大型火電機(jī)組電氣運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答

前言

　　為貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和超高壓網(wǎng)架的確立，滿足用電量快速增長(zhǎng)的需要，大容量、高參數(shù)、高效率、低排放的300Mw、600Mw乃至1000Mw大型機(jī)組的建設(shè)已成為電力新建機(jī)組的主體。　　大型發(fā)電機(jī)組容量大、自動(dòng)化程度高、其固有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及直接接至超高壓電網(wǎng)呈現(xiàn)出的大型發(fā)電機(jī)組特有的運(yùn)行特性，以及隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大電網(wǎng)的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高，大量新技術(shù)、新設(shè)備在大機(jī)組上的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，其運(yùn)行操作，監(jiān)視，異常、故障情況的分析與處理均給運(yùn)行人員帶來(lái)了許多新的課題。原國(guó)家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》、電網(wǎng)公司有關(guān)反事故措施、火力發(fā)電廠安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、并網(wǎng)發(fā)電廠安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)亦給電氣運(yùn)行帶來(lái)了許多新的要求?！　”緯?shū)在編寫(xiě)中，以全面提高大機(jī)組電氣運(yùn)行人員技術(shù)素質(zhì)、綜合分析能力為宗旨，采用技術(shù)問(wèn)答的形式，問(wèn)題和解答盡可能切合（或覆蓋）大機(jī)組電氣運(yùn)行帶來(lái)的新課題和新要求?！　榱η蠹夹g(shù)問(wèn)答的內(nèi)容更切合實(shí)際、深入、覆蓋面廣，作者試圖努力使問(wèn)題和解答既結(jié)合大機(jī)組電廠電氣各主設(shè)備、重要輔助設(shè)備等的具體設(shè)備，又盡可能做到適用范圍較廣、簡(jiǎn)明扼要、深入淺出。對(duì)有些問(wèn)題的解答，結(jié)合作者對(duì)大機(jī)組電氣運(yùn)行技術(shù)的理解、體會(huì)和積累的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)還作了一些較為深入的分析，其具體原則如下?！　?.從運(yùn)行人員角度出發(fā)，簡(jiǎn)明闡述大機(jī)組電廠電氣設(shè)備的基本概念和運(yùn)行基礎(chǔ)知識(shí)。　　2.針對(duì)大機(jī)組電廠電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，圍繞大機(jī)組電廠電氣設(shè)備特有的運(yùn)行特性、操作、監(jiān)視、異常故障情況的分析與處理等?！　?.結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大量新技術(shù)、新設(shè)備，如數(shù)字式發(fā)電機(jī)一變壓器組繼電保護(hù)裝置及保護(hù)管理器、數(shù)字式自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）裝置、在線或離線監(jiān)測(cè)和故障診斷裝置等在大型發(fā)電機(jī)組上的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用?！　?.根據(jù)大型發(fā)電機(jī)組在超高壓電網(wǎng)中所呈現(xiàn)的運(yùn)行特性：如進(jìn)相運(yùn)行；帶不對(duì)稱負(fù)荷及非全相運(yùn)行；線路重合閘、系統(tǒng)振蕩、失磁、靜穩(wěn)、動(dòng)穩(wěn)極限等，分析其對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響及相應(yīng)的對(duì)策。

內(nèi)容概要

本書(shū)由長(zhǎng)期從事大型火力發(fā)電機(jī)組電廠電氣技術(shù)工作的工程技術(shù)人員編寫(xiě)，主要針對(duì)大機(jī)組電廠電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，圍繞大機(jī)組電氣設(shè)備特有的運(yùn)行特性、電氣運(yùn)行操作、監(jiān)視、異常故障情況的分析與處理等常見(jiàn)問(wèn)題。選題和解答盡可能結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及大機(jī)組采用的新技術(shù)、新設(shè)備給電氣運(yùn)行帶來(lái)的新課題和新要求，采用一問(wèn)一答的形式，內(nèi)容豐富、實(shí)用性強(qiáng)。根據(jù)編寫(xiě)者對(duì)大機(jī)組電氣運(yùn)行技術(shù)的理解、體會(huì)和積累的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)有些問(wèn)答作了一些較為深入的分析，有助于提高大機(jī)組電氣運(yùn)行人員技術(shù)素質(zhì)、綜合分析能力。    全書(shū)共分八個(gè)章節(jié)，分別闡述了水氫氫發(fā)電機(jī)運(yùn)行、大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)干亍、變樂(lè)器運(yùn)行、發(fā)電廠主接線及其高壓配電裝置的運(yùn)行、廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行、蓄電池直流系統(tǒng)運(yùn)行、繼電保護(hù)運(yùn)行和自動(dòng)裝置運(yùn)行方面的一些問(wèn)題，基本覆蓋了大型火電機(jī)組電氣一次和二次的重要主、輔助設(shè)備。    本書(shū)適用于大型火力發(fā)電廠電氣專業(yè)技術(shù)和管理人員，可作為大機(jī)組電廠電氣運(yùn)行人員的培訓(xùn)教材，也可作為電廠編寫(xiě)電氣運(yùn)行規(guī)程、進(jìn)行運(yùn)行分析的參考材料。

書(shū)籍目錄

前言第一章　水氫氫發(fā)電機(jī)運(yùn)行　第一節(jié)　發(fā)電機(jī)的基本概念與運(yùn)行基礎(chǔ)    1.同步發(fā)電機(jī)的工作原理是什么？      2.發(fā)電機(jī)主要是由哪幾部分組成的？      3.發(fā)電機(jī)定子繞組組成和結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？      4.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組成和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是什么？    5.發(fā)電機(jī)為什么必須設(shè)置冷卻系統(tǒng)？      6.大型汽輪發(fā)電機(jī)組常用的冷卻介質(zhì)有哪些？冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工藝、性能又有什么特點(diǎn)？    7.發(fā)電機(jī)允許變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行嗎？為什么？  　第二節(jié)　水氫氫發(fā)電機(jī)的運(yùn)行監(jiān)控和操作    1.水氫氫發(fā)電機(jī)檢修完畢，啟動(dòng)、投運(yùn)前應(yīng)進(jìn)行哪些試驗(yàn)？      2.水氫氫發(fā)電機(jī)檢修完畢，啟動(dòng)、投運(yùn)前應(yīng)做哪些檢查？      3.水氫氫發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是什么？    4.發(fā)電機(jī)的并列方式有哪幾種？      5.發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的基本要求和條件是什么？      6.發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視和檢查的主要內(nèi)容有哪些？    7.發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行方式下其運(yùn)行參數(shù)如何規(guī)定？    8.發(fā)電機(jī)的運(yùn)行極限受哪些條件限制？    9.發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)、三相電流不對(duì)稱對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行有什么影響？    10.什么是發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行？發(fā)電機(jī)為適應(yīng)進(jìn)相運(yùn)行應(yīng)采取哪些措施？      11.大型發(fā)電機(jī)組為適應(yīng)調(diào)峰運(yùn)行，應(yīng)采取什么措施？    12.發(fā)電機(jī)（定子、轉(zhuǎn)子）測(cè)溫系統(tǒng)配置特點(diǎn)是什么？運(yùn)行中如何監(jiān)視？    13.發(fā)電機(jī)端部模態(tài)的特征是什么？大機(jī)組為何強(qiáng)調(diào)要開(kāi)展端部動(dòng)態(tài)特性的測(cè)量及評(píng)定？    14.什么是發(fā)電機(jī)定子繞組端部模態(tài)試驗(yàn)？端部模態(tài)試驗(yàn)評(píng)定的規(guī)定是什么？      15.發(fā)電機(jī)的振動(dòng)有什么危害？引起振動(dòng)的原因有哪些？ 　第三節(jié)　發(fā)電機(jī)氫、油、水系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)監(jiān)控和操作　第四節(jié)　同步發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行與事故處理　第五節(jié)　發(fā)電機(jī)運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)和診斷裝置第二章　大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行第三章　變壓強(qiáng)運(yùn)行第四章　發(fā)電廠主接線及高壓配電裝置的運(yùn)行第五章　廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行第六章　蓄電池、直流系統(tǒng)運(yùn)行第七章　繼電保護(hù)運(yùn)行第八章　自動(dòng)裝置運(yùn)行參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 水氫氫發(fā)電機(jī)運(yùn)行　　第一節(jié) 發(fā)電機(jī)的基本概念與運(yùn)行基礎(chǔ)　　1.同步發(fā)電機(jī)的工作原理是什么？　　答：發(fā)電機(jī)即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置?！　「鶕?jù)物理學(xué)電磁感應(yīng)定律：“當(dāng)閉合電路中的磁通發(fā)生變化（導(dǎo)體做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化）時(shí)，該閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流?！卑l(fā)電機(jī)即基于這一基本物理學(xué)定律，通過(guò)在閉合電路中，導(dǎo)體做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?！　⊥桨l(fā)電機(jī)是由一個(gè)靜止的發(fā)電機(jī)定子（包括定子機(jī)座、鐵芯、繞組等）和一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子（包括轉(zhuǎn)子鐵芯、繞組等）構(gòu)成。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通入勵(lì)磁電流（直流電流）時(shí)，轉(zhuǎn)子即形成正負(fù)磁極，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)（如汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等）帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與靜止的定子繞組間形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于定子繞組在不斷地切割磁力線，于是就在定子繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)來(lái)。　　根據(jù)電磁感應(yīng)定律：定子三相繞組每一相的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的波形與磁通密度在氣隙中沿圓周分布的空間波形相似。當(dāng)設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)時(shí)，其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)磁通密度大小沿磁極極面的周向分布為接近正弦波，且定子繞組的三相繞組各相沿鐵芯內(nèi)圓每隔120°電角度對(duì)稱布置時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在發(fā)電機(jī)機(jī)端輸出的即是三相定子繞組中感應(yīng)出的以額定頻率變化（對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子同步速）、相位差為120°的正弦波的三相電動(dòng)勢(shì)。這就是同步發(fā)電機(jī)的工作原理。　　2.發(fā)電機(jī)主要是由哪幾部分組成的？　　答：汽輪發(fā)電機(jī)主要是由一個(gè)不動(dòng)的定子和一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子及它們相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)構(gòu)成的。其中定子包括機(jī)座、端蓋、定子繞組、冷卻器、運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、集電環(huán)（僅對(duì)采用機(jī)端靜態(tài)勵(lì)磁的機(jī)組適用）等主要部件。對(duì)采用機(jī)端無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的機(jī)組，轉(zhuǎn)子軸上不設(shè)集電環(huán)，但裝有永磁機(jī)、主勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流器等裝置?！　±鋮s系統(tǒng)結(jié)構(gòu)隨機(jī)組容量的大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同有較大差異：有“水氫氫”，即定子水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷，鐵芯氫冷的；也有采用“水水空”冷卻系統(tǒng)（雙水內(nèi)冷），即定子水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷，鐵芯空冷的；“全氫冷”即定子、轉(zhuǎn)子、鐵芯均為氫內(nèi)冷的。

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