01-11调度运行-发电机异常及事故处理.pptVIP

你了解发电机基本原理吗，给你几个词汇，要你来描述发电机，你是否会觉得这几个关键字会比较恰当呢。 * 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水能、热能、风能、核能转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。 * 发电机的原理来自电磁感应定律，它是因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。 * 目前我国公共电力系统从高压到低压统一为频率50Hz的三相交流电力系统，因此在本课程中主要围绕三相交流发电机展开，发电机按照励磁方式的不同可以分为： 1、同步发电机 2、异步发电机 * 同步发电机基本工作原理：导体切割磁力线感应电动势。 定子（又叫电枢）：固定的部分，定子铁心上有齿和槽，槽内设置有绕组，是切割磁场的导体。有三相定子绕组，每相结构完全相同，它们在空间上互差120°电角度对称分布放置在定子铁心槽内。 转子：转动的部分，转子上有磁极和励磁绕组，励磁绕组通以直流电源，产生磁场。有至少一对磁极，磁极上有直流励磁绕组，当直流电流通过电刷和滑环流入转子绕组后，产生主磁通，主磁通由N极经气隙，定子铁心，再经气隙进入S极，构成主磁路。 气隙：定转子之间的间隙，一般来讲在满足机械转动要求的情况下，发电机的气隙要尽可能小，已减少磁动势损耗。 * 如图所示为同步发电机电、磁感生过程。 转子通入直流电流产生励磁磁场，励磁磁场随转子旋转，与定子绕组产生相对运动，在定子绕组中产生电枢感应电势，最后与发电机负载构成回路形成电流。 P为极对数，当发电机只有一对磁极时，产生频率为50Hz的交流电，发电机转速需要达到3000转/分钟 目前水电厂、火电厂所使用的发电机基本都是同步发电机。 火电机组一般只有一对励磁磁极，转速很快，其转子呈现出细长的特点；水轮机的极对数可以达到几十上百对，所以转速比较慢，其转子呈现扁平宽大的特点。 * 异步发电机属于感应电机，是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换的一种交流电机。主要用于风力发电厂和小型水电站等。 * 异步发电机的特点是其转子不在是通有励磁电流的励磁绕组，而是由线绕式、鼠笼式制成的导体回路。 * 异步发电机转速和旋转磁场同步转速的关系 发电机转速大于旋转磁场同步转速时，转子与旋转磁场间有相对运动，转子导体切割磁力线，从而产生电流。 * 在学习发电机异常和事故处理方法之前，我们首先回顾一下发电机正常在电网中的操作。 对于主网调度员来说，每台发电机只是整个电网的一个节点，发电机与电网的联系可用三个循环的过程来描述：并网、运行、解列。 * 发电机并列运行条件： 1、相序一致，相位相同； 2、频率相等，频率偏差不大于0.2Hz； 3、电压偏差尽量小。允许电压偏差500kV系统不超过10%，220kV系统不超过20%。 以上3个条件任一个不满足，都可能造成对电网设备和发电机的严重冲击，影响电力系统安全稳定。 * 发电机在网运行时，我们通常可以从两个大的方面来掌握其运行情况： 第一个是发电机静态运行指标： 有功、无功、电压、频率，及其调整范围。 第二个是发电机动态运行指标： 一次调频、AGC特性、AVC特性、PSS特性、安全自动装置。 以上发电机静态和动态运行指标均由电厂经所在电网的调度机构测试后根据试验结果下达，并纳入并网管理，电厂不得擅自更改。调度员可以根据当前电网情况，依照调度规程对电厂发电机运行工况进行调节，已满足电网需要。 * 发电机解列之前 先调整解列点的潮流，使有功功率接近零，无功功率尽量小，保证解列后电网的频率、电压变动在允许范围内。 * 为什么我们要对发电机异常和事故如此重视？ 1、电网越来越大，对国民生产生活的影响也越来越大，生产生活无法离开电力生产。 2、 “发电-输配电-用电” 同时完成缺一不可，电力从生产到消费的任何一个环节都不能忽视。 3、电网越来越复杂，机组装机越来越大，在机电、电磁混合交融的系统中，各种细小的异常或隐患都有可能是重大事故的根源。 * 在电力系统中运行的发电机，小型的为几兆瓦，大型的为几百上千兆瓦。由于发电机的容量相差悬殊，在设计、结构、工艺、运行等方面都有很大差异，这就使发电机及其励磁回路可能发生的故障和异常工作状态有所不同。 (1) 可能发生的主要故障：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地；转子绕组（励磁回路）接地；转子励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）、失去励磁。 * (2) 主要的异常工作状态：过负荷；定子绕组过电流；定子绕组过电压（水轮发电机、大型汽轮发电机）；三相电流不对称；失步（大型发电机）；逆功率；过励磁；断路器断口闪络；非全相运行；发电机振荡