水轮发电机知识问答3.pdf

中国水能及电气化 2 0 1 0 ． 3 电 站 运 行 大 课 堂 栏目 主持回士光 水轮发电机知识问答 ( 三) 一水轮发电机组的负荷调整， 不对称运行 的危 害； 发电机发生振 荡并失步时值班人 员应 采取 的措施 1 ． 如何实现水轮发电机组的有功和无功负荷的 调整? ( 1 ) 有功负荷的调节： 在正常情况下， 有功功率的调整是由电气值班 人员担任的 值班人员根据电网调度要求和发电机 有功表计， 在主控制室进行操作， 若需要增加 ( 或减 少) 机组的有功负荷时， 则发出增速 ( 或减速) 脉冲， 调速器的调速电动机向增加 ( 或减小) 负荷方向转 动 ， 通 过减 速 装置 和机 械液 压 系统 ， 使 水 轮机 的导 叶开度增大 ( 或减少) 有功负荷的目的， 实现机组有 功负荷的调整 ( 2 ) 无功负荷的调节： 设水轮发电机与恒定电压的无穷大电力网并列 运行， 则无论励磁电流怎样变化， 定子合成磁通都 会保持不变 常把功率因数等于I 时， 发电机的励磁 称为正常励磁如果加大或减小励磁电流， 就可以 调节所带动的无功负荷 若不改变水轮机的功率， 仅通过自动励磁调节 器调整发电机的励磁电流时， 发电机的有功负荷不 40 会改变， 而无功负荷可以得到调节。

在过励状态下， 励磁 电流越大， 发电机 发出的感性无功 负荷就越 大； 若减小励磁电流， 感性无功负荷则减小 2 ． 发电机在不对称负荷 ( 即三相电流不对称) 下 运行有什么危害? 当发电机在不对称负荷下运行时， 定子绕组的 电流可分解为正序和负序电流负序电流产生的负 序旋转磁场， 其旋转方向与转子的转向相反， 其转 速对转子的相对速度则是两倍的同步转速 所产生 的后果是 ： ( 1 ) 使转子表面发热； ( 2 ) 负序电流产生的逆着转子运动方向、 以两 倍同步频率的旋转磁场， 与转子各磁极相互作用， 引起 转子振 动 对于水轮发电机 来说 ， 其转子是凸极式的， 振动是主要威胁， 发热是次要的， 因为转子绕组是 绕在磁极上的， 直接被空气冷却， 故温度升高不显 著 ， 而 由 于磁 极 的纵 轴 方 向和 横 轴 方 向 气 隙不 一 样 ， 磁阻不一样， 造成磁力线时多时少， 力矩时大时 小 ， 振动就比隐极式的转子厉害 根据振动试验规 程规定： 水轮发电机的三相电流之差， 一般不得超 过 额定 电流的2 0 ％ 3 ． 水轮发电机的不对称运行主要决定于哪几个 条件? 发电机的不对称运行， 主要决 定于下列三个 电站运行大课 堂 · 水 电站运营 条件 ： ( 1 ) 负荷最重一相的定子电流， 不应超过发电机的 额定电流， 否则， 可能使定子绕组发热超过允许值； ( 2 )转子任一点的温度， 不应超过转子绝缘材 料等级和金属材料的允许温度； ( 3 ) 不对称运行时出现的机械振动， 不应超过 允许值 。

4． 发电机发 生振荡 ， 表计有何反映 ?如何判 断失步发电机?发生失步 时值 班人员应采取 哪些 措施? 振 荡是指发电机主力矩和阻力矩推动 相对稳 定 ， 在 主 力矩 和 阻力 矩 作用下 ， 使 定子磁 场 转速 和 转子 转 速发生相对 变化 振 荡 有两种 可能 的结果 ： 一是 发 电机 能稳 定在 新的工作点运行； 二是可能 造成发 电机的失步 失步是在振荡的基础上发展而成， 如果振荡一 开始， 功率平衡严重失调， 发电机就会失步 此时， 转子的速度不再和定子磁场的同步转速一致， 就是 振荡 和失 步的区别 当发电机发生剧烈振荡或推动同期时， 从表计 上 看有如下特 征 ： ( 1 ) 定子电流表指针来回剧烈摆动， 电流有可能 超过正常值 ( 2 ) 发电机和母线上各电压表剧烈摆动， 且经常 是电压 降低 ( 3 ) 有功功率表指针在正常值附近摆动 ( 4 ) 转子电流表指针在正常值附近摆动 ( 5 ) 频率和发电机转速时高时低， 发电机伴随着 发出有节奏的轰鸣声 ( 6 ) 发电机的强行励磁装置在电压降低到额定 电压 的8 5 ％时， 间歇 动作。

当发生失步时， 可以从下列几个方面来判断是 哪台发 电机失 步： ( 1 ) 由于本厂发生事故引起的失步， 可以从本厂 的操作原因或故障地点来判定是哪一台机组失步 ( 2 ) 失步机组表计摆动幅度比别的机组大 失 步 发电机 有功 功 率表 指针 摆动 是全刻 度 ， 甚至撞 到 两边针挡， 其他发电机则在正常值左右摆动 而且 失步发电机有功功率指针摆 向零或负时， 其他发电 机 则 摆 向正 的 指 示 值 大 的 一 侧 ， 即两 者 摆 向正 好 相 反 当发生失步现象时， 主控制室值班人员应采取 下列措 施 ： ( 1 ) 增加 发电机的励磁 ， 这是为了增加 同步的 电磁转矩， 使 发电机 在达 到平衡点附近时被拉入 同步 ( 2 ) 当判明是某台发电机失步时， 可适当减轻其 有功出力， 这样容易牵入同步， 对大容量机组最好不 调节有功功率而只增加励磁， 以创造牵入同期条件 ( 3 ) 按上述方法处理， 经l ~2 mi n 后， 仍不能恢 复同期时， 则可将失步发电机从系统解列0 “ 水电站运行大课堂”下期 内容预告： 水轮发电 机知识 问答 ( 四) —— 如何判断水轮 发电机 的振 荡类 型； 出现失磁的原因及危害； 过负荷运行时应注意的 问题 。

洪水等级划分 一般洪水： 重现期小] e l 0 年 较大洪水： 重现期1 0 ~2 0 年 大洪水： 重现期2 0 ～5 0 年 特大洪水： 重现期 超过5 0 年 干旱等级划分 小旱： 连续无降雨天数， 春季达1 6 ～3 0 天、 夏季1 6 ～2 5 天、 秋冬季3 1 ～ 5 o N 中旱： 连续无降雨天数， 春季 达 3 l ～4 5 天 、 夏季2 6 ～ 3 5 天 、 秋冬季 5 l ～7 0 天 大旱 ： 连续无 降雨天数 ， 春季i ~ _ 4 6 ～6 0 天 、 夏季3 6 ～4 5 天、 秋冬 季7 1 ～9 0 天 特大旱： 连续无降雨天数， 春季在6 l 天以上、 夏季在4 6 天以上、 秋冬季在9 1 天以上 41 。