉至检修位置; 拉开高厂变6kV中性点接地刀闸; 将励磁调节器停用; 测量发电机绝缘电阻;(4)若发变组要进行检修,应根据工作票要求做好安全措施。,6、发电机的运行监视及检查(1)发电机运行中的监视: 应根据负荷曲线、电压、频率以及值长的命令调节发电机的有、无功负荷。调节负荷时,必须注意电流、电压、功角及功率因数等参数之间的相互影响。 运行中应监视发电机、励磁系统的运行工况,及各种声光信号,并作相应汇报和处理。 监
20、视厂用电系统并根据整个机组当时的运行工况调节各厂用段的参数及负荷分配。 应注意运行参数的变化情况,掌握其中变化规律,发现异常,应加强监视检查,必要时可连续记录此运行参数。 对于不直观的运行参数,如转子绝缘、转子绕组温度等参数,应根据相关的运行参数进行计算,计算值不得超过规定值。,(2)发电机本体及其附属设备运行中的检查项目:发电机、励磁系统及厂用系统各参数正常。发电机各部件温度不超限,无局部过热现象。发电机运行声音正常,无金属磨擦和撞击声,且振动在正常范围内。检查发电机应无漏氢、渗油、漏水、放电等现象及无异状、异声、异味。发电机滑环和电刷及大轴接地电刷运行正常。 发电机封闭母线微正压装置运行正
21、常,封闭母线无过热现象,封闭母线外壳清洁干净无杂物。发电机中性点接地变压器及中性点接地刀闸运行正常。励磁调节柜、整流柜和灭磁柜内设备运行正常,通风良好。发电机的电流互感器、电压互感器装置运行正常。主变、高厂变及励磁变冷却器运行正常,无超温现象。 发电机继电保护装置及自动装置设备完好,运行正常,无报警。各保护压板投切正确。,(2)发电机本体及其附属设备运行中的检查项目:发电机、励磁系统及厂用系统各参数正常。发电机各部件温度不超限,无局部过热现象。发电机运行声音正常,无金属磨擦和撞击声,且振动在正常范围内。检查发电机应无漏氢、渗油、漏水、放电等现象及无异状、异声、异味。发电机滑环和电刷及大轴接地电
22、刷运行正常。发电机封闭母线微正压装置运行正常,封闭母线无过热现象,封闭母线外壳清洁干净无杂物。发电机中性点接地变压器及中性点接地刀闸运行正常。励磁调节柜、整流柜和灭磁柜内设备运行正常,通风良好。发电机的电流互感器、电压互感器装置运行正常。主变、高厂变及励磁变冷却器运行正常,无超温现象。 发电机继电保护装置及自动装置设备完好,运行正常,无报警。各保护压板投切正确。,7、发电机励磁系统的运行(1)励磁调节器的运行方式:A、恒机端电压运行方式AVR。这是主要的运行方式,闭环控制发电机机端电压。B、恒励磁电流运行方式FCR。选择“恒励磁电流”按钮进入,开环控制恒定发电机励磁电流间接控制发电机出口电压。
23、FCR调节方式自动跟踪AVR调节方式,AVR方式故障时自动切换至FCR方式。C、恒无功功率方式。在发电机并入系统后在自动运行方式点击“恒无功调节”进入,保证无功恒为给定值。D、恒功率因数运行方式。在发电机并入系统后在自动运行方式点击“恒功率因数调节”进入,保证功率因数恒为给定值。具有手动零起升压、自动软起励电压升压方式。,(2)励磁系统的运行操作: A、励磁系统启动前的检查和准备工作 检查励磁系统灭磁开关在断开位置。测量励磁系统的绝缘合格。送上励磁变冷却器电源,检查冷却器工作正常,无报警信号。送上发电机起励电源,送上励磁系统驱潮加热、照明电源。检查励磁系统所有二次直流开关在合闸位置,电源指示正
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