余热发电机发电机运行规程文档格式.docx
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1.3.2励磁系统应具有强励能力,且电压强励倍数不小于1.8倍,强励时间不小于10s。
冷却系统
1.4.1空冷密闭式通风的发电机,应保持通风系统的严密性,一切接缝不严密处应严加堵塞。
冷空气室与热空气室应严密隔绝,并均应装设厚玻璃的窥视窗。
空气室的门应用金属做成,并应严密,室内有适当的照明,其开关应装在外面。
在空气室和空气道内应清洁无杂物,其墙壁应涂刷浅色油漆。
空气室内应设置水槽,用水管引出室外,以排除内部积水,并可监视冷却器是否泄漏。
1.4.2发电机通风系统不应有短路。
发电机的轴封应保持严密或符合制造厂规定。
发电机引出线附近,不应有空隙。
风扇的方向和风挡板的位置应该正确。
1.4.3向冷却器供水的管道系统中,应装有能够旋转的网状过滤器。
在冷却器排水的总管上,应装设可调节水量的阀门。
1.4.4凡充水的冷却系统,温度应不低于+5℃,以冷却器不结露为宜。
轴承
1.5.1发电机励磁机侧的轴承和励磁机的轴承,应与机壳绝缘(最好在两层绝缘间垫以金属板,以便测量绝缘)。
1.5.2当在汽轮发电机的转子上产生高的静电电压时,应在靠近汽轮机侧的轴上装设接地电刷,经100~300Ω的电阻接地。
1.5.3在每一油管上,应安装两个绝缘的法兰盘,以便在发电机运行时检查油管绝缘状况。
在全部油管装好后,汽轮发电机和励磁机轴承的绝缘电阻用1000V摇表测量时,不得低于1MΩ。
第二章技术数据及允许运行方式
概述
本型发电机为隐极式三相同步发电机,配套汽轮机为LZN22-5.58/(0.4)型凝汽注汽式汽轮机。
它与汽轮机直接耦合传动。
发电机的型号及含义如下:
QFW-25-2A
QF:
表示汽轮发电机
W:
表示无刷励磁
25:
表示发电机有功功率为25MW
2A:
发电机为2极电机,新型号励磁机
10.5:
电压等级为10.5kV
发电机的通风系统为密闭循环的通风系统,其热风由空气冷却器冷却,转子的冷却方式为空气内部冷却。
发电机的旋转方向从励磁机端看为逆时针方向旋转。
发电机的励磁电流由无刷励磁装置供给,该装置包括三相交流励磁机,永磁式副励磁机和自动电压调节器。
主要技术参数
发电机主要技术数据
发电机型号:
额定功率(MW):
25
额定电压(kV):
10.5
额定电流(A):
1718
定子额定电压(V):
10500
定子额定电流(A):
2749
励磁电压(V):
177.5
励磁电流(A):
366.5
功率因数:
0.8
频率(HZ):
50
额定转速(r/min):
3000
临界转速(r/min):
1370/4020
定子重量(kg):
43000
转子重量(kg):
15700
冷却器容量(kW):
650
冷却空气量(m3/s):
18
冷却器水量(m3/h):
220
总重(kg):
70345
制造厂:
南京汽轮电机(集团)有限责任公司
交流主励磁机主要技术数据
型号:
TFLW118-3000A
额定功率:
118kW
额定电压:
246V
额定电流:
480A
额定转速:
3000r/min
励磁电压:
48.5V
励磁电流:
6.15A
绝缘等级/使用等级:
F/B
永磁发电机主要参数
永磁发电机型号:
TFY2.85-3000C
相数:
1
容量:
2.85kVA
励磁方式:
永磁
额定频率:
400Hz
190V
15A
0.9
防护等级:
IP54
整流方式:
三相全波整流桥式
快速熔断器额定电流:
300A
快速熔断器额定电压:
250V
快速熔断器数量:
6
整流二极管正向平均电流:
250A
整流二极管反向工作电压峰值:
1200V
整流二极管数量:
正反向各3
绝缘等级:
F
第三章发电机结构简介
3.1机座采用钢板焊接,由中壁板构成两斤三出的风路,吊攀焊在机座两侧。
3.2定子铁芯由优质电工硅钢片经冲制涂漆后迭压而成,全长分成若干小段,各段之间用专用工字钢支撑,形成径向通风槽。
铁芯两端有齿压板和非磁性铸铁压圈,用支持筋螺杆拉紧,支持筋通过角钢直接焊在机座机壁上。
3.3定子线圈为半组式,端部结构为篮型,线圈由多股双玻璃丝包铜线排列组成,并在槽内部分进行编组换位。
线圈采用B极绝缘材料,经连续包扎及防晕处理,线圈端部用涤玻绳绑扎固定于支架上,成为一个坚固的整体,线圈鼻端连接采用银焊。
其允许温升限值按B级(最高130℃)考核。
3.4转轴采用整体的优质合金钢锻制,在本体部位铣有幅向主槽以嵌装转子线圈。
其线圈端部与护环之间有绝缘材料隔开,线圈端部之间用垫块垫紧。
大齿上有轴向通风槽,并配有分段的钢槽楔,楔上有径向通风孔,本体两端有通风的月牙槽,以沟通转子线圈端部的风路。
磁极引线从转轴中心孔接至旋转整流环上。
护环与转子本体间有绝缘环,用热套配合。
护环与中心环热套配合,护环为非磁性钢锻制,中心环采用优质钢锻制。
转子两端装有离心风扇,风扇采用优质钢焊接而成。
3.5端盖分为内外端盖,各自左右分片铸成,设有观察窗、灭火管以及气封机构,底盖为钢板焊接,并设有灭火管,励磁机端的底盖装有出线板,以支持定子出线铜排。
3.6轴承是用压力循环油的滑动轴承,有能自动调整的球面衬瓦,轴承座由铸铁制成,两端设有挡油板装置,励磁机端轴承座与底板间设有绝缘装置。
轴承上装有测振动传感器。
励端轴瓦、油管间以及轴承密封圈间均设有绝缘,汽端轴承盖上装有接地电刷,轴承润滑油由汽轮机的润滑油系统供给。
3.7发电机底板为平板式结构,由汽轮机端底板、励磁机底板和两个侧面底板四个部分组成。
3.8发电机有下列测温点:
定子线圈上、下层间;
定子铁芯的齿部和轭部都装有铂电阻测温元件,即0℃为100Ω;
两端盖的进风口和机座出风口装有双金属温度计;
轴承进油口和机座下出风口装有铂热电阻。
3.12发电机的通风系统为密闭循环,下方装有空气冷却器,及补充空气用的过滤器。
第四章发电机正常使用、运行条件
4.1发电机正常使用条件
a.冷却空气温度不超过40℃
b.海拔不超过1000m
4.2发电机在正常的使用条件下额定运行时,各主要部位的温升限值如下(K):
发电机部位
温度测量位置及测量方法
冷却介质为40℃时允许的温升限值
定子绕组
槽内上下层线圈间埋置检温计法
80
转子绕组
电阻法
90
定子铁芯
齿部和轭部埋置检温计法
4.3发电机各部位的最低绝缘电阻(MΩ):
最低绝缘要求
测量条件
定子线圈对地及相间
10
干燥后接近工作温度,用2500V摇表
转子线圈对地
1
冷态(20℃)用500V摇表
检温计
冷态,用250V摇表
励磁端轴承
1000V摇表
4.4发电机的空气冷却器,进水温度不宜超过33℃。
冷风温度正常不能超过40℃,当冷风温度高于额定值时,定子电流应按照下述原则适当降低:
发电机冷风温度
冷风温度每升高1℃定子电流较额定值降低
40~45℃
1.5%
45~50℃
2.0%
50~55℃
3.0%
注:
发电机进风温度最高不允许超过55℃
4.4.1当冷风温度低于额定值时,每降低1℃,允许定子电流升高额定值的0.5%,此时转子电流也允许有相应的增加,但定、转子电流只允许增加至冷风温度较额定值低10℃时止(即30℃)。
如进风温度继续降低,也不得再增加电流值。
一般为保证冷却器不凝露,进风温度以不低于20℃为宜。
4.4.2发电机的出风温度不予规定,但应监视进、出风温差。
若温差显著增大,则表明发电机冷却系统已不正常,或发电机内部的损失有所增加,应分析原因,采取措施。
4.5发电机为额定功率因数,电压变化范围为±
5%和频率变化范围为±
1%时,能连续输出额定功率。
4.6当发电机运行中功率因数变动时,应使转子及定子电流不超过当时进风温度时的允许值,发电机的功率因数一般情况下不允许超过迟相0.95。
4.7发电机三相负载不对称时,若每相电流均不超过额定值,负序电流与额定电流之比不超过10%时,能连续运行。
4.8发电机连续运行的最高允许电压不得大于额定值的110%(11.55kV),最低运行电压应根据稳定运行的要求来确定,但不允许低于额定值的90%(9.45kV)。
当发电机的电压下降到低于额定值的95%(9.975kV)时,定子电流长期运行的数值,不得超过额定电流的105%(1804A)。
第五章发电机正常运行的监视和检查维护
发电机的起动、并列、加负荷和停机
5.1.1起动前的检查
5.1.1.1发电机本体及所属设备的全部检修工作票已收回,全部接地线和临时遮栏已拆除,发电机检修现场清理整齐,风道清扫干净无杂物,空冷器铜管无漏水现象。
5.1.1.2机组安装、检修完毕后,全部螺栓紧固到位。
5.1.1.3润滑油系统畅通,与汽机配合检查润滑油系统及传动情况,并试运行。
5.1.1.4冷却系统的试运行情况良好,冷却器的冷却管路畅通,水源充分,水质、水压均符合要求。
5.1.1.5发电机的测温装置已经检验正确并安装完毕。
5.1.1.6励磁回路的检查试验已完毕。
5.1.1.7机组的安全、消防、通讯设备及事故照明设备完好,符合运行条件。
5.1.1.8发电机保护装置的各仪表、开关良好。
5.1.1.9检查发电机各部位的绝缘电阻符合本规程4.3款要求。
对励磁回路的绝缘检查应征得车间主管领导同意,将励磁整流二极管短接或从励磁回路中断开后方可进行。
测量时应使用500V摇表,绝缘电阻值不应小于0.5MΩ。
各部位绝缘电阻值达不到规定要求或较前一次测量结果有显著的降低(降低到前次的1/3以上)时,应采取措施恢复。
如果一时不能恢复,则机组能否投入运行应汇报生产调度部门再做决定。
5.1.1.10接地电刷接触良好。
5.1.1.11发电机小室各部分接线正确无误,发电机出线小室无异物,电压、电流互感器外观完好,消弧线圈可靠接地,中性点接地刀闸已合到位,所有一次保险完好,PT接线是否正确,其刀闸已合到位。
5.1.1.12发电机高压柜内设备完好无异常,并应试验发电机主断路器和自动灭磁开关的拉、合闸(包括两者间的连锁)情况。
5.1.1.13发电机起动前,用盘车装置来转动转子,并用听针听试各部位声音无异常,以确保转动部分没有任何卡涩。
5.1.2空气冷却器的运行
5.1.2.1打开进水阀,打开通气孔塞,排走空气;
5.1.2.2当空气排掉后,关闭通气孔塞,运行一小时后再放气;
5.1.2.3正常接通水源,检查流量是否正常,检查连接法兰是否漏水。
5.1.3发电机起动、升压
发电机起动时,应逐渐加速。
注意观察发电机、励磁机是否有异常的噪音,如摩擦声、电干扰声、碰击声等,任何噪音都必须进行分析。
监视轴承的振动和供油是否正常。
当达到额定转速时,必须检查轴承的出油温度,空气冷却器的供水等情况。
检查发电机各部分的温度是否异常,任何异常都必须加以分析并妥善处理。
当发电机升速至额定转速后,投入励磁系统,调节励磁电流使定子电压逐步升到额定值。
升压操作步骤:
1、当发电机转速达到额定转速时,在发电机保护屏上按下复位键,对发电机保护屏的各种保护动作信号复位。
2、将励磁屏“就地/主控”开关(2QK)置于“就地”,方式选择开关(4QK)置于“恒电压”方式,通道选择开关(1QK)置于“切除”位置,励磁运行方式选择开关(3QK)置“手动”位置。
3、合上直流电源开关(2QS)、交流电源开关(1QS),使DVR上电自检,自检完毕,显示“准备开机”等字样。
4、合上通道A及通道B的励磁输入开关(1KKA、1KKB),将通道选择开关切换到通道A或通道B。
5、将励磁运行方式选择开关(3QK)切换到“自动”位置,发电机将按照设定的时间自动升压到90%Ue(9.45kV),此时记录好励磁电流、机端电压,作为下次开机参考,若需要手动励磁运行时,可切换到手动位置。
6、手动操作增磁/减磁(5QK)开关,升压到发电机额定电压(10.5kV)。
升压过程中的注意事项:
a.发电机升压和并列应得到值长命令后方可进行
b.发电机不允许在冷却系统未通水的情况下投入励磁升压
c.升压过程中发电机各部位振动值应在规定的范围内
d.发电机升压时,应监视定子三相电流为零,无异常或事故信号。
e.发电机定子电压升起后,应确认定、转子回路的绝缘良好。
f.当定子电压到额定值时,转子电压、转子电流应与空载值相近。
g.在升压过程中,发现定子电流升起或出现定子电压失控应立即拉开灭磁开关对发电机进行灭磁。
5.1.4发电机并网
发电机与系统并网时,必须符合同期条件,即发电机频率、电压幅值和电压相位与系统一致,满足同期条件后,才能并入电网。
自动并网:
方法
(一):
将自动同期装置控制开关置“就地”,发电机同期开关置“投入”,同步检查开关置“允许”,同期方式选择开关置“自动”,由同期装置自动调压、调速,当检测到同期条件满足时,自动发出命令,合上发电机出线断路器,自动同期并网后,及时将各开关复位。
方法
(二):
先从后台发出“同期请求”,等“允许同期信号”灯由“绿色”变为“红色”时,将自动同期装置控制开关置“远方”,同步检查开关置“允许”,同期方式选择开关置“自动”,由同期装置自动调压、调速,当检测到同期条件满足时,自动发出命令,合上发电机出线断路器,自动同期并网后,一定要及时点击后台“同期复归”。
手动并网:
将发电机同期开关打到“投入”,同步检查开关打到“允许”,同期方式选择开关置“手动”。
根据整步表的转动的速度及电压表、频率表的指示值,操作同期屏上发电机的“增速、减速”开关调整发电机频率与系统频率一致,操作“增磁、减磁”开关调整发电机电压与系统电压一致。
调整至同步表顺时针方向缓慢转动(4—6r/min)在同期点时合上发电机出线断路器,同期并网后,各开关及时复位。
检查发电机带有功、无功负荷正常。
三相电流正常,将发电机同期开关切至“退出”。
手动并网的注意事项:
a.只有在发电机的频率与系统频率差在1HZ以内才允许投入同期检定装置,并投入同期闭锁。
b.运行人员应了解发电机主断路器的动作时间,掌握开关合闸的导前角度。
c.同期表指针转速过快,跳动、停滞摆动或倒转时禁止并列。
d.发电机并列后,应尽快增加发电机有、无功负荷至零以上,以防止逆功率保护动作解列。
5.1.5发电机加负荷
当发电机并入电网后,立即加无功,使发电机带上kvar的无功,有功由DEH系统自动控制,加有功负荷的速度取决于汽轮机运行工况。
加负荷时应注意监视冷却介质的温升、定转子铁芯及绕组温度、励磁系统工作情况。
发电机在冷态或热态开机带负荷运行情况如下:
1、冷态开机:
①并网后带有功1000kW,匀速加负荷至6000kW,时间为20min;
②在6000kW负荷下运行15min;
③匀速加负荷至12000kW,时间为15min;
④在12000kW负荷下运行8min;
⑤匀速加负荷至22000kW,时间为12min;
2、热态开机:
①并网后带有功1000kW,匀速加负荷至6000kW,时间为5min;
②在6000kW负荷下运行8min;
③匀速加负荷至12000kW,时间为5min;
④在12000kW负荷下运行6min;
⑤匀速加负荷至22000kW,时间为7min;
特别注意:
当发电机3000r/min、励磁自动建压到10.5KV时,励磁屏上显示的空载励磁电压约为V左右,显示的空载励磁电流约为A左右;
在发电机带42MW有功、10MVAr无功时,励磁电压约为V左右,励磁电流约为A左右。
5.1.6发电机运行中的监视和检查
5.1.6.1所有安装在发电机仪表盘上的电气表计指示值,必须每小时记录一次。
5.1.6.2发电机定子线圈、定子铁芯和进出风温度,必须每2小时检查一次,记录一次。
发电机过负荷或冷却器进水温度高于38℃时,上述温度应每小时记录一次。
5.1.6.3正常运行时,发电机润滑油的出油温度不得超过65℃,轴瓦温度不得超过80℃。
5.1.6.4发电机本体及附属设备的外观检查,应每2小时进行一次。
5.1.6.4发电机各部位温度的报警值和跳闸值
部位
报警值
跳闸值
定子绕组温度(℃)
轴承出油温度(℃)
轴瓦温度(℃)
发电机出风温度(℃)
轴承之间振动值(mm/sec)
5.1.7发电机停运
5.1.7.1发电机正常解列停机的步骤:
1)由电气运行人员与汽机运行人员相互配合,电气运行人员减无功,汽机运行人员减有功。
2)确认发电机有功负荷至零,无功负荷近于零。
3)到同期屏手动操作发电机控制开关1kk(选择开关打到“就地”),手动断开发电机主断路器。
4)确认发电机主断路器跳闸。
5)拉开灭磁开关
6)确认发电机灭磁开关断开
7)检查发电机三相定子电流表指示为零。
8)在励磁屏上将通道选择开关打到“切除”,并断开通道A输入、通道B输入、直流电源、交流电源开关。
9)将发电机主断路器小车摇至试验位置。
10)退出所有发电机保护压板。
11)断开发电机主断路器的控制电源。
5.1.7.2发电机解列应遵守下列规定:
1)除紧急停机外,解列发电机必须有值长的命令方可进行
2)发电机解列后,必须断开断路器的控制电源及励磁屏通道输入开关及交直流电源开关。
第六章发电机不正常运行
5.2.1发电机事故过负荷
在事故情况下,允许发电机的定子绕组在短时内过负荷运行,同时也允许转子绕组有相应的过负荷。
短时过负荷允许值参照下表:
定子绕组短时过负荷电流/额定电流
1.1(1890A)
1.12(1924A)
1.15(1975A)
1.25(2147A)
1.5(2577A)
持续时间(min)
60
30
15
5
2
如果正常运行时定子或转子线圈温度较高,应适当限制短时过负荷的倍数和时间。
当发电机的定子电流达到过负荷倍数允许值时,运行人员应该首先检查发电机的功率因数和电压,并记录过负荷的大小和时间。
在允许的持续时间内,用减少励磁电流的方法,减低定子电流到正常值,但不得使功率因数过高和电压过低。
如果减低励磁电流不能使定子电流降低到正常值时,则必须降低发电机的有功负荷或切断一部分负荷。
5.2.2发电机事故处理
5.2.2.1发电机发生剧烈的震荡或失去同期时(系统上发生短路,发电机突然减少励磁等),在仪表上有下列指示:
1、定子电流表的指针来回剧烈地摆动,定子电流的摆动有超过正常值的情形
2、发电机和母线上各电压表指针都发生剧烈的摆动,经常是电压降低
3、功率表的指针在全盘上摆动
4、励磁电流在正常值附近摆动
发电机发出鸣音,其节奏与上列各表计的摆动合拍,这时运行人员应适当降低发电机的有功负荷。
若仍不能恢复同期,应及时向生产调度报告,经过一定时间(或振荡数次),将发电机与系统解列。
5.2.2.2当系统内或其他并列运行的发电机发生事故,引起电压下降,发电机的励磁由自动励磁调整器和强行励磁装置增加到最大时,运行人员应注意,强励时间不能超过10s。
10s后应采取措施,降低发电机的定子与转子电流到正常运行所允许的数值。
5.2.2.3在发电机主断路器以外发生长时间的短路,且定子电流表的指针指向最大而电压剧烈降低时,如果发电机的保护装置拒绝动作,运行人员应立即手动将发电机解列。
5.2.2.4当发电机的断路器自动自电网切断时,运行人员应立即检查:
a.检查灭磁开关是否跳开,如果未跳开,立即用远方操作将其切断
b.由汽机检查危机保安器是否动作
c.检查发电机是由于哪一保护动作跳闸
d.检查是否由于人员误动引起,如果确定跳闸是由于人员误动引起,则应立即将发电机并入电网
e.根据记录仪表,查明保护装置动作是否由于短路故障引起
5.2.2.5当发电机由于内部故障的保护装置动作跳闸时,除按5.1.8.4所列项检查外,还应测量定子绕组的绝缘电阻,并对发电机及有关的设备和所有在保护区域内的一切电气回路(包括电缆在内)的状况做详细的外部检查,查明有无外部征象(烟、火、响声、绝缘烧焦味、放电或烧伤痕迹等),以查明发电机有无损坏。
此外,应同时对动作的保护装置进行检查,并查问在电网上有无故障。
如果检查发电机及其回路的结果并未发现故障,则发电机可从零起升压。
升压时如发现有不正常情况,应立即停机,以便详细检查并消除故障。
如果升压时并未发现不正常现象,则发电机可并入电网运行。
5.2.2.6当发现系统中有一点接地时,应立即查明接地点。
如果接地点在发电机内部,则应立即采取措施将其切断。
如果接地点在发电机以外,亦应迅速查明原因并消除。
当定子电压回路单相接地时,应立即将发电机从电网解列,并断开励磁。
5.2.2.7当发电机或原动机发生需要立即切断发电机的事故时(发电机内冒烟、着火、超过规定的严重振动、威胁人员生命等),原动机的值班人员应立即手拍危急保安器或操作紧急停机按钮,并发“机器危险”信号。
电气运行人员发现“机器危险”信号,且同时看到发电机没有有功负荷,则应立即将发电机解列,断开励磁。
5.2.2.8当发电机各部分温度与正常
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