电气运行规程课件.ppt

河北建投灵海发电有限责任公司电气运行规程培训材料1总则 本资料从电气专业基础知识出发，结合我公司电气运行规程进行实际讲解，将专业书籍中的知识进行提升简化，转变为通俗易懂的语言。如果在讲解过程中，本资料与生产现场实际情况不符，大家提出建议，及时进行改正。2常见电气术语及表示方法：n电流：用字母 I 表示，单位为A（安）n电压：用字母U表示，单位是V（伏）n有功功率：用字母P表示，单位是W（瓦）或KW（千瓦）n无功功率：用字母Q表示，单位是Var（乏）或KVar（千乏）n视在功率：用字母S表示，单位是VA（伏安）或KVA（千伏安）n功率因数：有功功率与视在功率的比值n频率：用字母f表示，单位是HZ（赫兹）3电气系统的分类n 一次设备：是指直接参加发、输、配电能的系统中使用的电气设备如：发电机、变压器、电力电缆、输电线路、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等。由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次电路或主接线图。n二次设备：是指对一次设备的工作情况进行监测、控制、调节保护，为运行人员提供情况或生产指挥信号所需要的电气设备，如测量仪表、继电保护、控制及信号器具、自动装置等。这些设备，通常由电流互感器和电压互感器的二次绕组的出线及直流回路，按照一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路。4常见电气设备及作用n发电机：产生电能（将动能转换为电能）。用字母“G”表示。n变压器：将一种电压、电流的交流电能转换为频率相同的另一种电压、电流的交流电能，起到电能传送的作用。用字母“T”表示。n电动机：消耗电能。（将电能转换为动能）。用字母“M”表示。n断路器：起到接通或断开电路的作用。用字母“QF”表示。n隔离开关：隔离电源，使检修设备与带电设备之间有明显的断开点。并且可以用于接通或断开空载电流。用字母“QS”表示。n电压互感器：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。用字母“TV”或“PT”表示。n电流互感器：把大电流按比例关系转换为比较统一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），起到变流和电气隔离作用。用字母“TA”或“CT”表示。n避雷器：用来保护电力系统中各种电气设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。5电机的分类同步发电机电机交流电机直流电机直流发电机直流电动机同步电机异步电机同步电动机异步电动机异步发电机6发电机工作原理n发电机工作原理：励磁机供给发电机转子绕组直流电，转子磁极产生四个极的磁场，汽轮机带动发电机转子旋转，这个磁场就会随转子一起旋转，旋转磁场依次切割发电机定子线圈，产生三相感应电势（感应电压），这是由动能到电能的转换。n发电机的频率:f=pn/60 p极对数 n 发电机转速 7发电机转子89发电机转子线圈10发电机定子1112发电机定子铁芯1314151617电动机原理n电动机工作原理：当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流，根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。电机的转速（转子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转速，使转子和旋转磁场间有相对运动，从而保证转子的闭合导体切割磁力线，感生电流，产生转矩。转速的差异是异步电机运转的必要条件。18发电机技术参数发电发电机型号机型号QFW-12-2AQFW-12-2A额额定功率（定功率（kWkW）1200012000额额定容量（定容量（kVAkVA）1500015000定子定子额额定定电电流流（A A）825825定子定子额额定定电压电压（V V）1050010500额额定定频频率（率（HzHz）5050额额定功率因数（定功率因数（coscos）0.80.8空空载载励磁励磁电电流流（A A）95.5595.55空空载载励磁励磁电压电压（V V）45.245.2满载满载励磁励磁电电流流（A A）258258满载满载励磁励磁电压电压（V V）178.1178.1效率效率97%97%额额定定转转速（速（r/minr/min）30003000接法接法Y Y绝缘绝缘等等级级/使用等使用等级级F/BF/B冷却方式冷却方式空冷空冷定子重量（定子重量（KgKg）2234522345转转子重量（子重量（KgKg）92779277制造厂家制造厂家南京汽南京汽轮电轮电机有限机有限责责任公司任公司19nQF：汽轮发电机nW：无刷励磁系统（区别于有刷励磁）n12：发电机功率为12000kVn2A：一对磁极（2个），发电机转速为3000转/分，A为设计序列号。n冷却方式：发电机采用封闭循环、径向双流式通风系统 n发电机进风温度应不超过40n电动机的热分级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E E、B B、F F、H、C、N、R级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。绝缘等级绝缘等级A级级E级级B级级F级级H级级C级级N级级R级级最高允许温度最高允许温度（）105105120 120 130130155155180180200200220220240 240 最高温升限制最高温升限制（K）606075758080105105125125135135150150170 170 20发电机励磁系统n发电机的励磁系统采用南京汽轮机厂自主研发的无刷励磁装置。无刷励磁装置由同轴的交流励磁机(主励磁机)、永磁发电机(副励磁机)及自动电压调节器(AVR)组成.其中副励磁机是一台高频永磁单相同步发电机,磁极安装在转子上，由定子感应出来的单相交流电供给励磁调节器，做为装置的工作电源及励磁调节回路使用。主励磁机为一台三相同步发电机，其磁场静止、电枢旋转，电枢输出的三相交流电经同轴旋转的硅二极管整流后直接送入发电机转子励磁绕组，供给发电机励磁。因取消了滑环和电刷,故称为无刷励磁。21无刷励磁的原理交流主励磁机是与主发电机同轴连接的旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流输出经与主轴一起旋转的整理器整流后直接送至汽轮发电机的转子励磁绕组，一共给发电机励磁。因为交流主励磁机的输出、硅整流装置、主发电机的励磁绕组均装在发电机转子上，不需要碳刷和滑环，所以这种系统称为无刷励磁系统。为了加快调节速度，主励磁机采用100HZ的交流发电机，副励磁机采用400HZ的中频发电机。2223242526励磁系统的运行方式n微机励磁调节器运行时采用主、备用方式。主、备通道相互通讯，备用通道作为热备用跟踪工作通道并能进行无扰动切换。n微机励磁调节器分为自动和手动两种运行方式。其中自动方式为恒发电机机端电压调节；手动方式为恒励磁输出电流调节。正常运行时励磁调节器采用“自动方式”运行。n励磁调节器电源采用两路直流电源供电。一路为永磁机输出的交流电源经整流后提供，另一路来自厂用直流蓄电池。27励磁调节器调节方式n励磁调节器具有以下四种调节方式可供选择n恒机端电压调节n恒励磁电流调节n恒功率因数调节n恒无功功率调节n四种调节方式运行中可以进行无扰动切换。机组解列运行或孤网运行时禁止采用恒Q无功功率、恒功率因数方式调节。n正常运行时励磁调节器采用“恒机端电压”调节方式运行。28发电机升压过程n查“就地/主控”选择开关2QK在“就地”位置；n查1QK在“退出”位置，3QK在“手动”位置；n合上控制柜电源开关1QS、2QS,使调节器上电；n分别合上励磁输入开关1KKA、1KKB；n将运行方式切换开关3QK切至“自动”位置；n将通道选择开关1QK切至通道A或通道B运行，将1QK打至“投入”位置，发电机电压10秒内自动上升至90%额定电压；n用5QK或ECS增磁/减磁按钮将发电机电压升至额定。并网后用5QK或ECS增磁/减磁按钮增减无功。29发电机停机励磁系统操作步骤n将有功功率和无功功率减到零，手动运行方式时，发电机解列以前应将无功功率减到零，否则解列以后发电机电压会上升，容易造成发电机过电压。n系统解列，断开发电机主开关。n将1QK打至“切除”位置，在断开1KKA、1KKB、1QS、2QS开关。30 发电机常见故障n发电机相间短路n发电机匝间短路n发电机定子绕组单相接地n发电机转子绕组一点接地31发电机不正常工作状态n转子失磁n过电流n过负荷n过电压n逆功率n发电机失步n频率降低32发电机的保护配置n纵联差动保护n复合电压过流保护n基波零压定子接地保护 n负序过负荷保护n过电压保护n过负荷保护n转子一点接地保护 n转子两点接地保护n失磁保护 33保护类别n主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。n后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护的和近后备保护两种。1)远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。2)近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。n辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。n异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。34n纵差保护是作为发电机定子绕组及引出线相间短路的主保护。n基波零序定子接地保护是用来保护发电机定子绕组单相接地故障。n复合电压过流保护即使发电机内部相间短路主保护的近后备保护，也是相邻元件相间短路主保护的远后备保护。n负序过电流保护用于保护发电机内、外部发生不对称短路故障或三相负荷严重不对称。定子负序电流对发电机的主要影响是发热和振动。负序过电流保护分两段，即负序过负荷信号和负序过电流跳闸。n失磁保护：发电机失磁后，转入异步电动机运行要从系统中吸收大量的无功功率，使系统电压下降，可能会瓦解系统，并且由于大量吸收无功功率，限制了发电机送出的有功功率，并且异步后在转子及励磁回路中将产生脉冲电流，因此增加了损耗，使得转子和励磁回路过热。各保护的作用35n转子接地保护：发电机转子回路发生一点接地时对发电机无直接危害，发电机可以继续运行。但是一旦又发生第二点接地时，此时发电机励磁绕组一部分被短路，使得转子磁场畸变，引起机体强烈震动，严重危害发电机的安全。转子一点接地报警，两点接地跳闸。n过电压保护；防止大机组突然甩负荷或切除远距离时引起强励动作时造成过电压故障而设置的保护。n过负荷保护：为防止发电机定子电流超过额定电流值或很大时引起定、转子过热而设置的保护。36