发电公司电气专业培训教材上(编辑修改稿)

发电公司电气专业培训教材上(编辑修改稿)内容摘要：

恒电压、恒电流功 能在发电机并网前后都能使用，而恒无功及恒功率因数只能在发电机并网后使用，这是因为发电机在并网前处于空载运行状态有功和无功均为零。 恒电压调节：也称之为 AVR 即自动调节方式，装置通过机端 TV 采集到发电机静子电压与装置电压设定值进行比较，得出电压偏差，并作用于移相触发改变晶闸管导通角的大小，从而维持机端电压恒定。 它是大容量发电机在正常运行时优先选用的调节方式。 在其投入运行时，操作员根据需要，随时在就地或 DCS 上进行增减磁的干预操作。 恒电流调节：也称之为 FCR 即手动调节方式，它以励磁电流为调节依XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 19 据，实现恒励磁电 流运行。 由于它采集信号与恒电压调节有本质的区别，因而一般用于调试、维护、实验及 TV 故障、自动调节故障后可投入运行的一种调节，在发电机正常运行时手动调节实时跟踪自动调节。 恒功率因数调节：发电机并网运行时，以功率因数为调节依据，维持发电机功率因数在给定水平上。 它一般应用于小容量发电机与大容量电网并联运行的方式。 恒无功功率调节：发电机并网运行时，以无功功率为调节依据，维持发电机输出的无功功率在给定水平上。 这种调节方式可以使用户端的无功功率得到充分利用，减少线损。 通道跟踪： 大机组为了保证励磁系统运行的稳 定与可靠，自动调节与手动调节均为双套冗余配置， AVR 装置与 FCR 装置也形象的称之为通道，即电压通道和电流通道。 这两种调节方式是大机组必须有的调节方式，而恒无功、恒功率因数为用户选择方式。 在发电机正常运行时，可以同时实现通道间与通道内两种跟踪，通道间的跟踪是指两个自动电压通道的互相跟踪，通道内跟踪是指电压通道与电流通道的互相跟踪。 采用上述跟踪的目的是在发生手动及自动通道切换时，对发电机不产生冲击和扰动（静子电压、励磁电流的拢动）也称之为无扰切换。 如 A 套 AVR 运行时， A 套 FCR 对其进行实时跟踪，同时 B 套AVR 也 对 A 套 AVR 进行实时跟踪。 即备用通道总是跟踪工作通道。 无论发电机采用何种调节方式时，通道在人工或自动切换时均应保证无扰切换。 通道切换条件：人工切换通道时，必须保证工作与目标两通道的控制XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 20 电压信号一致时，才能进行切换。 通道发生自动切换的原因： A 、 PT 故障。 B 、工作调节器故障（ A、B 任一套发生故障）， C 、脉冲故障。 D、 装置电源故障。 灭磁： 灭磁指是对发电机转子绕组的灭磁 ， 当发 电机内部故障时，如定子绕组相间短路，虽然发电机出口断路器已跳闸，但只要转子绕组中有电流，转子就有磁通，发生短路的绕组中就有故 障电流，且故障点的电弧就不会熄灭，此电弧会将发电机的绕组和铁芯损坏。 150MW分为正常停机灭磁和事故停机灭磁两种，发电机正常停机时，由自动励磁调节装置自动逆变灭磁，逆变灭磁是指将晶闸管的控制角改变为大于 90 度的某种运行状态，励磁电源以反电动势的形式作用于转子绕组上，使励磁电流迅速衰减至零的一种灭磁方法。 特点是它能将转子绕组中的磁场能量通过晶闸管（必须是三相全控桥）反馈到交流电源侧，过电压倍数较低，但灭磁时间较长。 发电机事故停机时由保护跳开灭磁开关， BOD 装置触发正向晶闸管导通将耗能电阻接入转子绕组回路进行 能量转换灭磁，也称之为灭磁电阻灭磁。 过电压倍数较高，但灭磁时间较短。 逆变灭磁的条件： A、 有停机令。 B、 灭磁开关在合位。 C、 定子电流小于 10%额定值。 当发电机进行逆变灭磁时， 10S 以内发电机静子电压仍大于 10％， AVR 发跳 MK 令对发电机进行事故灭磁。 同时向DCS 上传逆变灭磁失败信号。 灭磁电阻灭磁的条件： A、 逆变灭磁失败， B、 有外部保护跳闸信号，C、装置内部跳闸令。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 21 转子过电压保护： 当发电机转子线圈电流一定时，突然断路或发电机处于滑极等非正常运行状态时，将在转子回路中产生很高的正向或反向过电压。 当发生正向过电压时由 BOD 装置触发晶闸管导通，当发生反向过电压时由二极管导通，无论是晶闸管还是二极管导通后都将耗能电阻接入转子绕组回路中，以保证转子回路不会开路，使转子电流的变化率降小，从而限制了过电压的水平。 由于采用了可控硅跨器技术，耗能电阻不再局限是非线性还是线性电阻。 9．装置电源引接 ：分两路，一路由同步变或励磁变低压侧提供，一路由直流电源提供。 10．起励成功及失败标准： 起励时间 5S，建至额定电压的 10%。 起励成功。 满足上有述任一条件，起励装置退出；当起励时间达到 5S，机端电压未建至额定电压的 10%，起励失败，发起励失败信号。 原因有以下内容，有停机令信号、无 95%的转速信号、无起励命令、起励回路故障、起励方式设置是否合适。 1静态励磁系统限制器： 限制器的目的是维护发电机的安全稳定运行，以避免由于外部保护动作而出现的事故停机。 现将各种限制器的功能做以下介绍。 V/HZ 限制器（电压频率比值限制器）： 防止 发电机的电压频率比值过高，而引起发电机及主变铁芯过度饱和，而引起的过热。 过励限制器：用于限制转子绕组的最大励磁电流，防止转子绕组过热。 欠励限制器：防止发电机励磁电流过度减小，造成发电机失步。 P/Q 限制器：它实质上是一个欠励限制器，防止发电机进入不稳定运行XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 22 区域。 即发电机在正常运行时，无功与有功有着一一对应关系，根据对应关系而设置的限制曲线。 定子电流限制器：限制定子电流的无功部分，防止发电机在过励或欠励范围内运行时，定子绕组过热。 1发电机的建压： 发电机建压有两种，一是预置建压法，指的是通过对装置内部的设置，当发电机起励成功后，装置自动将发电机静子电压升至设定水平。 二是零起升压法，指 的是 发电机转速达到 95%以上时，由起励装置提供初始励磁电流，建压至初始水平，再由人工发增磁命令缓慢升至额定电压。 1励磁系统开机前的检查 1） 检查装置电源，包括： 230V 直流电源 、由同步变提供的交流电源、冷却系统电源、各柜照明电源、起励电源、励磁变温控器电源小开关在合入位并正常，交流进线柜刀闸在合，灭磁开关无异常。 2） 检查励磁装置有无异常报警信号，装置与 DCS 之间的通讯良好。 3） 检查通道跟踪功能是否投入，励磁调节方式投恒电压调节，各柜之间通讯是否正常，选择的起励方式是否正确。 4） 功率柜脉冲投切开关在正确位置，逆变灭磁压板必须在退出位置。 1开机操作： 当发电机转速升到额定的 95％时，合灭磁开关，在 AVR菜单上进行远方起励 ，发电机在 5— 10 秒内电压升到额定的 90％左右，XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 23 再由人工操作增磁升至额定，再由同期装置将发电机并入电网。 通过增减磁功能将发电机无功维持在允许范围内。 多台发电机并列运行时，如励磁系统的调差系数设置不合理时，发电机在并列的瞬间将与运行机组发生抢无功现象，所以要求值班员在第二台机投运时，一定要注意这个问题，一旦发生抢无功现象，应迅速人为干预，调整各发电机无功在允许运行范围内。 1静态励磁系统就地功能柜各面板的作用 ，分为功率柜面板、灭磁柜面板、调节柜面板，它们的作用如下： 一、功率柜面板； 1）显示 6 个桥臂电流。 2）功率柜的输出电流、 3）冷却风机的工作状态。 4）风道的温度显示。 5）当前及历史故障查询。 二、灭磁柜面板： 显示灭磁开关的分合状态。 就地对灭磁开关的操作。 过电压保护动作的次数。 灭磁开关的分合次数。 转子绕组温度显示。 三、调节柜面板： 设置功能。 起励功能。 画面调用。 上传报警。 参数整定。 参数监视。 1 功率柜投切控制 由 AVR 装置自动完成，也可由人工操作完成，发生自动退柜的原因如下： 功率柜风机停运超温、桥臂断流、桥臂短路、 AVR 内部跳闸令、外部保护跳闸令。 当本柜输出电 流超过 100A 时，自动启动风机。 当本柜输出电流小于 50A 时，风机自动停运。 风机启停操作也可以在就地由人工完成。 AVR 操作菜单上的状态信号及操作功能： 1）逆变失败、 2） PSS 投入、XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 24 3)PSS 闭锁、 4）投励磁、 5）远方起励、 6）起励失败、 7）增磁、 8）减磁、 9）灭磁开关误分。 AVR 装置给 DCS 上传的状态及异常报警信号：（部分） A 通道运行、 B 通道运行、灭磁开关合、灭磁开关分、调节器 PT 故障、24V 电源Ⅰ故障、 24V 电源Ⅱ故障、 220V 直流电源Ⅰ故障、 220V 直流电源Ⅱ故障、厂用交流电源故障、调节器故障、调节 器检测装置故障、过电压保护动作、脉冲故障、功率柜故障、过励动作、欠励动作、通讯故障。 因异常报警信号非常多在这里不一一例举。 下面就一些异常报警信号内容含义进行说明 PT 故障：调节器发 PT 故障信号是指 A 通道用 PT 或 B 通道用 PT故障，如一二次保险熔断等故障，如当前运行通道发生此故障，调节器会自动切换到备用通道运行。 交流电源故障：是指厂用交流电源供电故障，因励磁系统的照明、风机、都由交流电源供电，而风机停运受时间限制，因尽快查明原因恢复供电。 直流电源故障：是指 220V 直流电源故障，出此故障励磁系统仍能正常工作， 但灭磁开关已不能操作，因尽快处理。 过电压保护动作：是指转子正向或反向过电压保护动作，这时应检查与耗能电阻相串联的保险是否有熔断，耗能电阻是否完好。 调节器故障：是指 A 或 B 套调节器硬件及软件故障，当运行通道发生此故障时，调节器会自动切换至备用通道运行。 脉冲故障：是指触发脉冲故障，如该故障长时间存在则可能是同XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 25 步信号出了问题。 通讯故障：是指系统各柜之间以及与 DCS 系统之间的通讯中断。 功率柜故障：是指风机故障、快熔保险熔断、阻容系统保险熔断、桥臂断流等综合故障。 这时应检查快熔或阻容回路的保险是否熔断。 1晶闸管的保护功能： 在静态励磁系统中，大功率的晶闸管是核心元件，但它的过载能力有限，所以在其每个桥臂输入端都装设有快速熔断保险，晶闸管的过载电流越大保险的熔断时间就越短以防止其长时间过载而损坏。 同时在静态励磁系统中，由于各种各样的原因会在交直流回路中产生过电压，其原因可分为由励磁变交流侧带来的传递过电压，由晶闸管整流换相时产生的换相过电压，这些过电压都可能导致晶闸管损坏，因此在晶闸管的输入侧装设阻容吸收回路，对晶闸管进行过电压保护。 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 26 快熔及阻容保护原理图 控制系统术语含义： DEH— 汽轮机数字电夜调整系统 SCS— 顺序控制系统 FSSS— 锅炉安全监控系统 CCS— 协调控制系统 MFT— 锅炉燃料总跳闸 DAS— 数据采集系统 交流 ABC 三相输入 XXXX 发电有限责任公司电气专业 培训教材 27 ETS— 汽轮机紧急跳闸 TSI— 汽轮机安全监控系统 OPC— 汽轮机超速 RB— 辅机故障减负荷 ASS— 自 动准同期装置 ECS— 电气控制系统 NCS— 网络计算机控制系统 DCS— 计算机分散控制系统 第四节 发电机封母及封母微正压装置 发电机封母概述 用外壳加以封闭保护的带电母线称为封闭母线。 因为大容量的发电机不仅有母线本身输电问题、发热问题、还有母线支持，悬吊钢构架以及母线附近混凝土柱、楼板、基础内的钢筋在交变磁场中感应涡流引起的发热问题，一旦发电机出口母线发生短路故障，不仅一般敞露母线和绝缘子的机械强度很难满足要求，而且发电机本身也会遭受损伤，对发电机及系统的安全、稳定运行极为不利，所以现在大型发电机组的 出线系统。