1、7水电厂机电设备运行龚在礼单元七厂用电系统与厂用电动机运行与事故处理 单元七 厂用电系统与厂用电动机运行与事故处理【主要岗位工作任务】厂用电系统的操作，厂用电系统的事故处理，电动机的温度测量，电动机的起动操作，电动机运行中的巡视检查，电动机异常运行分析，电动机故障及其处理。第一讲 厂用电系统及其运行方式知识要求：1、厂用电系统的特点。2、备自投装置的基本要求。3、厂用负荷的分类。技能要求：厂用电系统的正常运行方式及异常运行方式。教学重点：厂用电系统的运行方式。教学难点：厂用电系统运行方式分析。教学内容：水电厂的厂用电：水电厂厂用电设备和厂用机械的用电。厂用电的主要负荷有：水轮发电机组的自用电、
2、站内公用电、站外公用电等。一、厂用电系统的特点1、厂用电系统的特点 (图片1)(图片2)(图片3)(图片4)厂用电一般有两个以上的电源供电，重要的地方还有自备柴油发电机，还设置有备用电源自动投入装置。厂用电源的备用方式分为明备用和暗备用。明备用：正常情况下备用电源不运行，处于停电备用状态，在工作电源发生故障时才投入运行的备用方式。暗备用：两个电源都作为工作电源各带一部分自用负荷且均保留有一定的备用容量，当一个电源发生故障时，另一个电源承担全部负荷的运行方式。 (图片1)2对备自投装置的基本要求（1）工作电源确实已断开，备用电源电压正常，“BZT”装置方可动作。（2）“BZT”装置动作时间应尽可
3、能缩短。（3）“BZT”装置只允许动作一次。（4）当电压互感器的一相保险熔断时，“BZT”装置不应动作。（5）两路电源电压同时降低时，“BZT”装置不应动作。3、厂用电系统负荷的分类及其特点厂用电系统负荷分为：一类、二类、三类和事故保安负荷。（1）一类负荷。 短时停电就会造成设备损坏，危及人身安全、主机停运及大量影响出力的负荷。（2）二类负荷。 允许短时停电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的负荷。（3）三类负荷。 较长时间都不会直接影响生产。（4）事故保安负荷。 在事故或紧急停机过程中仍必须保证供电的负荷。二、厂用系统的接线及运行方式1、厂用电系统接线 (图片1)(图片2)(图片3)(图片4)如
4、图所示厂用电接线图，某水电厂厂用电系统采用两级电压供电，分别为10k系统和400系统。10k系统分为三段母线。在10kV II母线和10kV I母线的联络断路器54DL处设有备用电源自动投入装置11BZT，在10kV II母线和10kV III母线的联络断路器64DL处设有备用电源自动投入装置12BZT。10kV系统备用电源自动投入装置11BZT、12BZT采用“明备用”方式，10kVI段和III段作为工作母线，10kII段为备用电源母线。400系统分为三段母线。400V动力系统备用电源自动投入装置21BZT采用“暗备用”方式，。照明系统备用电源自动投入装置22BZT采用“暗备用”方式，但工作
5、母线为400V照明段，备用母线为400VII段，不能互为备用。2、厂用电系统的运行方式（1）厂用电系统的正常运行方式1）k系统。 10kI、II、III段母线分段运行，10kVII段母线带电备用。母线联络断路器54DL、64DL断开备用。11BZT及12BZT在“投入”位置。2）400V系统。 400VI段、400VII段、照明段母线分段运行。21BZT在“投入”位置， 22BZT在“投入”位置，。（2）厂用电系统的特殊运行方式1）10KV系统如10KVI段母线工作电源消失后，母线失压，11BZT跳开50DL，合上54DL。2）400V系统如400VI母线工作电源消失后，母线失压，21BZT跳
6、开进线开关D4，合上D5。电源由400VII段带400VI段联络运行。 单元七 厂用电系统与厂用电动机运行与事故处理【主要岗位工作任务】厂用电系统的操作，厂用电系统的事故处理，电动机的温度测量，电动机的起动操作，电动机运行中的巡视检查，电动机异常运行分析，电动机故障及其处理。第二讲厂用电系统的操作及事故处理知识要求：厂用电系统操作原则、注意事项。技能要求：厂用电系统的操作及事故处理。教学重点：厂用电系统的操作及事故处理。教学难点：厂用电系统的操作。教学内容：一、厂用电系统的操作注意事项1、10kV系统的正常倒闸操作必须在事前取得上级领导的同意下执行，400V系统的运行方式则可由当值值长根据安全
7、、可靠和经济的原则决定。2、厂用电系统在进行倒闸操作时，应先停后送，严禁环网并列和非同期合闸。3、10kVI、10kV III段母线严禁并列运行。4、400V各段母线之间严禁并列运行。二、厂用电系统的操作1、厂用电0.4kV段由3Bc倒为4Bc供电(厂用电操作票1)2、厂用电10kV段由73#线路倒至1BC供电(厂用电操作票2)3、做0.4 kV段21BZT试验(厂用电操作票3)二、厂用电系统的故障和事故处理1、厂用电系统的故障和事故处理原则（1）根据仪表（上位机）的显示，设备异常现象和外部征象判断故障或事故确已发生；（2）在值长的统一指挥下，采取有效措施遏制故障或事故的发展，恢复设备的安全稳
8、定运行，并按照设备的管理权限，及时将处理情况向相应的管理部门汇报；（3）当系统发生电压和（或）频率的降低时，应切除三类负荷；当电压和（或）频率的继续降低并威胁到厂用电的安全时，应与调度联系，拉开高压侧断路器与系统解列，由发电机带厂用电运行。解列频率的规定值为46Hz；（4）当厂用电全部中断时，运行人员应采取一切有效措施，恢复厂用电的运行，厂用电中断的时间不宜超过10min，否则应有序退出运行中的机组。2、厂用电系统的故障和事故处理（1）备用电源自动投入后跳闸现象：1）主供母线所在变压器保护动作；2）备用电源自动投入后又跳闸。处理：1）切除BZT装置，2）拉开主供母线上连接的所有断路器和隔离开关
9、3）对主供母线及其所连接的设备进行外观检查，发现故障点立即排除，4）按要求摇测主供母线所在变压器、主供母线及其连接线路的绝缘电阻，5）上述检查无异常后，汇报上级领导同意后，用主供母线所在的变压器对母线试送电一次，成功后带上无异常的各路负荷并投入备用电源自动投入装置。若试送电失败应查明原因，在未查明原因前不得再次送电。（2）10kV系统单相接地现象：1）单相接地信号出现，2）三相对地电压不平衡。处理：1）测量10kV系统三相对地电压，判断接地原因、性质：若一相电压为零，另两相升高为10kV左右，则发生了单相完全接地，对地电压为零相为接地相；若一相电压降低但不为零，另两相升高但不相等，则发生了单相
10、不完全接地，对地电压降低相为接地相；若一相电压降低，另两相电压基本不变，则可能是电压互感器高压侧熔断器熔断了一相，对地电压降低相熔断器熔断；若两相电压或三相电压均升高，且电压互感器内部有“嗤嗤”声，则可能是电压互感器发生了铁磁谐振。2）若发生单相接地，应汇报上级领导后，按负荷的重要程度，“先轻后重”，依次切断各免馈线断路器进行分割选择，判明接地部位，并按其规定及时停电处理，3）若发生电压互感器高压侧熔断器熔断一相，则在切除相应的BZT装置后可以将电压互感器拉至“检修”位置更换熔断器，然后再将电压互感器推进“工作” 位置，测量电压正常后投入BZT装置，4）若发生电压互感器铁磁谐振现象，应汇报上级
11、领导，并通过拉合馈线断路器改变系统参数的方式进行消除。 单元七 厂用电系统与厂用电动机运行与事故处理【主要岗位工作任务】厂用电系统的操作，厂用电系统的事故处理，电动机的温度测量，电动机的起动操作，电动机运行中的巡视检查，电动机异常运行分析，电动机故障及其处理。第三讲 厂用电动机的运行方式知识要求：1、电动机的运行方式。2、电动机的运行要求。技能要求：电动机的运行要求。教学重点：电动机的绝缘和运行参数要求。教学难点：电动机的运行参数要求。教学内容：一、电动机的运行方式电动机的运行方式分为：正常运行方式（一般指额定运行方式）、异常运行方式和事故运行方式三类。1、电动机的正常运行方式（1）电动机的正
12、常运行方式：电动机在该运行方式下，各种运行参数都在允许范围内。（2）电动机的额定运行方式：电动机的各种电气运行参数（电压、电流及功率等）均为额定值；而电动机的温度、温升以及振动等均不得超过允许值。（3）电动机的空载运行方式：电动机不带负载（即负载为零）的一种运行方式。2、电动机的异常运行方式 电动机在运行中，某一项（或若干项）参数超过允许值的一种运行方式。3、电动机的事故运行方式电动机的事故运行方式是指运行中的电动机的某一项（或若干项）参数超过允许值的程度已达到足以使电动机损坏的程度。电动机的事故主要分为：短路、断线、绝缘击穿等电气事故以及各种机械故障。二、电动机的绝缘电阻允许值电动机的绝缘电
13、阻要求如下：（1）额定电压为380V的电动机的绝缘电阻：不小于0.5M（用500V摇表测量）。（2）额定电压大于等于3KV的电动机的绝缘电阻：每千伏不小于1 M(用1000V摇表测量)。（3）绝缘电阻低于允许值，电动机不允许投入运行。三、电动机对运行参数的要求 1、电源电压大小的要求电源电压要求：在-5+10的额定电压范围内。电源电压下降超过额定电压的-5，会使电动机转差率增加，转子感应电动势增加，转子电流增加，从而引起定子电流的增加，于是电动机绕组的温度就会上升。若电源电压升高超过额定电压的10，则会引起铁芯的深度饱和，使激磁电流急剧上升，定子铁芯的温度也随之急剧上升，影响电动机的绝缘水平和
14、使用寿命。2、电源频率的要求电源频率要求：额定频率的范围在0.5 Hz范围内。频率过低，将使电动机的定子电流增加、功率因数下降、效率降低和温度升高。3、相间电压不平衡性要求相间电压的不平衡度要求：不超过5。电压不平衡会导致电动机磁通不对称分布，电动机局部发热，振动增加。严重情况下会损坏电动机。4、相间电流不平衡性要求相间电流的不平衡度：不超过10，并且任何一相电流值不超过额定值时。三相电流不平衡会导致电动机磁通不对称分布，电动机局部发热，振动增加。严重情况下会损坏电动机。5、对电流的要求电流要求：不大于电动机的额定电流。电动机的三相电流均超过允许值，则往往是负载偏大，设法减小电动机的负载，使电
15、动机的负载在额定负载范围内。四、电动机的允许温度及温升电动机在运行中，存在铁损（由磁通引起）和铜损（电阻损耗），铁损和铜损都会转化为热量，引起电动机温度升高。因此，要防止电动机的温度或温升超过允许值。1、电动机发热的原因及危害 原因1、电动机在运行中，定子绕组和转子绕组中有电流流过，由于定子绕组和转子绕组中都有电阻的存在，因此，电流流过绕组就会在电阻上产生功率损耗（铜损），这部分功率损耗全部转化为热量。2、电动机在运行中，定子铁芯和转子铁芯中存在着磁通，会使电动机产生铁芯损耗（铁损），铁芯损耗也都转化为热量。铁损和铜损属于电气损耗。3、电动机在转动时，由于轴承的摩擦、风扇与空气的阻力摩擦都将产
16、生机械损耗，转速越快，机械损耗越大。机械损耗也都转化为热量。温升，就是电动机的温度与周围环境介质温度的差值。危害：使电动机的绝缘材料在高温的作用下加速其老化、变脆、开裂，导致电动机绝缘的下降。过分的高温会使电动机的绝缘当即损坏，造成电动机绕组间或绕组对铁芯（或外壳）间的绝缘击穿，损坏电动机。4、电动机温度和温升的测量和计算电动机各部分的温度的测量方法：有电阻测量法、温度计测量法等。日常工作中，人们还常用手感法来大致判断电动机的温度。五、环境温度对电动机性能的影响电动机在出力不变时，其某部位的温升基本恒定，若环境温度上升，则电动机某部位的温度也上升，有可能超过允许值。因此，当环境温度高于设计温度
17、时，电动机应降低出力；当环境温度低于设计温度时，电动机允许适当提高出力。注意：如因环境温度低于设计温度而提高电动机的出力时，电动机的温升就有可能超过允许值，使电动机各部分的温差加大。过大的温差使电动机各部位的应力增大，导致电动机使用寿命的减少甚至损坏。因此，在没有必要的情况下，即使电动机周围环境温度低于设计温度，也不要轻易提高电动机的出力；但当周围环境温度高于设计温度时，则必须降低电动机的出力，以保证电动机的安全运行及正常使用寿命。当运行中发现电动机的温度或温升超过允许值，而又因生产的需要无法降低负荷时，可采用加强通风冷却的方式来降低电动机的温度和温升。但这时应密切监视电动机的温度和温升，确保
18、安全。六、电动机的振动允许值电动机在运行中，因电磁场的不平衡或机械负荷的不平衡，会产生振动。振动超过一定程度，就有可能损坏电动机。如表 电动机振动最大允许值电动机额定转速（RPM）300015001000750径向振动双振幅值（mm）0.0500.0850.1000.120轴向串动值（mm）4.0004.0004.0004.000 单元七 厂用电系统与厂用电动机运行与事故处理【主要岗位工作任务】厂用电系统的操作，厂用电系统的事故处理，电动机的温度测量，电动机的起动操作，电动机运行中的巡视检查，电动机异常运行分析，电动机故障及其处理。第四讲 厂用电动机的操作及运行维护知识要求：1、电动机的起动方
19、式。2、电动机的起动操作。3、电动机的运行维护。技能要求：电动机的起动操作和运行维护工作。教学重点：电动机的起动操作和运行中的检查。教学难点：电动机的起动操作。教学内容：一、电动机的起动电动机的起动：异步电动机接入电源，转子从静止状态开始旋转，升速到稳定运行的某一转速的过程。1、电动机的起动电流异步电动机在起动瞬间，因转子尚未转动，转差s = 1，电动机的转子电流和定子电流（称为起动电流）都达到最大值（等于电动机堵转时的电流）。电动机的起动电流可达到额定电流的47倍。2、电动机的起动方式鼠笼式异步电动机的起动方式主要有：直接起动、降压起动、变频起动等三种。1、直接起动直接起动：通过开关电器将电
20、动机直接投入到具有额定电压的电源上的起动方式。由于这时施加到电动机上的是额定电压，故又称为全压起动。直接起动起动电流较大，但可以缩短电动机的起动时间。一般情况下，只要直接起动的起动电流在电力系统中引起的电压降不超过1015，就可以采用直接起动。2、降压起动降压起动：在电动机起动时，采用某一种方法，使电动机定子绕组上所加的电压低于额定电压，从而减小电动机起动电流的一种起动方式。常用的降压起动方式有：在定子回路串接电抗器起动；星形三角形起动；自耦变压器降压起动等方式。（1）定子回路串接电抗器降压起动：起动时在电动机定子回路中串入电抗器，使电动机绕组承受的电压降低，从而减小启动电流。电动机起动完毕，
21、切除电抗器。使电动机恢复到额定电压运行。（2）星形三角形起动。仅适用于正常运行时电动机的定子绕组采用三角形接法的电动机。方法：起动时用开关电器（星三角转换器）将定子绕组临时改接成星形接法，使电动机每相绕组承受的电压为相电压，待电动机起动完毕后，再用开关电器将定子绕组恢复为三角形接法，使电动机定子绕组在额定电压下运行。3）采用自耦变压器降压起动。先合上电源开关1Q，再将转换开关2Q切换至“起动位置”，电动机从自耦变压器的抽头处引接电源，电动机绕组承受的电压较低。待电动机达到全速时，将转换开关2Q切换至“运行位置”，退出自耦变压器，电动机在额定电压下运行。3、变频起动变频器主要用在需要调速的电动机
22、回路，变频器具有050（60）Hz的调频范围，带有变频器的电动机起动时，可将频率从0Hz缓缓升到额定值，大大减小起动电流。二、电动机的起动操作1、起动前的检查（1）停机时间较长或大修后的电动机在投入运行前，应采用摇表测量其绝缘电阻；对于备用中的电动机要定期测量其绝缘电阻。1）低压电动机采用500V摇表测量，其绝缘电阻不得低于0.5M。2）高压电动机采用2500V摇表测量，其绝缘电阻不得低于1 M。（2）确定电动机及其所属设备无人工作，周围无杂物。（3）收回检修工作票，检查各检修用安全措施已撤除。（4）电动机所带机械设备状态良好，机械设备无检修等工作，（5）手动转动电动机转子，检查转动是否灵活，
23、转动部位与静止部位无摩擦。（6）检查电动机各冷却系统设备正常，相关油位（水位）在正常位置。（7）检查电动机供电回路及二次控制回路正常。2、起动操作及起动过程中的检查项目远方或就地起动电动机。起动过程中的检查项目及注意事项：（1）监视电动机的电流，如电流长时间不能下降到额定值或以下，应停机查明原因并处理后，再进行起动操作。（2）对于大型或重要的电动机，应派人检查起动过程中的情况，发现异常立即停机查明原因并处理后，再进行起动操作，检查重要项目如下：1）转动是否灵活。2）振动是否在允许范围内。3）串动是否在允许范围内。4）各部位声音是否正常。5）各部位温度及其上升情况是否正常等（温度上升情况的判断主
24、要凭经验）。三、电动机在运行中的监视和维护1、电动机运行中的监视项目（1）电动机的电流。（2）电动机各部位的温度和温升。（3）电动机各部位的声音。（4）电动机各部位的震动和串动。（5）检查润滑系统工作应正常。（6）检查冷却系统工作正常。（7）检查电动机供电回路及设备、控制回路及设备和其他附属设备工作正常。（8）保证电动机及其附属设备周围清洁无杂物。2、电动机停运中的维护项目停运，指的是生产工艺要求的停运。（1）应定期检查电动机轴承中的润滑油，对润滑油应保证油质合格；对润滑脂，应每半年更换一次。（2）定期测量电动机的绝缘电阻，保证绝缘电阻合格。（3）对处于备用状态的电动机，应经常进行检查，定期切
25、换使用，保证能随时起动。 单元七 厂用电系统与厂用电动机运行与事故处理【主要岗位工作任务】厂用电系统的操作，厂用电系统的事故处理，电动机的温度测量，电动机的起动操作，电动机运行中的巡视检查，电动机异常运行分析，电动机故障及其处理。第五讲 厂用电动机异常运行及事故处理知识要求：1、电动机的异常运行及处理。2、电动机的事故处理。技能要求：电动机的异常、事故处理。教学重点：电动机的异常处理。 教学难点：电动机的异常、事故处理。教学内容：一、电动机的异常运行及其处理1、电动机不能起动（1）电动机不能起动，并伴有“嗡嗡”声1）电动机所受电源缺相2）电源电压过低3）定子与转子相碰4）电动机轴承卡死5）电动
26、机定子绕组断线6）电动机转子绕组断线7）电动机所带机械设备故障处理：1）先检查供电网络母线电压。2）若母线电压正常，检查三相电流是否平衡。若不平衡，则属于电动机所受电源缺相和电动机定子绕组断线；若平衡，则属于定子与转子相碰、电动机转子绕组断线和电动机所带机械设备故障。3）若三相电流不平衡，在电动机接线盒处测量各相电压。若各相电压严重不平衡甚至某相没有电压，则故障原因属于电动机所受电源缺相。若各相电压平衡，则故障原因属于电动机定子绕组断线。4）若电源电压正常且电动机三相电流平衡。将电动机停电后，用手盘电动机，若能正常盘动可能是电动机转子绕组断线；若不能盘动或虽能盘动但比过去正常时阻力矩明显增大，
27、则故障原因属于电动机轴承卡死、电动机定子与转子相碰和电动机所带机械设备故障。（2）电动机不能起动，并且没有任何声响1）控制回路及其设备的故障：A）开关电器合闸后又返回分闸位置(电动机保护动作跳闸；合闸时间太短；合闸电源电压偏低；开关内部合闸机构有问题。)B）发出合闸指令后，开关没有反应(控制回路故障，开关合闸线圈已烧毁或断线)2）供电回路（一次回路）及其设备的故障：A）三相电流均没有送入电动机。B）电动机缺两相电流。3）电动机内部断线（两相及以上断线）。2、电动机起动后达不到额定转速1）电源电压过低：常伴有定子电流增大。2）电动机转子鼠笼条断条：电动机定子电流的周期性摆动、电动机振动和周期性“
28、嗡嗡”声。3）电动机轴承异常或损坏：轴承发热增加，用手感触轴承盖的温度可判断。4）电动机定、转子之间相碰檫：用小棒一端抵住机壳一端抵住耳朵仔细倾听来判断。5）负载过大或所带机械负载故障：电动机定子电流增大。3、电动机运行中温度过高或冒烟1）轴承异常或损坏：若轴承部位温度升高，用铜棒倾听，轴承部位有金属声。2）轴承内润滑脂变质或流失：若轴承部位温度升高，用铜棒倾听，轴承有干摩擦的声音，但没有金属声，可判断轴承内润滑脂变质或流失。3）电动机定子铁芯硅钢片间绝缘损坏。若电动机本体某处（非轴承处）温度过高，而其他各处温度明显低得多，则是该处定子铁芯损坏。电动机运行中整体温度过高的原因1）电源电压过低。
29、2）电动机转子鼠笼条断条。3）电动机轴承异常或损坏。4）电动机定、转子之间相摩擦。5）负载过大或所带机械负载故障。6）电动机冷却系统故障。7）电动机定子匝间或相间短路。8）电动机缺相运行。9）电动机起动频繁。4、电动机运行中有不正常的振动和异音1）地基不平、基础不坚固和地脚螺丝松动：加固地基；紧固地脚螺丝。2）轴承损坏：更换轴承3）电动机与所带机械负载上的中心不一致：校正中心4）机组失去平衡：进行动平衡校验5）电动机定、转子之间有摩擦：更换电动机转子6）电动机所带的机械设备损坏：修复7）电动机定子某个绕组有局部短路：修复故障点或更换电动机。5、电动机外壳带电原因：1）电动机引出线或接地盒处的接
30、线端子绝缘损坏。2）大修后的电动机绕组的端部过长并与机壳相碰。3）槽口绝缘损坏。4）外壳没有可靠接地5）电动机长期过热使绝缘老化严重而损坏。6）电动机绕组受潮、脏污使绝缘电阻下降。处理：1）将绝缘损坏部位的绝缘重新包扎、定型，并消除导致绝缘损坏的原因。2）将电动机外壳可靠接地，接地电阻符合要求。3）清理电动机，烘干去潮，绝缘电阻符合规程要求。二、电动机事故处理1、电动机自动跳闸的原因及处理原因及处理：1）电动机保护动作跳闸。电流速断保护动作；低电压保护动作；过电流保护动作。保护动作分两种情况：保护正常动作和保护误动作。电流速断保护动作，检查电动机及其一次回路。低电压保护动作后，检查电源电压。过电流保护动作检查电动机是否过载。2）电动机控制回路及其设备故障。若电动机自动跳闸后，没有保护动作信号，电动机及其一次回路没有异常情况，则检查控制回路及其设备。3）断路器跳闸机构故障并自动断开断路器。电动机及其一次、二次回路正常，保护没有动作，则可能是断路器跳闸机构故障。电动机跳闸后可将已跳闸的电动机再强送电一次，但下列情况时，严禁强送电：1）电动机及其一次回路有明显的短路或损坏现象。2）发生需要立即停机的人身事故。3）电动机或所带机械损坏等。2、电动机应立即停机的情况电动机在运行中，若发生下列情况之一，应立即停机：（1）发生需要立即停用电动机的人身事故；
