发电机运行规程资料.docx
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发电机运行规程资料
第一节发电机及励磁系统介绍
一、发电机技术规范
1、汽轮发电机型号及规格
型号：
QF2-3-2Z额定功率：
3000kW
额定电压:
10500V额定电流:
206A
功率因素：
0.8（滞后）额定转速：
3000r/min
额度频率：
50Hz相数：
3
极数：
1接法:
Y
效率：
95.6%定子绕组直流电阻：
75℃Ω
转子绕组直流电阻：
75℃Ω励磁方式：
静止可控硅励磁
绝缘等级：
F/F冷却方式：
密闭自循环通风冷却
旋转方向：
从汽轮机端看为顺时针方向
制造厂：
东方电气四川东风电机厂有限公司
2、励磁方式及装置技术参数
励磁方式：
自并励方式，即发电机未并列之前，励磁电源取自10KV母线，发电机升压并列过程中自动转为发电机出口母线上的励磁变供给励磁电源。
满载励磁电流：
240A
满载励磁电压：
78V
3、励磁系统主要技术参数指标
⑴模拟量输入
a．发电机励磁ＰＴ：
ＡＣ3φ105Ｖ
b．发电机仪表ＰＴ：
ＡＣ3φ105Ｖ
c．发电机定子电流ＣＴ：
ＡＣ3φ5Ａ
d．发电机转子电流：
ＡＣ5Ａ或电流变送器ＤＣ5Ｖ
e．三相交流同步电压信号：
ＡＣ100Ｖ
⑵．控制脉冲
a．分辨率：
0.05度／位码
b．移相范围：
（10～150）度
⑶．调压精度：
≤0.5％
⑷．频率特性：
≯±0.25％／0.5Hz
⑸．10％阶跃：
超调量＜15％
振荡次数＜3次
调节时间＜5秒
⑹.零起升压：
超调量＜10％
振荡次数＜3次
调节时间＜5秒
⑺．调压范围：
Uf（e）＝（10～130）％
⑻．过载能力：
1.1If（e）长期运行
⑼．顶值倍数：
1.8，强励时间为50s，电压响应时间＜0.1S。
⑽.调差系数：
（－15～＋15）％
⑾.A/D转换量分辨率：
2-14
⑿．供电电源
a．交流电源：
（165～250）V／50Hz（+4%～-6%Hz）
b．直流电源：
（200～250）V
⒀．抗电磁干扰性能：
a．静电放电
装置能承受GB/T14598.14-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》之第2部分--静电放电试验规定的试验严酷等级为4级的干扰试验，（空气放电±15kv，接触放电±8kv）。
b．快速瞬变干扰
装置能承受GB/T14598.10-1996《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》之第4篇--快速瞬变干扰试验规定的试验严酷等级为4级的干扰试验，（试验电压±4kv，干扰信号重复频率2.5kHz，干扰信号持续时间正负极性各60s）。
c．1MHz脉冲群干扰
装置能承受GB/T14598.13-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》之第1部分--1MHz脉冲群干扰试验规定的试验严酷等级为3级的干扰试验，（试验电压为共模2.5kV、差模1kV，干扰信号频率为100kHz和1MHz）。
d．辐射电磁场干扰
装置能承受GB/T14598.9-2002《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》之第三篇--辐射电磁场干扰试验规定的试验严酷等级为3级的干扰试验，（试验场强10V/m、扫频80MHz～1GHz、点频80MHz、160MHz、450MHz、900MHz）。
第二节 发电机运行规定
一、发电机的正常运行
1、当发电机功率因素为额定值，其电压与额定值的偏差不超过±5%，且其频率与额定值的偏差不超过±2%情况下连续运行时，能保证输出额定功率。
当定子电压与额定值的偏差大于±5%，但不大于±10%时，允许发电机继续运行，但此时定子电流及励磁电流允许值，应以发电机各部件的允许温升为限。
2、发电机在额定工况下运行时，各主要部件温升按下表执行
3000kW发电机在额定工况下连续运行时温升限度一览表
发电机的主要部件
温度测量方法
冷却空气温度
+40℃
+30℃
+25℃
允许温升限度
定子线圈
电阻温度计
100K
110K
112K
转子线圈
电阻法
110K
120K
115K
定子铁心
电阻温度计
100K
110K
112K
轴承回油温度/轴瓦温度
温度计
＜65℃/85℃
3、发电机在额定工况下运行时，进风温度不得大于40℃，最低不得低于20℃，相对湿度60%。
4、发电机在正常工作条件下运行时，轴承回油温度不得超过65℃，轴瓦温度不得超过80℃。
5、发电机出风温度不予规定，但应监视进出口温差不得超过25℃—30℃。
若温升显著增高时，则说明发电机的冷却系统已不正常或发电机内部损耗增加，应及时分析原因，采取措施，予以解决。
6、发电机空气冷却器以循环水为冷却介质，其进水温度不得超过33℃。
在进水温度不超过33℃可开足水量，保证冷却后的进风温度不超过40℃.当进水温度提高到33℃以上时，可按提高的进风温度相应降低发电机绕组的允许温升，此时发电机的功率以温升不超过降低后的允许值为限。
7、发电机进风温度变动时运行方式
A、当进风温度超过40℃时。
⑴如果转子和定子线圈以及定子铁芯的温度经测试却未超过其绝缘等级所规定的数值时，可降低发电机的出力运行。
⑵当转子和定子线圈以及定子铁心温度超过其绝缘等级所规定的数值时，则应减少定子和转子的电流，使温度降低到规定的数值。
⑶当进风温度在40～45℃时候，定子电流的允许值应较额定值低1.5%;在45～50℃范围内，每增加1℃，应较额定值低2%;在50～55℃时，每增加1℃，应较额定值低3%，具体控制按下规定执行：
⑷ 进风温度最高不允许超过45℃。
B、当进风温度低于40℃时。
⑴定子和转子电流可以大于额定值运行，直至转子、定子线圈和定子铁芯的温度接近到绝缘等级所规定的温度为止。
⑵进风温度低于40℃时，每降低1℃，允许定子电流较额定值高0.5%,此时转子电流也允许有所增加。
但定子电流只允许增加至进风温度30℃时所对应的值为止。
如进风温度再降低时，电流值也不得再增加。
8、发电机电压、频率、功率因数变动时的运行方式
⑴发电机运行电压的变动范围在额定电压（10.5kV）的±5%（9.975kV～11.025kV），而功率因数为额定值时，其额定容量不变。
⑵发电机连续运行时的最高允许电压不得大于额定值的110%（11.55kV），发电机的最低运行电压应根据稳定运行的要求来确定，不应低于额定值的90%（9.45kV）。
⑶当发电机的电压下降到低于额定值的95%（9.975kV），定子电流长时期允许的数值，仍不得超过额定值的105%（216 A）。
⑷发电机按额定工况运行时，频率允许变动范围不得超过额定值的±0.5Hz（49.5Hz～50.5Hz）。
⑸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允许的数值，发电机的功率因数一般不应超过迟相0.95。
9、负荷不平衡的允许范围
⑴ 三相电流中任意两相电流之差，不得超过额定电流的10%，同时任一相的电流不得大于额定值。
⑵ 发电机在低于额定负荷连续运行时，各相电流之差可以大于上述所规定的数值，但具体需符合下列三个条件：
a.转子线圈的温度不得超过允许值；（110℃）
b.任何一相定子电流不得超过额定值；（A）
c.发电机组的振动不得超过允许值（≤0.03mm）。
第三节发电机的启动、停机及运行维护
一、发电机启动前的检查
发电机启动前应收回发电机及有关设备的全部工作票，拆除全部临时安全措施，并应详细检查下列项目：
1、发电机组各部分及其周围应清洁；
2、发电机电压引出线及励磁回路接线良好；
3、滑环电刷、大轴接地电刷应清洁、接触良好、压簧完整。
电刷在刷框内应无卡死、摆动、破损现象，铜辫不断股或松动，电刷压力均匀，且长度适中；
4、检查励磁装置内熔丝完好，信号指示正常。
开关及柜内其它开关均在要求位置，手动电位器在零位；
5、发电机电压互感器，电流互感器、引出线支柱绝缘子均完好；
6、发电机出线刀闸完好且在断开位置；
7、保护压板在相应的投切位置，保护信号及指示正确且完好；
8、发电机控制柜上出线远控开关、励磁远控开关应在“跳闸后”位置、励磁远控调节在低限位置；
9、控制柜及发电机上各表计完好；
10、发电机检修后应由检修状态转为冷备用状态；
（1）拆除所有接地线及警示牌
（2）测量发电机定子、转子绝缘合格
11、发电机升压并列前30分钟进行由冷备用转热备用操作
（1）合上发电机出口刀闸。
（2）合上发电机中性点地刀。
（3）将发电机出口（同期并列点）推至工作位置并合上保护电源、控制电源、合闸电源小开关。
（4）送上励磁调节柜风机电源。
（5）合上励磁调节柜交流输入开关。
（6）合上励磁调节柜直流输出刀闸。
（7）合上灭磁开关操作电源开关。
（8）将发电机出口励磁调节PT、测量保护PT、避雷器推至工作位置。
（9）将各保护压板调整到相应的投切位置。
二、发电机的试验
1、发电机大修后应按照《电气设备检修规程》执行相关试验，正常启动前进行常规性简单试验作项目如下：
2、测量发电机定子、励磁回路等项绝缘电阻，并记录在操作票内。
（1）测量发电机定子回路绝缘电阻时，采用2500V摇表测量，其绝缘电阻不得低于10MΩ/kV，定子线圈在10℃~30℃时的吸收比R60/R12≥1.3.
（2）转子线圈的绝缘电阻在冷态下，采用500V摇表测定时，其绝缘电阻不得小于1MΩ。
（3）测量发电机非传动端座式滑动轴承与机座及油管间的绝缘，用1000V摇表测量绝缘电阻不低于1MΩ.
（4）定子线圈在冷态下，测量的各项直流电阻，在校正了由于引线长度不同而引起的误差后相互间的差别不得超过其平均值的1.5%。
3、发电机耐压试验:
发电机在进行测量绝缘合格后，定子线圈交流耐压试验按制造厂试验数据的75%进行，试验时间1分钟。
4、发电机空冷器水压试验：
发电机空冷器安装完毕后或检修换管后须进行水压试验合格，应能承受294kPa的水压试验，历时30分钟不得漏水。
5、调速电机动作试验动作须平衡，转向试验正确后，调速电机减至相当于汽机最低转速位置。
6、发电机首次启动或大修后的启动，在运转状态下应作如下试验：
（1）发电机在启动过程中不加励磁，首先进行无负载的机械性检查试验，检查轴承油温及轴承振动。
（2）空载特性试验
（3）短路特性试验
（4）负载特性试验
（5）负载温升试验
（6）测量轴两端电压
（7）短时升高电压试验
7、励磁开关联跳发电机出线开关试验，手动断开励磁开关，发电机出线开关联跳。
8、机电联跳试验（开机前做）：
（1）主汽门关闭联跳发电机逆变灭磁—将汽轮机挂闸并开启自动主汽门、将发电机出口10kV开关在试验位置合闸，合上发电机灭磁开关、按紧急停机按钮，发电机出口10kV开关应联锁跳闸，灭磁开关跳闸。
（2）发电机保护动作联关主汽门—合上发电机出口10kV开关（试验位置）、发电机灭磁开关，将汽轮机危急保安器挂闸并开出自动主汽门，短接发电机差动保护出口，检查发电机出口10kV开关、灭磁开关跳闸，汽轮机自动主汽门关闭。
9、甩负荷试验：
此项在发电机并网后进行50%、70%、100%甩负荷试验，甩负荷后汽轮机转速飞升值应符合厂家提供的转速不等率的要求。
10、发电机、变压器保护传动试验。
11、汽轮机保护报警试验。
三、发电机的启动
1、发电机启动前的准备工作已完成，通知调度员后并得到同意后即可冲转汽轮机。
2、发电机转子一经转动，即应认为发电机及全部设备均已带电，此时应严格遵守《电业安全工作规程》（电气部分）的要求，任何人不得在一、二次回路上工作。
3、发电机启动阶段，余热发电运行人员应进行下列工作：
（1）在发电机并网前30分钟将发电机改为热备用，即除发电机出线开关、励磁开关在断开位置，其余设备均在投入位置。
（2）当发电机转速升到2059r/min（临界转速）时，电气运行人员应检查滑环上的电刷是否接触良好或有无跳动现象，若有应设法消除。
（3）在转速达到3000r/min左右时，应检查下列各项：
a.轴承油流及回油温度和轴瓦温度是否正常。
b.检查发电机和冷却系统有无漏风现象,对漏风处应做好标记,以便安排处理。
四、发电机的升压和并列
1、当发电机转速达到3000r/min,汽轮机试验完毕，即可进行升压并列操作。
（1）确认发电机出线刀闸在合闸位置，发电机出口10kV开关在断开位置。
（2）合上励磁屏刀闸，若有通道报警信号，通过“复归”按钮清除。
（3）合上励磁调节柜交流输入开关。
（4）选择通道A运行（或选择通道B运行）。
（5）合灭磁开关，同时红色指示灯亮，风机开始运行。
按下“启机令”按钮后再按“起励”按钮3～4秒，方可建压。
（检查发电机三相定子电流均为“0”）。
（6）通过“增、减磁”开关调整电压至额定电压附近，并网。
2、手动并网
（1）将“手动同期选择开关”切至投入。
（2）将“手准/自准”切至手准。
（3）观察同期表指针按顺时针方向转动（4～5rpm）,稳定几圈当指针将到“S”点时按下“手动合闸”按钮，
（4）发电机并网后，
a.将“手准/自准”切至退出。
b.将“手动同期选择开关”切至退出。
c.通过“增、减磁”开关调整无功功率至200～300KW,功率因数在0.85～0.9之间，并注意调整10KV母线上无功功率。
d.将“自动/手动”切至“AUTO”。
e.将运行方式开关切至“P.F”。
（检查显示屏上自动运行及恒无功灯亮起）。
3、用505E调速器调整发电机负荷使发电机适当接带负荷，并根据汽机情况逐渐增加负荷；
4、发电机升压并列应注意以下几点:
（1）应使发电机转子电流、电压和定子电压缓慢、均匀地上升。
（2）应密切注意三相定子电流接近于零。
（3）当定子电压升起至额定值时，应核对发电机励磁电流、电压是否符合要求。
（4）在升压过程中应严密监视发电机电压与励磁电压、电流同步上升，若发现发电机电压不动时，应查明原因方可继续升压。
（5）注意发电机同步表投入时间不得超过15分钟。
五、发电机带负荷及负荷调整
1、发电机与系统并列后，即可带负荷，负荷增加应注意以下几点：
（1）负荷增加不能太快，一般发电机并网后可带额定负荷的10%～30%（但一般以汽机为主），以150～200kW/min的负荷率逐渐增加至额定值。
（2）在发电机升负荷过程中，严密监视表计（电流、电压）的变化情况。
（按汽机允许增加负荷的速度进行加减负荷。
4、密切监视发电机的风温，线圈、铁芯温度，发电机接带负荷后应及时调整空冷器冷却水量，使发电机风温、铁心温度、线圈温度控制在正常范围。
5、发电机运行中的负荷调整应遵循下列原则:
（1）正常运行时，调整发电机有功负荷应遵循发电机功率因素COSφ≤0.9；发电机三相定子电流不超过额定值；负荷的增减要与机侧主汽压力及调节汽门开度匹配。
（2）无功负荷的调整，应保证功率因数在规定值内（滞后0.85～0.9），同时注意监视发电机三相定子电流、电压不得超过规定值。
六、发电机的停机
1、发电机正常停机
⑴得发电机停机操作命令后
⑵汽机逐渐将发电机有功负荷降至100KW。
并注意调整10KV母线上无功功率。
⑶将运行方式开关切至“OFF”。
⑷将自动/手动开关切至“MANU”。
（检查显示屏上自动运行及恒无功灯熄灭）。
⑸调整励磁调节器“增、减磁”开关，逐渐将发电机有功、无功负荷、励磁电压、励磁电流降至0。
检查发电机有功负荷指示到0，三相定子电流接近0。
⑹按下“停机令”和“停机”按钮。
⑺检查励磁系统灭磁开关及风机断开，指示灯熄灭。
⑻检查三相定子电压到0。
⑼断开励磁屏交流输入开关。
⑽拉开励磁屏刀闸。
⑾测量发电机定转子回路绝缘电阻，并记录入册。
2、发电机紧急停机
按发电机保护屏红色紧急停机按钮即可。
并注意调整10KV母线上无功功率。
其余操作按正常停机进行。
七、发电机正常运行
1、正常情况下发电机应按制造厂铭牌参数运行。
2、发电机定子电压的正常变动范围为额定值的±5%，此时定子电流相应变化±5%。
当功率因数为额定值时，其额定容量不变。
3、发电机正常运行时，频率的变化不得超过±0.2HZ，最大允许范围为±0.5HZ，在此范围内出力不变。
4、发电机允许在三相不平衡负荷条件下运行，但定子各相电流差不得超过额定值的10%，且最大一相电流不得超过额定值。
5、当发电机进风温度高于额定工况下最大值（40℃）时。
定子电流的允许值按下表规定：
发电机额定进风温度
进风温度每升高1℃定子电流较额定定子电流降低
40—45
1.5%
45—50
2%
50—55
3%
发电机进风温度最高不超过55℃
6、发电机的出风温度不予规定，一般出口风温最高不超过75℃，出入口风温控制在25℃以内，但应监视进、出风温度差。
若温差明显增大，则表明发电机冷却系统不正常或发电机内部损失有所增加，应分析原因，采取措施，并通知检修处理。
7、当发电机冷却水温度高于额定工况下最大值（33℃）时，发电机应降低负荷运行，发电机进水温度最高不得超过40℃，最低以空气冷却器不凝结水珠为限，通常约为20℃。
8、发电机投入运行前应将空气冷却器投入运行，不得随意退出。
停机后，立即关闭空气冷却器进水门。
八、发电机运行中的监视、检查
1、正常情况下，发电机不得超出力运行，定子、转子、电压、电流、力率及各部温度、温升应在规定范围内，定子、转子对地绝缘良好，发现异常应汇报值长，联系检修处理。
2、根据季节变化，加强对发电机风温的监视和调整，防止冷却系统结露积水。
3、运行中对发电机的有关电气表计应每小时记录一次。
4、每2小时应对发电机及其所属系统进行一次检查。
特殊情况应增加检查次数。
5、发电机运行中的检查项目：
A、发电机声音应正常，震动、串动不超过允许值。
B、发电机及其所属设备的各部温度、温升正常。
C、通过窥视孔检查定子端部零件有无松动，线圈有无过热及其它情况。
D、发电机端部线圈无油污，西侧轴承座绝缘垫清洁，无油污及击穿现象。
E、发电机的开关、刀闸、支持瓷瓶完好，PT、CT套管无电晕放电现象，各小间照明良好。
F、励磁调节系统各元器件均完好，工作正常，无过热现象，冷却风扇声音正常，运转正常。
G、发电机微机监控、测控保护和自动装置完整无损，指示正确，运行正常。
H、电刷不应冒长火，火花在规定的范围内，电刷长度符合规定，压力均匀，无卡住、跳动过热现象。
I、更换电刷时，不得同时在同一滑环上取下两只电刷，换上的电刷须新旧牌号一致,与厂家一样，运行时无火花。
J、更换电刷的工作应由有经验的人员执行。
K、如集电环（滑环）电刷发生火花，应参照下列方式进行处理：
集电环（滑环）电刷发生火花处理一览表
可能的原因
消除的方法
刚投入运行时发生火花
（1）电刷接触面研磨不良，与集电刷（滑环）未完全接触
应重磨电刷或更换为研磨号的电刷
（2）电刷通流回路接触电阻大，造成与其它电刷的负荷分配不均匀
检查电刷与铜辫与引线回路中各螺栓是否紧固，接触良好
（3）弹簧与电刷间失去绝缘，弹簧因流电流而发热变软、失去弹性
将弹簧与电刷绝缘，如弹簧已失弹性，则必须更换
运行中发生火花的原因
（1）使用的电刷牌号不符合要求，或更换的电刷牌号错乱
检查电刷牌号，必须使用制造厂定的或经过试验适用的同一牌号的电刷
（2）电刷压力不均匀，或不符合要求
用弹簧秤检查电刷压力，并进行调整电刷压力应按制造厂家规定，无时可调整到不发生火花的最小压力（一般为200-300g/cm2）。
各电刷压力均匀，其差别不应超过10%
（3）电刷磨短
电刷磨短至不能保持所需压力时更换
（4）电刷接触而不洁，在个别或全部电刷下出现火花
用干净帆布擦去或用电工刀刮去接触面的污垢
（5）电刷和刷辫、刷辫和刷间的连接松动，发生局部火花
检查连接处的接触程度，设法紧固
（6）电刷在刷盒中摇摆或动作卡涩，火花随负荷面增加
加查电刷在刷盒内能否上下自如活动，更换摇摆和卡涩的电刷。
电刷与刷盒之间应有0.1-0.2mm的间隙
（7）集电环（滑环）表面凹凸不平
在停机时检查电环（滑环）表面平度，应不超过厂家规定值。
否则，应进行车削打磨处理
（8）电刷间负荷分布不均匀
用直流卡钳检测电刷及分布情况，对负荷过重、过轻的电刷及时高速处理，重点是使电刷压力均匀、位置对准电环（滑环）圆周的法线方向、更换发热受损的电刷
第四节发电机异常运行
一、发电机事故负荷
1、在事故情况下，允许发电机的定子绕组在短时间内过负荷运行，同时也允许转子绕组有相应的过负荷。
发电机允许过负荷一览表
定子短时过负荷电流/定子额定电流
1.27
1.32
1.39
1.50
1.69
2.17
允许持续时间（s）
60
50
40
30
20
10
2、发电机在过负荷情况下运行，必须严密监视发电机各部分温度不超过规定值。
3、当发电机的定子电流过负荷运行时，电气值班人员应首先检查发电机的功率因数和电压，并记录过负荷的大小及时间。
在允许的持续时间内，用减少励磁电流的方法，降低定子电流到正常值，但不得电压过低。
如果减少励磁电流不能使电流降低到正常值时，则必须降低发电机的有功负荷切断一部分负荷。
二、发电机进相运行
1、进相运行定义：
励磁电流降低较多而导致发电机的无功负荷为负值。
原因
a、发电机无功负荷处于低限运行时，当系统电压因故突然升高或有功负荷增加时，励磁电流自动降低。
b、励磁装置的励磁调节失灵或误动。
c、励磁系统其他设备发生故障。
处理
a、如果是由于设备原因造成进相运行时，只要发电机尚未出现振荡或失步现象，可适当降低发电机的有功功率，同时迅速提高励磁电流，使机组脱离进相状态，然后查明励磁电流降低原因。
b、如果不能使发电机恢复正常时，应争取及早解列停机。
三、发电机的事故处理
1、发电机发生强烈振荡或失去同期时
现象
a.定子电流表的指针来回剧烈摆动，定子电流表的摆动有超过正常值的情形。
b.发电机和母线上各电压表指针剧烈摇摆，经常是电压降低。
c.电力表（有功，无功）的指针在全盘上摆动。
d.转子电流表的指针在正常值的附近摆动。
e.、发电机发出呜响，其节奏与表针摆动合拍。
原因
a.系统上发生短路。
b.发电机励磁系统故障引起发电机失磁，使发电机电动势急剧下降。
c.系统电压过低。
d.发电机电动势过低或功率因数过高。
处理
a.对于自动励磁调节装置在手动方式运行时的发电机，应尽可能的增加其励磁电流，并适当的降低发电机的有功负荷，以便恢复周期。
b.对于自动励磁调节装置在自动方式运行的发电机，应减少发电机的有功负荷。
c.若以上处理后，两分钟内不能恢复正常运行，将发电机与系统解列。
d.若发电机强励动作，在10分钟内不得人为干预。
2、发电机非同期并列
现象
a.定子电流表指示突然升高后剧烈摆动；
b.定子电压表指示降低并来回摇动；
c.发电机受到强烈的电流冲击，系统电压降低；
d.机组发出强烈的振动和鸣声。
原因
a.调整不当或操作错误。
b.同期装置故障
处理
a.发电机在短时间内能拉入同步，并无显著异常响声和振动，表计摆动很快趋于缓和，则不必停
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