正文 第八章 同步發電機的運行(三)(3 / 3)

為防止不同期並列,在下列情況下不準合閘:

(1)若同步表的指針經過紅線時,不是很平穩而出現跳動現象時,不準合閘。因為這可能是同步繼電器的內部接點有卡住現象。

(2)若同步表的指針停在紅線上不動,也不準合閘。因此時雖然滿足並列條件,但由於斷路器的操作機構從動作到斷路器觸頭閉合需要一定時間,即斷路器的合閘時間。若在此時間內兩者的電壓、周波及相角差有變動,會使斷路器正好合閘在不同期點上。

(3)若同步表指針向紅線移動過快時,也不準合閘。因此時待並發電機與電網的周波相差很大,不易掌握斷路器合閘操作時間,容易造成斷路器在不同期點上的合閘。

發電機的並列操作非常重要,在一定程度上關係到整個發電廠與電網的安危。若發生不同期並列時,會產生強烈的衝擊電流和振蕩現象,使發電機端部繞組和鐵芯遭到破壞。因此,操作者必須具有豐富的現場經驗和實際工作鍛煉,且在操作時注意力要高度集中,密切監視有關機組及聯絡線的表針變動情況。抓住每一個可能的機會穩、準地進行機組的並列操作,以確保待並發電機安全地並入電網運行。

四、發電機接帶負荷與調整負荷

1.發電機接帶負荷

發電機並入電網後,即可按規程規定接帶負荷,其有功負荷的增加速度決定於汽輪機。在正常情況下,發電機的定子電流可帶到額定值的50%,然後按規定時間,以均勻速度增加至額定值。電氣值班人員在發電機正常運行中及事故處理時,使用同步器的調速開關來調節發電機負荷。在熱狀態或在事故情況下,發電機並入電網後,其負街增加速度不受規定時間的限製。

2.有功負荷和無功負荷的調整

在電力係統中,由於電網發生事故(失去一部分電源或負荷)和運行方式的改變,會引起潮流分布的變化,以及用戶用電量的變化,使電網中的有功和無功失去平衡,造成電網周波和電壓的升高或降低。因此,在運行中應按照給定的負荷曲線或調度員的命令,對各發電機的有功負荷和無功負荷進行調整,借以維持周波和電壓在允許值內。

(1)有功負荷的調整

發電機在運行中其有功功率的調整,是用汽輪機調速係統的調速電動機遙控的。當汽輪機的轉動力矩和發電機的製動力矩平衡時,則發電機的轉速可以維持恒定。當有功負荷增加-時,發電機軸上的製動力矩就增大,若汽輪機轉動力矩沒有增加,發電機轉速就要下降,即發電機周波就要降低。因此要維持發電機的周波不變,就需要增加汽輪機的轉動力矩。反之,當有功負荷減少時,發電機轉速就要上升,周波也就增加,要維持周波不變,就需要減少汽輪機的轉動力矩。有功負荷的調整,在正常情況下,是由電氣值班人員來擔任的。電氣值班人員根據周波和有功表的指示,用調速開關操作調速電動機(在操作時,應使調速電動機的控製回路時斷時通,以免調整過頭)來控製汽輪機調速汽.門的開度,調節汽輪機的進汽量,改變汽輪機轉動力矩的大小。增加有功負荷時,將汽門開大,進汽量減小,轉動力矩降低,使汽輪機的轉動力矩與發電機的製動力矩在新的狀態下達到新的平衡,保持轉速不變,即維持周波在允許值內。所以,隻有調節汽輪機的輸入功率,才能保持在允許值範圍內。

(2)無功負荷的調整

發電機在運行中其無功功率的調整,是利用改變發電機磁場變阻器電阻的大小來控製勵磁電流而進行調節的。如有自動勵磁裝置時,可用電壓校正器的變阻器來進行調整。當用戶無功變化時,必然會引起電壓的變化。因此電氣值班人員必須根據電壓表及無功表的指示,轉動變阻器手輪,調節勵磁電阻,借以改變勵磁電流,使發電機電壓維持在允許值範圍內。

目前發電機均裝有自動勵磁調整裝置,它可以自動調節無功負荷。若不能滿足調節要求時,也可以手動調整勵磁機磁場變阻器、自動勵磁調整裝置中的變阻器或自耦變壓器來進行輔助調整,以改變無功負荷的大小。

通常無功負荷的調整,是根據功率因數表或無功表及電壓表的指示來進行的。當有功負荷不變而增加無功負荷時,功率因數就下降,減少無功負荷時,功率因數就上升。如果沒有功率因數表,可根據有功、無功負荷表來判斷功率因數的大小。

當無功功率與有功功率的比值大於或等於1/3時,即說明功率因數未超過遲相0,95。因為若功率因數超過遲相0.95時,發電機電樞合成磁場和轉子磁極間的磁力線的吸力便減小,使功角增大。因此,會使運行的靜態穩定降低,容易使發電機失去同步。為了運行的穩定,在調整無功負荷時,應注意不使發電機進相運行。以上所述便是單機運行時,發電機有功和無功變動時的調整方法。

第四節 發電機運行中的監視和停機

一、外部檢查

發電機在運行中,應嚴密監視各部分的溫度及電壓、電流、功率、周波、軸承溫度、進口風溫、軸承絕緣電阻、勵磁回路絕緣電阻、轉子溫度等,不得超過其規定值。此外,還要定時記錄這些參數。而其它檢查項目,則與發電機升速到額定轉速一半時的檢查項目相同,不再贅述。

二、發電機轉子溫度的監視

發電機轉子是發電機運行中溫度比較高的一部分,需要定時測量分析。有些發電機裝有專用的轉子溫度計,監視很方便。對沒有裝設轉子溫度計的發電機,可用下列方法計算。

計算轉子溫度的理論根據是利用金屬的電阻隨溫度而變化的特性關係,在一定範圍內,這種關係是成正比的,而電機內部溫度的變化也正在此範圍內。所以我們可以根據繞組電阻的變化來計算繞組的溫度,此時需要知道繞組在此溫度下的電阻值。假設在溫度降得非常低。

三、對勵磁回路絕緣電阻的監視

在整個勵磁回路中,發電機的轉子絕緣是最薄弱的部分。因為它在運行中轉速很高,絕緣受著很高的離心而且溫度也很高,冷卻空氣通過它的通風孔時,還能把灰塵挾聚在子裏麵。轉子在運行中,由於繞組溫度的增加和繞組被汙染,可使其絕緣電阻值減小,並且隨著緝度的增加而使繞組絕緣電阻值下降。

由於轉子滑環和電刷的相對高速運動,使電刷磨損很大,而磨下來的石墨粉積聚在滑環及電刷架上,會使絕緣電阻降低,甚至導致正滑環與負滑環之間短路或轉子繞組接地,影響安全發電。所以在運行中應定期(一般每日一次)對勵磁回路絕緣電阻進行測試,其值不得低於0.5MQ。由於運行中不能用搖表來測量,因此就用另一個方法,即直流電壓表法。

為了測量正確和讀數容易,在110V的勵磁回路上,所用電壓表的內阻應為20-50kΩ,在220V的回路上,內阻應為50-100kQ。用以上電壓表在發電機負荷不變時,分別測量下述三個電壓數值:

(1)正滑環對地的電壓。

(2)負滑環對地的電壓。

(3)正、負滑環間的電壓即轉子電壓。

四、發電機的解列和停機

1.解列

若發電機采用單元接線方式,在發電機解列時,應先將廠用電倒至備用電源供電,然後再將發電機的有功及無功負荷逐漸轉移到其他並列的機組上去。轉移負荷時要緩慢進行,並須注意各機組間的負荷分配情況,不得使功率因數超過額定值,通常要求各機組功率因數大體相等。待有功負荷降到某一定數值後(接近於零),停用自動調整勵磁裝置。然後將有功和無功負荷降到零,拉開發電機斷路器,切斷勵磁,並將發電機轉為冷備用。非單元接線的發電機解列時,不必先切換廠用電,而其它解列步驟則完全相同,不再贅述。

2.停機

當發電機斷路器拉開後,向汽機司機發出“發電機已解列”信號,並將磁場變阻器電阻全部加入。然後拉開發電機側隔離開關或發電機出口隔離開關、電壓互感器隔離開關並取下操作、信號和合閘熔斷器。

當發電機完全停止轉動後,還要做下列各項工作。

(1)應立即測量定子繞組與全部勵磁回路的絕緣電阻,如測量結果不合格,應安排處理。

(2)檢查勵磁機勵磁回路變阻器和滅磁開關上的各接點、如有發熱或熔化的情形,則必須設法消除。

(3)檢查發電機冷卻通風係統,並應將出、入口擋板關閉。對封閉式通風的發電機,其冷卻水應停止循環,補充空氣風門也應關閉。對氫冷發電機,應停止氣體冷卻器的供水,補氫門也應關閉。