電氣技術(shù)問答
1. 如何防止發(fā)電機(jī)絕緣過冷卻?
發(fā)電機(jī)的冷卻器只有在發(fā)電機(jī)準(zhǔn)備帶負(fù)荷時(shí)才通冷卻水(循環(huán)水),當(dāng)負(fù)荷增加時(shí),逐漸增加冷卻器的冷卻水量,以便使氫(空)氣保持在規(guī)定范圍內(nèi);在發(fā)電機(jī)停機(jī)前減負(fù)荷時(shí),應(yīng)隨負(fù)荷的減少逐漸減少冷卻器的冷卻水量,以保持氫(空)氣溫度不變,防止發(fā)電機(jī)絕緣過冷卻。
2. 勵磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行時(shí),手動調(diào)整發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷時(shí)應(yīng)注意什么?
(1) 增加無功負(fù)荷時(shí),應(yīng)注意發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流和定子電流不能超過額定值,既不要使發(fā)電機(jī)功率因數(shù)過低。否則無功功率送出太多,使系統(tǒng)損耗增加,同時(shí)勵磁電流過大也將是轉(zhuǎn)子過熱;
(2) 降低無功負(fù)荷時(shí),應(yīng)注意不要使發(fā)電機(jī)功率因數(shù)過高或進(jìn)相,從而引起穩(wěn)定問題。
3. 發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行受哪些因素限制?
當(dāng)系統(tǒng)供給的感性無功功率多于需要時(shí),將引起系統(tǒng)電壓升高,要求發(fā)電機(jī)少發(fā)無功甚至吸收無功,此時(shí)發(fā)電機(jī)可以由遲相運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)相運(yùn)行。
制約發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的主要因素有:
(1) 系統(tǒng)穩(wěn)定的限制;
(2) 發(fā)電機(jī)定子端部結(jié)構(gòu)件溫度的限制;
(3) 定子電流的限制;
(4) 廠用電電壓的限制。
4. 運(yùn)行中在發(fā)電機(jī)集電環(huán)上工作應(yīng)哪些注意事項(xiàng)?
(1) 應(yīng)穿絕緣鞋或站在絕緣墊上;
(2) 使用絕緣良好的工具并采取防止短路及接地的措施;
(3) 嚴(yán)禁同時(shí)觸碰兩個不同極的帶電部分;
(4) 穿工作服,把上衣扎在褲子里并扎緊袖口,女同志還應(yīng)將辮子或長發(fā)卷在帽子里;
(5) 禁止戴絕緣手套。
5. 水冷發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中要注意什么?
(1) 出水溫度是否正常。出水溫度升高不是進(jìn)水少或漏水,就是內(nèi)部發(fā)熱不正常,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視;
(2) 觀察端部有無漏水,絕緣引水管是否斷裂或折扁、部件有無松動、局部是否有過熱、結(jié)露等情況發(fā)生;
(3) 定、轉(zhuǎn)子線圈冷卻水不能斷水,斷水時(shí)只允許運(yùn)行30秒鐘;
(4) 監(jiān)視線棒的震動情況,一般采用測量測溫元件對地電位的方法進(jìn)行監(jiān)視;
(5) 對各部分溫度進(jìn)行監(jiān)視。注意運(yùn)行中高溫點(diǎn)及各點(diǎn)溫度的變化情況。
6. 為什么發(fā)電機(jī)要裝設(shè)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)?
發(fā)電機(jī)勵磁回路一點(diǎn)接地故障是常見的故障形式之一,勵磁回路一點(diǎn)接地故障,對發(fā)電機(jī)并未造成危害,但相繼發(fā)生第二點(diǎn)接地,即轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí),由于故障點(diǎn)流過相當(dāng)大的故障電流而燒傷轉(zhuǎn)子本體,并使勵磁繞組電流增加可能因過熱而燒傷;由于部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡從而引起振動甚至還可使軸系和汽機(jī)磁化,兩點(diǎn)接地故障的后果是嚴(yán)重的,故必須裝設(shè)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)。
7. 一般發(fā)電機(jī)內(nèi)定子冷卻水系統(tǒng)泄漏有哪幾種情況?
(1) 定子絕緣引水管有裂縫或水接頭有泄漏;
(2) 定子水接頭焊縫泄漏或匯流管焊縫、法蘭連接處泄漏;
(3) 定子線棒空心導(dǎo)線被小鐵塊等異物鉆孔而引起泄漏;
(4) 定子線棒空心導(dǎo)線材質(zhì)有問題產(chǎn)生裂紋而泄漏。
8. 發(fā)電機(jī)過熱的原因是什么?
(1) 外電路過載及三相不平衡;
(2) 電樞磁極與定子摩擦;
(3) 電樞繞組有短路或絕緣損壞;
(4) 軸承發(fā)熱;
(5) 冷卻系統(tǒng)故障。
9. 進(jìn)風(fēng)溫度過低對發(fā)電機(jī)有哪些影響?
(1) 容易結(jié)露,使發(fā)電機(jī)絕緣電阻降低;
(2) 導(dǎo)線溫升增高,因熱膨脹伸長過多而造成絕緣裂損。轉(zhuǎn)子銅、鐵溫差過大,可能引起轉(zhuǎn)子繞組永久變形;
(3) 絕緣變脆,可能經(jīng)受不了突然短路所產(chǎn)生的機(jī)械力的沖擊。
10. 發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中功率因數(shù)降低有什么影響?
當(dāng)功率因數(shù)低于額定值時(shí),發(fā)電機(jī)出力應(yīng)降低,因?yàn)楣β室驍?shù)越低,定子電流的無功分量越大,由于電樞電流的感性無功電流起去磁作用,會使氣隙合成磁場減小,使發(fā)電機(jī)定子電壓降低,為了維持定子電壓不變,必須增加轉(zhuǎn)子電流,此時(shí)若保持發(fā)電機(jī)出力不變,則必然會使轉(zhuǎn)子電流超過額定值,引起轉(zhuǎn)子繞組的溫度超過允許值而使轉(zhuǎn)子繞組過熱。
11. 短路對發(fā)電機(jī)有什么危害?
短路的主要特點(diǎn)是電流大,電壓低。電流大的結(jié)果是產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力和發(fā)熱,它有以下幾點(diǎn)危害:
(1) 定子繞組的端部受到很大的電磁力的作用;
(2) 轉(zhuǎn)子軸受到很大的電磁力矩的作用;
(3) 引起定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱。
12. 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地對發(fā)電機(jī)有何危險(xiǎn)?
發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)是絕緣的,如果一相接地,表面看構(gòu)不成回路,但是由于帶電體與處于地電位的鐵芯間有電容存在,發(fā)生一相接地,接地點(diǎn)就會有電容電流流過。單相接地電流的大小,與接地繞組的份額成正比。當(dāng)機(jī)端發(fā)生金屬性接地,接地電流最大,而接地點(diǎn)越靠近中性點(diǎn),接地電流愈小,故障點(diǎn)有電流流過,就可能產(chǎn)生電弧,當(dāng)接地電流大于5A時(shí),就會有燒壞鐵芯的危險(xiǎn)。此外,單相接地故障還會進(jìn)一步發(fā)展為匝間短路或相間短路,從而出現(xiàn)巨大的短路電流,造成發(fā)電機(jī)的損壞。
13. 氫冷發(fā)電機(jī)漏氫有幾種表現(xiàn)形式?哪種最危險(xiǎn)?
按漏氫部位有兩種表現(xiàn)形式:
(1) 外漏氫:氫氣泄漏到發(fā)電機(jī)周圍空氣中,一般距離漏點(diǎn)0.25m以外,已基本擴(kuò)散,所以外漏氫引起氫氣爆炸的危險(xiǎn)性較小;
(2) 內(nèi)漏氫:氫氣從定子套管法蘭結(jié)合面泄漏到發(fā)電機(jī)封閉母線中;從密封瓦間隙進(jìn)入密封油系統(tǒng)中;氫氣通過定子繞組空芯導(dǎo)線、引水管等又進(jìn)入冷卻水中;氫氣通過冷卻器銅管進(jìn)入循環(huán)冷卻水中;
(3) 內(nèi)漏氫引起氫氣爆炸的危險(xiǎn)性最大,因?yàn)榭諝夂蜌錃馐窃诿荛]間內(nèi)混合的,若氫含量達(dá)4%~75%時(shí),遇火即發(fā)生氫爆。
14. 如何根據(jù)測量發(fā)電機(jī)的吸收比判斷絕緣受潮情況?
吸收比對絕緣受潮反應(yīng)很靈敏,同時(shí)溫度對它略有影響,當(dāng)溫度在10~45℃范圍內(nèi)測量吸收比時(shí),要求測得的60s與15s絕緣電阻的比值,應(yīng)該大于或等于1.3倍 (R60"/R15"≥1.3),若比值低于1.3倍,應(yīng)進(jìn)行烘干。
15. 發(fā)電機(jī)啟動升壓時(shí)為何要監(jiān)視轉(zhuǎn)子電流、定子電壓和定子電流?
(1) 若轉(zhuǎn)子電流很大,定子電壓較低,勵磁電壓降低,可能是勵磁回路短路,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題;
(2) 額定電壓下的轉(zhuǎn)子電流較額定空載勵磁電流明顯增大時(shí),可以判定轉(zhuǎn)子繞組有匝間短路或定子鐵芯片間有短路故障;
監(jiān)視定子電壓是為了防止電壓回路斷線或電壓表卡,發(fā)電機(jī)電壓升高失控,危及絕緣。
監(jiān)視定子電流是為了判斷發(fā)電機(jī)出口及主變高壓側(cè)有無短路現(xiàn)象。
16. 發(fā)電機(jī)漏氫的薄弱環(huán)節(jié)有哪些?
(1) 機(jī)殼的結(jié)合面;
(2) 密封油系統(tǒng);
(3) 氫冷卻器;
(4) 出線套管。
17. 什么叫同步發(fā)電機(jī)的同步振蕩和異步振蕩?
同步振蕩:當(dāng)發(fā)電機(jī)輸入或輸出功率變化時(shí),功角δ將隨之變化,但由于機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的慣性,δ不能立即達(dá)到新的穩(wěn)定值,需要經(jīng)過若干次在新的δ值附近振蕩之后,才能穩(wěn)定在新的δ下運(yùn)行,這一過程即同步振蕩,亦即發(fā)電機(jī)仍保持在同步運(yùn)行狀態(tài)下的振蕩。
異步振蕩:發(fā)電機(jī)因某種原因受到較大的擾動,其功角δ在0~360°之間周期性的變化,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)失去同步運(yùn)行的狀態(tài)。在異步振蕩時(shí),發(fā)電機(jī)一會工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài),一會工作在電動機(jī)狀態(tài)。
18. 發(fā)電機(jī)常發(fā)生哪些故障和不正常狀態(tài) ?
(1) 發(fā)電機(jī)定子繞組、水溫、鐵芯等測溫元件失靈而引起的溫度升高誤報(bào)警 ;
(2) 冷卻水系統(tǒng)不正常,造成超溫 ;
(3) 勵磁系統(tǒng)碳刷冒火,冷卻風(fēng)機(jī)跳閘等。
19. 運(yùn)行中,定子鐵芯個別點(diǎn)溫度突然升高時(shí)應(yīng)如何處理?
運(yùn)行中,若定子鐵芯個別點(diǎn)溫度突然升高,應(yīng)當(dāng)分析該點(diǎn)溫度上升的趨勢及有功、無功負(fù)荷變化的關(guān)系,并檢查該測點(diǎn)的正常與否。若隨著鐵芯溫度、進(jìn)出風(fēng)溫度和進(jìn)出風(fēng)溫差顯著上升,又出現(xiàn) “定子接地”信號時(shí),應(yīng)立即減負(fù)荷解列停機(jī),以免鐵芯燒壞。
20. 發(fā)電機(jī)電壓達(dá)不到額定值有什么原因?
(1) 磁極繞組有短路或斷路;
(2) 磁極繞組接線錯誤,以致極性不符;
(3) 磁極繞組的勵磁電流過低;
(4) 換向磁極的極性錯誤;
(5) 勵磁機(jī)整流子銅片與繞組的連接處焊錫熔化;
(6) 電刷位置不正或壓力不足;
(7) 原動機(jī)轉(zhuǎn)速不夠或容量過小,外電路過載。
21. 氫冷發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中氫壓降低是什么原因引起的?
(1) 軸封中的油壓過低或供油中斷;
(2) 供氫母管氫壓低;
(3) 發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷,引起過冷卻而造成氫壓降低;
(4) 氫管破裂或閥門泄漏;
(5) 密封瓦塑料墊破裂,氫氣大量進(jìn)入油系統(tǒng)、定子引出線套管,或轉(zhuǎn)子密封破壞造成漏氫,空芯導(dǎo)線或冷卻器銅管有砂眼或運(yùn)行中發(fā)生裂紋,氫氣進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)中等;
(6) 運(yùn)行誤操作,如錯開排氫門等而造成氫壓降低等。
22. 運(yùn)行中如何防止發(fā)電機(jī)滑環(huán)冒火?
(1) 檢查電刷牌號,必須使用制造廠家指定的或經(jīng)過試驗(yàn)適用的同一牌號的電刷;
(2) 用彈簧秤檢查電刷壓力,并進(jìn)行調(diào)整。各電刷壓力應(yīng)均勻,其差別不應(yīng)超過10%;
(3) 更換磨得過短,不能保持所需壓力的電刷;
(4) 電刷接觸面不潔時(shí),用干凈帆布擦去或刮去電刷接觸面的污垢;
(5) 電刷和刷辮、刷辮和刷架間的連接松動時(shí),應(yīng)檢查連接處的接觸程度,設(shè)法緊固;
(6) 檢查電刷在刷盒內(nèi)能否上下自如地活動,更換搖擺和卡澀的電刷;
(7) 用直流卡鉗檢測電刷電流分布情況。對負(fù)荷過重、過輕的電刷及時(shí)調(diào)整處理,重點(diǎn)是使電刷壓力均勻、位置對準(zhǔn)集電環(huán)(滑環(huán))圓周的法線方向、更換發(fā)熱磨損的電刷。
23. 大型發(fā)電機(jī)解決發(fā)電機(jī)端部發(fā)熱問題的方法有哪些?
(1) 在鐵芯齒上開小槽阻止渦流通過;
(2) 壓圈采用非磁性材料,并在其軸向中部位置開徑向通風(fēng)孔,加強(qiáng)冷卻通風(fēng);
(3) 設(shè)有兩道磁屏蔽環(huán),以形成漏磁通分路,使端部損耗減少,溫度降低;
(4) 鐵芯端部最外側(cè)加電屏蔽環(huán)。它是由導(dǎo)電率高的銅、鋁等金屬制成。其作用是削弱或阻止磁通進(jìn)入端部鐵芯;
(5) 端部壓圈和電屏蔽環(huán)等溫度高的部件設(shè)置冷卻水銅管。
24. 發(fā)電機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行應(yīng)注意什么?
在事故情況下,發(fā)電機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行是允許的,但應(yīng)注意:
(1) 當(dāng)定子電流超過允許值時(shí),應(yīng)注意過負(fù)荷的時(shí)間不得超過允許值;
(2) 在過負(fù)荷運(yùn)行時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對發(fā)電機(jī)各部分溫度的監(jiān)視使其控制在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。否則,應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整或降出力運(yùn)行;
(3) 加強(qiáng)對發(fā)電機(jī)端部、滑環(huán)和整流子的檢查;
(4) 如有可能加強(qiáng)冷卻, 降低發(fā)電機(jī)入口風(fēng)溫;發(fā)電機(jī)變壓器組增開油泵、風(fēng)扇。
25. 發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行對發(fā)電機(jī)有何影晌 ?
一般發(fā)生在剛并網(wǎng)時(shí),負(fù)荷較輕,造成發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行,這樣的情況對發(fā)電機(jī)一般不會有什么影響 ;
當(dāng)發(fā)電機(jī)帶著高負(fù)荷運(yùn)行時(shí),若引起發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行可能造成發(fā)電機(jī)瞬間過電壓,因?yàn)閹ж?fù)荷時(shí)一般為感性 ( 即遲相運(yùn)行 ) 即正常運(yùn)行的電樞反應(yīng)磁通的勵磁電流在負(fù)荷瞬間消失后,會使全部勵磁電流使發(fā)電機(jī)電壓升高,升高多少與勵磁系統(tǒng)特性有關(guān),從可靠性來講,發(fā)生過電壓對發(fā)電機(jī)有不利的影響,可能由于某種保護(hù)動作引起機(jī)組跳閘。
26. 運(yùn)行中引起發(fā)電機(jī)振動突然增大的原因有哪些 ?
總體可分為兩類,即電磁原因和機(jī)械原因。
(1) 電磁原因:轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地,匝間短路,負(fù)荷不對稱,氣隙不均勻等;
(2) 機(jī)械原因:找正找得不正確,聯(lián)軸器連接不好,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不平衡;
(3) 其他原因:系統(tǒng)中突然發(fā)生嚴(yán)重的短路故障,如單相或兩相短路等;運(yùn)行中,軸承中的油溫突然變化或斷油。由于汽輪機(jī)方面的原因引起的汽輪機(jī)超速也會引起轉(zhuǎn)子振動,有時(shí)會使其突然加大。
27. 發(fā)電機(jī)斷水時(shí)應(yīng)如何處理?
運(yùn)行中,發(fā)電機(jī)斷水信號發(fā)出時(shí),運(yùn)行人員應(yīng)立即看好時(shí)間,做好發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)拒動的事故處理準(zhǔn)備,與此同時(shí),查明原因,盡快恢復(fù)供水。若在保護(hù)動作時(shí)間內(nèi)冷卻水恢復(fù),則應(yīng)對冷卻系統(tǒng)及各參數(shù)進(jìn)行全面檢查,尤其是轉(zhuǎn)子繞組的供水情況, 如果發(fā)現(xiàn)水流不通,則應(yīng)立即增加進(jìn)水壓力恢復(fù)供水或立即解列停機(jī);若斷水時(shí)間達(dá)到保護(hù)動作時(shí)間而斷水保護(hù)拒動時(shí),應(yīng)立即手動拉開發(fā)電機(jī)斷路器和滅磁開關(guān)。