30MW发电机电气运行规程514讲解.docx
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30MW发电机电气运行规程514讲解
30MW发电机
电气运行规程
编写：
方明明
审核：
批准：
山东华鲁恒升化工股份有限公司
电仪分部
2013年5月6日
30MW发电机运行规程
第一章设备规范及运行参数控制
第一节发电机的运行方式
本规程适用于动力岛30MW背压式汽轮发电机组，该机组经6.3/35KV升压变压器，并列于热动厂区35KV变电站I段母线。
此外，从动力岛35KV升压变35KV母线经由2*（YJV-1*185）高压电缆，对工业园东区301A变电所内35/6.3KV40MW变压器供电，接带负荷范围包括己二酸等负荷。
第二节发电机的设备规范
一、发电机规范
型号
QF-W30-2
额定功率
30MW
额定电压
6.3KV
额定电流
3436.6A
额定转速
3000r/min
飞逸转速
3600r/min
额定频率
50Hz
相数
3
接法
Y
功率因数
0.8（滞后）
绝缘等级/使用等级
F/B
旋转方向
顺时针（从汽轮机端看）
效率
98%
飞轮转矩
3.9t.㎡
励磁方式
无刷励磁
通风方式
密闭循环空气冷却
空载励磁电流
143A
空载励磁电压
52V
满载励磁电流
410A
满载励磁电压
225.4V
转子绕组电阻
0.4332Ω（75℃）
纵轴同步电抗Xd
2.2751（标幺值）
纵轴瞬变电抗Xd,
0.2198（标幺值）
纵轴超瞬变电抗Xd”
0.1268（标幺值）
逆序电抗X2
0.1547（标幺值）
零序电抗X0
0.07015（标幺值）
短路比
OKZ：
＞0.48
定子漏抗
0.1018（标幺值）
定子绕组相电阻
0.001901Ω（75℃）
额定容量
37.5MW
出厂编号
2012-31
出厂日期
2012.9
生产厂家
杭州杭发发电设备有限公司
三相短路电流的对称超瞬变分量
13.647（标幺值）
两相短路电流的对称超瞬变分量
10.648（标幺值）
单相短路电流的对称超瞬变分量
14.762（标幺值）
三相短路电流的对称瞬变分量
4.549（标幺值）
两相短路电流的对称瞬变分量
4.625（标幺值）
单相短路电流的对称瞬变分量
6.747（标幺值）
三相短路时的持续短路电流
1.441（标幺值）
两相短路时的持续短路电流
2.337（标幺值）
单相短路时的持续短路电流
3.934（标幺值）
定子绕组开路时，励磁绕组的时间常数
10.726s
定子绕组三相短路时的电流瞬变分量的时间常数
1.0364s
定子绕组两相短路时的电流瞬变分量的时间常数
1.6532s
定子绕组单相短路时的电流瞬变分量的时间常数
1.9078s
三相、两相或单相短路时电流超瞬变分量的时间常数
0.1295s
三相或两相短路时电流非周期分量的时间常数
0.2672s
单相短路时的电流非周期分量时间常数
0.2185s
发电机定子安装12只双支铂电阻测温元件。
槽底3只、层间3只、铁芯6只。
二、励磁变压器规范
型式
干式
型号
ZSC9-5/6.3
额定容量
5KVA
额定电压
6.3/0.13KV
额定电流
0.46/22.21A
额定频率
50HZ
相数
3
绝缘等级
F
最高温升
100K
冷却方式
AN
联结组别
Yd11
短路阻抗
5.75%
相数
3
接线组别
Y/D-11
总重
115Kg
出厂编号
121944
出厂日期
2013.1
制造厂家
天津天能变压器有限公司
三、交流励磁机规范
型号
WLQ130-3000
相数
3
额定功率
130KW
频率
200HZ
整流盘输出额定电压
200V
整流盘输出额定电流
395A
接法
Y
转速
3000r/Min
绝缘等级
F
重量
1100Kg
出厂编号
2012-38
出厂日期
2012.8
生产厂家
杭州长河发电设备有限公司
四、空气冷却器规范
型号
KLQ30MW
换热容量
740KW（185KW*4）
冷却空气量
20.5m³/s
冷却水量
200m³/s
最大进水压力
0.3MPa
生产日期
2012.12
进水温度
≤33℃
出气温度
≤40℃
介质流量
水侧：
40t/h气侧：
5.125m³/s
压力损失
水侧：
0.023MPa气侧：
281Pa
工作压力
水侧：
0.3MPa
试验压力
水侧：
0.6MPa
制造厂家
基伊埃工业热交换器系统（芜湖）有限公司
五、轴承规范
最高允许温度
80℃
润滑油
汽轮机油L-TSA-46
轴承进油压力
≤0.1MPa
轴承进油温度
≤65℃
六、变压器规范
型号
S11-40000/35
额定频率
50HZ
额定容量
40000KVA
额定电压
38.5+2*2.5%/6.3KV
相数
3
绝缘耐热等级
A
联结组别
YNd11
冷却方式
ONAN
绝缘条件
高压线端L1/AC200/85KV
绝缘条件
低压线端L1/AC75/35KV
空载损耗
26.6KW
负载损耗
143.4KW
空载电流
0.29%
短路阻抗
16.14%
器身重
30510Kg
油重
12000Kg
总重
59600Kg
上节吊重
5170Kg
充油运输主体重
46100Kg
充气运输主体重
38800Kg
出厂序号
20120120
出厂日期
2012.10
生产厂家
西电济南变压器股份有限公司
高压侧额定电流
档位
电压
电流
1
40425V
571.3A
2
39465V
585.2A
3
38500V
599.8A
4
37540V
615.2A
5
36575V
631.4A
低压侧额定电流
电压
电流
6300V
3665.7A
第三节发电机运行参数的规定
1、发电机各部件温度
部件名称
测温方法
允许温度℃
允许温升℃
定子线圈
埋置检温计法
≤125
85
转子线圈
电阻法
≤130
90
定子铁芯
埋置检温计法
≤120
80
定子端部结构部件
埋置检温计法
≤120
80
发电机进口风温
温度计法
≤40
冷却器进水温度
温度计法
≤33
冷却器出水温度
温度计法
≤38
2、空气冷却器进水温度不得超过33℃，冷却后发电机进风温度不应大于40℃（但进风温度一般不应低于20℃，其最低进风温度应以空气冷却器不结水珠为准）。
当进风温度大于40℃时，可将空气冷却器进水阀门全部开启，以增大进水量，如温度仍降不下来，可减低发电机无功或有功负荷，以保证发电机各部件温度或温升不超过上表中所规定的最大值。
3、进风温度最高不准超过55℃，进出口风温差不得超过30℃。
4、当进风温度低于额定值时，每降低1℃，允许定子电流升高0.5％，此时转子电流允许有相应升高，但只允许增加至进风温度为30℃时为止，若进风温度再降低，电流值也不得再增加。
5、当进风温度高于额定值时，按下表执行：
发电机进风温度
进风温度每升高1℃定子电流较额定值降低
40℃～45℃
1.5％
45℃～50℃
2％
50℃～55℃
3％
6、发电机额定功率因数为迟相0.8，正常运行时，功率因数不得超过0.9，为了稳定运行，不得超过迟相0.95运行，禁止发电机进相运行。
7、发电机在运行中，频率必须控制在50±0.2Hz的范围内,如超出此范围，须加强对机组的监控。
8、发电机在正常运行方式下，定子电流不得超过其额定值。
9、发电机在运行中三相电流应平衡，不平衡时连续运行的条件为：
最大一相电流减最小一相电流，不得大于额定电流的10%，且最大一相电流不得超过额定值。
10、发电机定子电压允许在额定值±5%范围内波动，当定子电压在该范围内波动时，定子电流可按此比例相反变动，但当发电机电压低于额定值的95%时，定子电流长期允许的数值不得超过额定值的105%，并且容量应相应降低。
11、发电机连续运行的最高允许电压，不得大于额定值的110%。
12、发电机连续运行的最低允许电压，不得小于额定值的90%。
第二章发电机开机前的检查测量、试验
第一节开机前的检查
一、发电机开机前的准备工作，在汽轮机启动前2小时进行，检查项目如下：
1、拆除检修中的一切安全措施，收回所有工作票。
2、检查发电机、励磁机设备及周围现场清洁无杂物，发电机引出线连接正确，无短路现象。
3、发电机出线隔离手车、PT、主变、断路器等绝缘良好，且均在停用位置。
4、检查出线小间及空气冷却器清洁干燥、无杂物，照明良好，并无漏水现象。
5、励磁系统完好，励磁变压器、励磁调节器、灭磁装置等处于良好状态，电源小开关在“断开位置”。
6、检查各信号装置、保护装置、自动装置完好，保护压板在投入位置，各表盘表计指示在“零位”。
第二节开机前的测量
1、用1000V—2500V的摇表测量发电机定子回路绝缘电阻，其数值不得低于上次同温度下测量值的三分之一，在热状态下（静子线圈温度60℃以上时）不得小于6兆欧，且R60″/R15″之比不得小于1.3，如不满足上述规定时，检查原因，设法消除。
2、用500V摇表测量发电机转子及励磁系统绝缘电阻，绝缘不低于0.5兆欧。
需要将二极管短接后进行测量绝缘。
3、测量发电机电压互感器绝缘。
4、正常停机或非电气原因造成的停机，不超过24小时且无检修工作者，可不测量绝缘电阻。
5、测量完毕后，将测量的数值及周围环境温度同时记入“绝缘记录薄”存档。
第三节开机前的试验
一、检查主、辅设备均无问题，测量绝缘电阻合格后投入保护、控制电源和应投的保护压板，监测仪表，信号电源已投入。
二、发电机启动前应进行下列试验：
1、在汽轮机冲转前试验发变组308断路器及灭磁开关掉、合良好，联锁可靠（试验时应断开“发电机热工保护跳出口断路器及灭磁开关”压板）。
2、使用汽轮机事故急停按钮跳发变组308断路器及灭磁开关LMK一次。
3、监控系统报警信号传动试验一次。
4、励磁调节器“通道A”、“通道B”之间的相互切换、切除试验各一次。
3、试验完毕且无异常后，检查发变组308断路器、灭磁开关LMK等在断开位置，复归信号，投入所有保护压板。
4、开机前的准备工作做完后，将检查测量与试验情况汇报值长，并做好记录。
第三章发电机的启动、升压、
并列、带负荷和解列停机
第一节发电机的启动
一、接到汽轮机启动前的通知后，发电机及所属设备均视为处于带电状态，如需要在回路上进行工作，应按照《电业安全工作规程》的规定和要求，办理工作票，做好安全措施，方可进行工作。
二、发电机转速达到1500转/分时，值班电工应对发电机及所属设备进行一次全面检查：
1、发电机及励磁机声音应正常。
2、空气冷却器无漏水等异常现象。
3、发电机各部分温度无异常。
第二节发电机的升压
一、汽轮发电机组在2000转/分运转正常时，得到值长许可后，进行发电机升压前的操作：
1、投入发变组保护柜和发变组测控柜各保护压板；
2、合上发变组保护柜和发变组测控柜各控制和信号电源开关；
3、将出线小间内励磁PT柜、计量PT柜的PT手车推入工作位，合上PT二次开关及柜内各控制开关；
4、将出线小间内隔离柜的手车推入工作位，合上柜内控制开关；
5、压上励磁变压器高压保险，将隔离手车推入工作位，并合上柜内各控制电源开关；
6、将35KV主变压器柜断路器手车推入工作位，合上柜内PT二次开关及各控制开关；
7、确认励磁控制柜空开“励磁输入开关A”、“励磁输出开关A”、“励磁输入开关B”、“励磁输出开关B”处于分断位置，直流侧灭磁开关LMK处于断开状态，“LMK分闸”按钮上的绿色指示灯点亮；
8、合上调节器交、直流工作电源开关1QS、2QS，并且测量交直流电压正常；
9、合上所有保险，测量起励电源保险FU1、FU2两端DC220V电压是否正常；
10、将“通道切换”打至“切换”位置；
11、“就地/主控”转换开关打至“就地”位置；
12、“运行方式”转换开关打至“恒电压”位置；
13、“保护联跳”压板处于投入位置；
14、“零起升压”压板处于投入位置。
二、当汽轮机达到额定转速3000转/分后，经值长批准，方可进行发电机升压，准同期并列操作。
1、发电机的升压操作步骤：
1.1、合上励磁控制柜上“励磁输入开关A”、“励磁输出开关A”、“励磁输入开关B”、“励磁输出开关B”四个空开；
1.2、按下“LMK合闸”按钮，合灭磁开关LMK，同时红色合闸指示灯点亮；
1.3、操作“通道切换”转换开关，选择“通道A”或是“通道B”；
1.4、按下“起励”按钮，机端电压开始上升；
1.5、待机端电压稳定在95%额定电压后，通过调节“增磁/减磁”开关增磁至额定机端电压附近；
1.6、退出“零起升压”压板，准备发变组并网。
2、发电机升压过程中应注意的事项：
2.1、发电机三相定子电流接近于零位
2.2、发电机在显示屏上的各参数无突变；
2.3、发电机定子电压升至额定值时，其空载励磁电压和励磁电流应不超过规定值；
2.4、发电机无定子接地信号。
2.5、发电机三相电压平衡。
第三节发变组的并列
一、检查发变组并列条件满足：
1、两个系统电压相等，压差不大于5%；
2、发电机的频率略高于系统侧频率约0.1HZ；
3、两个系统电压相位相同；
4、两个系统电压相序一致。
二、对新按装的发电机应核对相序是否和系统相同。
三、同期回路或同期并列装置进行检修，或发变组大修后，启动并列前必须做假同期试验，必要时应核相。
假同期试验时，应将35KV主变压器断路器手车置试验位，检修人员短接开关柜S9工作位接点，开关合上的时刻，应在同步表“0”度位置左右的15度范围内，超过太多应查明原因后再正式并列。
四、同期并列的注意事项：
1、同步表的投入时间必须保证在15分钟以内，防止同步表工作时间超过装置限定的时间而过热损坏。
2、整步表转动过快，或指针停于某一点不动，均不允许进行合闸并列操作。
3、待并机组周波应略高于系统0.1Hz左右。
4、在同期并列过程中308断路器合不上闸时，须在确认308断路器在断开位置的条件下，将手车置试验位置，查明原因，并处理。
五、同期并列装置型号：
南瑞继保RCS-9659，操作屏为CZP-1，并列装置具有以下三种操作方式：
1、自动准同期：
装置处于自动同期方式，由运行人员发遥控合闸命令，合闸命令送至测控装置，测控装置输出合闸指令，同期装置接收到此指令后，启动一次同期调整过程，即：
自动调节发电机转速、电压，自动同期发出合308断路器的脉冲，完成并网操作。
2、半自动准同期：
在发电机电压周波接近额定数值附近时，运行人员手动选择同期点，手动启动同期装置，装置自动调整发电机的周波、电压，自动完成同期合闸。
3、手动同期：
在发电机电压周波接近额定数值附近时，运行人员手动选择同期点，手动启动同期装置，手动调整发电机的周波、电压，通过同期表把握合闸条件和合闸时机，人工手动合闸。
六、手动准同期并列操作步骤：
1、确认35KV主变压器断路器在“断开”位置；
2、确认发变组保护柜上各保护压板均已正确投入，微机保护装置运行正常，无报警；
3、确认自动励磁装置运行正常，机端电压在额定值附近；
4、确认发变组测控柜上相应压板已投入；
5、解除自动准同期柜上的“检修状态”压板；
6、合上自动准同期柜上的各控制电源开关；
7、确认自动准同期装置运行正常，无报警，电压表、频率表、同期表指示正常；
8、将同期柜操作盘（CZP）的“工作/试验”切换开关打至“工作”位；
9、将同期柜操作盘（CZP）的“无压/同期”切换开关打至“检同期”位
10、将同期柜操作盘（CZP）同期方式选择开关打至“手动”位置；
11、按下同期柜操作盘（CZP）的同期点选择按钮1，在本地手动选择同期点；
12、按下同期柜操作盘（CZP）的“手选确认”按钮，启动同期功能；
13、根据同期柜上的电压表和频率表，手动调节操作盘（CZP）上的“加速”、“减速”、“升压”、“降压”按钮，使发电机电压和频率数值满足并列要求；
14、观察同期柜上的同期表，S的指针大约10～12秒顺时针旋转一圈状态时，当S的指针接近12点时，按下操作盘（CZP）的“合闸”按钮，完成并列操作；
15、按下同期柜上的“复位按钮”，复位合闸信号。
16、抬起同期柜操作盘（CZP）的“手选确认”按钮。
17、手动准同期并列操作结束。
18、将励磁控制柜上“方式选择”开关打至“恒功率因数”或“恒无功”。
19、观察发变组的各项电气参数是否正确，有无报警。
七、自动准同期并列操作步骤：
1、确认35KV主变压器断路器在“断开”位置；
2、确认发变组保护柜上各保护压板均已正确投入，微机保护装置运行正常，无报警；
3、确认自动励磁装置运行正常，机端电压在额定值附近；
4、确认发变组测控柜上相应压板已投入；
5、解除自动准同期柜上的“检修状态”压板；
6、合上自动准同期柜上的各控制电源开关；
7、确认自动准同期装置运行正常，无报警，电压表、频率表、同期表指示正常；
8、将同期柜操作盘（CZP）的“工作/试验”切换开关打至“工作”位；
9、将同期柜操作盘（CZP）的“无压/同期”切换开关打至“检同期”位
10、将同期柜操作盘（CZP）同期方式选择开关打至“自动”位置；
11、在远方通过遥控发合闸并网命令；
12、同期装置自动对发电机电压、转速进行调节，自动合35KV主变压器断路器，完成同期并网操作；
11、远方信号复归，自动并列操作结束。
12、将励磁控制柜上“方式选择”开关打至“恒功率因数”或“恒无功”。
13、观察发变组的各项电气参数是否正确，有无报警。
八、半自动准同期并列操作步骤：
1、确认35KV主变压器断路器在“断开”位置；
2、确认发变组保护柜上各保护压板均已正确投入，微机保护装置运行正常，无报警；
3、确认自动励磁装置运行正常，机端电压在额定值附近；
4、确认发变组测控柜上相应压板已投入；
5、解除自动准同期柜上的“检修状态”压板；
6、合上自动准同期柜上的各控制电源开关；
7、确认自动准同期装置运行正常，无报警，电压表、频率表、同期表指示正常；
8、将同期柜操作盘（CZP）的“工作/试验”切换开关打至“工作”位；
9、将同期柜操作盘（CZP）的“无压/同期”切换开关打至“检同期”位
10、将同期柜操作盘（CZP）同期方式选择开关打至“半自动”位置；
11、按下同期柜操作盘（CZP）的同期点选择按钮1，在本地手动选择同期点；
12、按下同期柜操作盘（CZP）的“手选确认”按钮，启动同期功能；
13、同期装置自动对发电机电压、转速进行调节，自动合35KV主变压器断路器，完成同期并网操作；
14、按下同期柜上的“复位按钮”，复位合闸信号。
15、抬起同期柜操作盘（CZP）的“手选确认”按钮。
16、半自动准同期并列操作结束。
17、将励磁控制柜上“方式选择”开关打至“恒功率因数”或“恒无功”。
18、观察发变组的各项电气参数是否正确，有无报警。
第四节发电机带负荷
1、发电机与系统并列后，先带无功负荷（可带定子电流的50％），维持迟相运行，并对发电机、主变所有一二次设备进行全面检查。
2、发电机并入系统后，即可接带负荷，有功负荷的增长速度决定于汽轮机，同时满足“负荷电流从0-3436A的时间不能小于0.5小时”的条件。
3、发电机定子线圈温度在60℃以上时为热状态，60℃以下为冷状态，当发电机在冷状态下并入系统后，定子电流允许立即接带50%的额定电流，由50%增至满载需要的时间不得低于25分钟，发电机在热状态下并入系统后，定子电流的增长速度可不受时间的限制。
第五节发电机的解列停机
发电机解列停机前应与机炉运行人员联系好，按操作票进行：
发电机解列停机操作步骤：
1、将发电机有功负荷逐步减至0，无功负荷减至最小；
2、远方或就地操作，断开35KV主变压器308断路器；
3、操作励磁控制柜上或后台电脑上的“增磁/减磁”按钮减磁，将发电机端电压减到最低；
4、将励磁控制柜上或后台电脑上的“通道切换”开关切换至“切除”位置，励磁调节器退出运行。
5、按下励磁控制柜上或后台电脑上的“LMK分闸”按钮，断开灭磁开关LMK，绿色指示灯点亮；
6、依次断开励磁控制柜上“励磁输入开关A”、“励磁输出开关A”、“励磁输入开关B”、“励磁输出开关B”四个空开；
7、依次断开励磁控制柜上起励熔断器FU1/FU2，操作回路熔断器FU7/FU8；
8、解除“保护跳闸”压板；
9、断开35KV主变压器开关柜控制电源开关，将断路器手车拉至“试验位”；
第六节发变组运行检查与维护
发电机运行中本体及其附属设备的检查要求：
1、检查周期：
每2小时进行一次，除按开机前的检查外，还应检查：
2、发电机和励磁机各部温度不超过允许值，声音正常；
3、发电机电流、电压、有功、无功、励磁电压、励磁电流均不超过额定值；
4、发变组各保护装置、自动励磁装置运行是否正常，有无报警；
5、两端盖上的空气过滤器表面应清洁无灰尘，如灰尘严重，必要时清洗或更换过滤器内的过滤材料；当需拆出过滤材料时只卸下过滤器的盖即可。
在不停机的情况下，不应将整个过滤器从电机端盖上卸下来，以免进入物体。
6、在发电机正常运行中应定期观察接地电刷、交流励磁机的测量电刷等磨损情况，如需更换时可以在发电机组运行中进行，提前准备好砂纸、碳刷，并提前进行粗加工，退出转子接地保护，必须由有经验的技工进行更换。
7、在运行中机组出现问题，不停机无法修复而又不影响继续运行者，应汇报车间相关人员并做好记录，待停机或定期检修时进行修复。
第四章发电机异常运行及事故处理
第一节发电机异常运行
一、发电机开机时升不起电压：
（1）、现象：
1、转子电压表指示很小甚至为零；
2、定子电压表指示很小甚至为零；
3、励磁电流指示较低或为零；
（2）、处理：
1、检查微机励磁调节器工作是否正常；
2、检查励磁柜励磁输入、励磁输出开关是否合闸，检查FU1/FU2两端直流起励电源是否正常投入，正负极性是否接反，FU1/FU2保险是否熔断；
3、检查测量表计是否良好；
4、检查PT回路是否断线，熔断器是否接触不良或熔断，二次开关是否合闸良好；
5、如果再不能升压，应汇报值长，通知检修处理。
二、发电机过负荷
（1）、现象：
1、监控显示器出现发电机定子电流、有功、无功越限报警；
2、定子电流、有功表、无功表超过额定值。
（2）、原因：
系统部分电源切负荷，生产过程冲击负荷，发电机强行励磁，发电机失磁运行，系统振荡等。
（3）、处理：
1、用减小励磁的方法降低无功负荷，使定子电流降低到额定值以内，但功率因数不超过0.95，但无功不得小于有功的1/3；
2、若减少无功负荷不能满足要求时，则通知汽轮机运
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