大型火電機組電氣運行技術(shù)問答

前言

　　為貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，適應(yīng)國民經(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大型機組的建設(shè)已成為電力新建機組的主體?！　〈笮桶l(fā)電機組容量大、自動化程度高、其固有的結(jié)構(gòu)特點以及直接接至超高壓電網(wǎng)呈現(xiàn)出的大型發(fā)電機組特有的運行特性，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)展和自動化程度的提高，大量新技術(shù)、新設(shè)備在大機組上的開發(fā)與應(yīng)用，其運行操作，監(jiān)視，異常、故障情況的分析與處理均給運行人員帶來了許多新的課題。原國家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》、電網(wǎng)公司有關(guān)反事故措施、火力發(fā)電廠安全性評價標(biāo)準(zhǔn)、并網(wǎng)發(fā)電廠安全性評價標(biāo)準(zhǔn)亦給電氣運行帶來了許多新的要求?！　”緯诰帉懼?，以全面提高大機組電氣運行人員技術(shù)素質(zhì)、綜合分析能力為宗旨，采用技術(shù)問答的形式，問題和解答盡可能切合（或覆蓋）大機組電氣運行帶來的新課題和新要求?！　榱η蠹夹g(shù)問答的內(nèi)容更切合實際、深入、覆蓋面廣，作者試圖努力使問題和解答既結(jié)合大機組電廠電氣各主設(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、簡明扼要、深入淺出。對有些問題的解答，結(jié)合作者對大機組電氣運行技術(shù)的理解、體會和積累的有關(guān)經(jīng)驗還作了一些較為深入的分析，其具體原則如下?！　?.從運行人員角度出發(fā)，簡明闡述大機組電廠電氣設(shè)備的基本概念和運行基礎(chǔ)知識?！　?.針對大機組電廠電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，圍繞大機組電廠電氣設(shè)備特有的運行特性、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)字式自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）裝置、在線或離線監(jiān)測和故障診斷裝置等在大型發(fā)電機組上的開發(fā)與應(yīng)用。　　4.根據(jù)大型發(fā)電機組在超高壓電網(wǎng)中所呈現(xiàn)的運行特性：如進(jìn)相運行；帶不對稱負(fù)荷及非全相運行；線路重合閘、系統(tǒng)振蕩、失磁、靜穩(wěn)、動穩(wěn)極限等，分析其對機組運行的影響及相應(yīng)的對策。

內(nèi)容概要

本書由長期從事大型火力發(fā)電機組電廠電氣技術(shù)工作的工程技術(shù)人員編寫，主要針對大機組電廠電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，圍繞大機組電氣設(shè)備特有的運行特性、電氣運行操作、監(jiān)視、異常故障情況的分析與處理等常見問題。選題和解答盡可能結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及大機組采用的新技術(shù)、新設(shè)備給電氣運行帶來的新課題和新要求，采用一問一答的形式，內(nèi)容豐富、實用性強。根據(jù)編寫者對大機組電氣運行技術(shù)的理解、體會和積累的有關(guān)經(jīng)驗，對有些問答作了一些較為深入的分析，有助于提高大機組電氣運行人員技術(shù)素質(zhì)、綜合分析能力。    全書共分八個章節(jié)，分別闡述了水氫氫發(fā)電機運行、大型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的運干亍、變樂器運行、發(fā)電廠主接線及其高壓配電裝置的運行、廠用電系統(tǒng)的運行、蓄電池直流系統(tǒng)運行、繼電保護(hù)運行和自動裝置運行方面的一些問題，基本覆蓋了大型火電機組電氣一次和二次的重要主、輔助設(shè)備。    本書適用于大型火力發(fā)電廠電氣專業(yè)技術(shù)和管理人員，可作為大機組電廠電氣運行人員的培訓(xùn)教材，也可作為電廠編寫電氣運行規(guī)程、進(jìn)行運行分析的參考材料。

書籍目錄

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

章節(jié)摘錄

　　第一章 水氫氫發(fā)電機運行　　第一節(jié) 發(fā)電機的基本概念與運行基礎(chǔ)　　1.同步發(fā)電機的工作原理是什么？　　答：發(fā)電機即是將機械能轉(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動或磁場發(fā)生變化）時，該閉合電路中就會產(chǎn)生電動勢和電流?！卑l(fā)電機即基于這一基本物理學(xué)定律，通過在閉合電路中，導(dǎo)體做切割磁力線的運動，產(chǎn)生電動勢和電流，將機械能轉(zhuǎn)化為電能?！　⊥桨l(fā)電機是由一個靜止的發(fā)電機定子（包括定子機座、鐵芯、繞組等）和一個可以轉(zhuǎn)動的發(fā)電機轉(zhuǎn)子（包括轉(zhuǎn)子鐵芯、繞組等）構(gòu)成。當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組通入勵磁電流（直流電流）時，轉(zhuǎn)子即形成正負(fù)磁極，發(fā)電機轉(zhuǎn)子由原動機（如汽輪機、燃?xì)廨啓C等）帶動旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場與靜止的定子繞組間形成相對運動，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)出電動勢來。　　根據(jù)電磁感應(yīng)定律：定子三相繞組每一相的感應(yīng)電動勢隨時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)計發(fā)電機時，其轉(zhuǎn)子磁場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°電角度對稱布置時，當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步速旋轉(zhuǎn)時，在發(fā)電機機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（對應(yīng)于轉(zhuǎn)子同步速）、相位差為120°的正弦波的三相電動勢。這就是同步發(fā)電機的工作原理?！　?.發(fā)電機主要是由哪幾部分組成的？　　答：汽輪發(fā)電機主要是由一個不動的定子和一個可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子及它們相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)構(gòu)成的。其中定子包括機座、端蓋、定子繞組、冷卻器、運行監(jiān)測系統(tǒng)等；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、集電環(huán)（僅對采用機端靜態(tài)勵磁的機組適用）等主要部件。對采用機端無刷勵磁系統(tǒng)的機組，轉(zhuǎn)子軸上不設(shè)集電環(huán)，但裝有永磁機、主勵磁機和旋轉(zhuǎn)整流器等裝置。　　冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)隨機組容量的大小、結(jié)構(gòu)特點的不同有較大差異：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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