6MW发电机运行规程.docx
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6MW发电机运行规程
金墩纸业有限公司热电厂
发电机运行及事故处理规程
2006年初版
编写：
张斌
审核：
批准：
冯康、柯名显
第一章总则
第一节发电机的运行方式
第二节发电机的设备规范
第二章发电机升压、并网、解列、停机
第一节发电机起动前的准备
第二节发电机升压
第三节发电机并网
第四节发电机带负荷的规定
第五节发电机的解列与停机
第三章发电机正常运行监视与检查维护
第一节发电机运行参数
第二节发电机的保护
第三节发电机运行中的故障分析
第四节发电机异常运行和事故处理
第四章可控硅励磁装置运行自操作及注意事项
第一节装置正常运行前的操作
第二节发电机升压及注意问题
第三节发电机带负载及并列时注意事项
附表1发电机自动准同期升压并网操作（F03）
附表210.5kV进线与发电机自动准同期并列操作（F07）
附表3发电机F03与电网解列操作
发电机运行及事故处理规程
第一章总则
第一节发电机的运行方式
1.1.金墩纸业有限公司热电厂现有一台6000kW汽轮发电机组。
发电机与市进线F07并列在本厂10.5KV母线上运行的方式。
如果不向市网供电，买电或市网有故障时，可以断开市网进线电源，发电机单独向10.5KV母线供电，保证公司生产的生产用电和厂用电的正常。
第二节发电机的设备规范
2.1.汽机发电机主要技术数据:
型号
QF-J6-2
励磁电流
255.5A
额定功率
6000kW
空载励磁电压
34V
额定电压
10500V
空载励磁电流
101.8A
额定电流
412.4A
绝缘等级
B/B级
功率因数
0.8（滞后）
发电机定子接线方式
Y接
定额频率
50Hz
临界转速
1565~1590r/min
定额转速
3000r/min
二阶临界转速
4910~4925r/min
效率
96．4%
总重量
22720Kg
励磁电压
119.5V
制造日期
2005年3月
制造厂家
杭州发电设备厂
2.2.空气冷却器技术数据:
冷却功率
240kw
冷却后汽体温度
≤400C
冷却空气量
9.6M2/S
水路联接
并联
冷却水量
80M2/h
冷却器组数
4组
最大工作水压
0.196Mpa
水压降
7000pa
水路数
2
风压降
245pa
冷却器进水温度
≤330C
2.3.油浸式变压器（励磁变压器）技术数据:
产品型号
ZLS-80/10.5
联结组标号
Ydn
标准代号
GB
保护方式
产品代号
绝缘水平
使用条件
户内
绝缘耐热等级
F
额定容量
80KVA
重量
kg
额定频率
50Hz三相
制造厂家
嘉兴市秀城特种变压器厂
冷却方式
AN/AF
制造日期
2005年10月
分接位置
高压
低压
阳抗电压
%
V
A
V
A
1
10750
3
10500
4.4
196
235.7
3.6
4
10250
第二章发电机升压、并网、解列、停机
第一节发电机起动前的准备
1.1.新安装或大修后的发电机需要投入运行时，在起动前，应收回发电机及其附属设备的全部工作票并索取试验数据，拆除临时安全措施及恢复常设遮拦。
1.2.对发电机本体、励磁变压器进行仔细的检查，全面清扫，保持周围的清洁。
1.3.对发电机的组合导线、发电机主开关、电压互感器、电流互感器、隔离开关、避雷器进行全面检查，确认完好无损。
1.4.对自动整流装置、合闸、控制回路，一、二次设备连接正确。
1.5.发电机滑环、整流子及电刷应清洁完整无接地现象，电刷均应在刷握内，并保持0.1～0.2mm的间隙，使电刷在刷架内自由移动、不能被卡住，并且整个表面应压在滑环或整流子上，并保刷架与滑环表面的距离为2～3mm。
所有弹簧压力均匀，电刷牌号一致。
1.6.对发电机接地碳刷进行检查，接触应良好，碳刷牌号一致。
1.7.发电机冷却系统的试运行情况良好，冷却器的冷却管路系统畅通，水源充足，冷却器量无漏水、杂物，风门应关好。
进出口风温温度表计经检验正确，并要装好。
1.8.发电机的电阻测温元件装置，经检验正确，已安装好。
1.9.测量发电机绝缘合格，并测得吸收比（吸收比R60/R15＞1.3），做好记录，以便了解发电机的绝缘情况。
1.10.同期回路核对相序正确、进行并列前，做同期试验正常。
1.11.发电机保护、测量、操作、信号、回路接线完整，所有保护装置试验动作正确，整定值正确。
1.12.调速同步器电机试转方向正确。
1.13.发电机做联动试验成功。
1.14.检查发电机中性点接地可靠、牢固。
1.15.发电机各部位的绝缘电阻符合下表要求：
发电机各部位的最低绝缘电阻（MΩ）：
部位
绝缘电阻
测量条件
定子线圈对地
8.6MΩ
干燥接近工作温度用1000伏兆欧表
转子线圈对地
1
冷态200C，用500伏摇表
检温计
1
冷态200C，用500伏摇表
励端轴承
1
用1000伏摇表
1.16.上述检查若发现不正常之处，应及时处理，如因负荷需要又暂时影响不大的问题，应得到有关部门领导的许可方能启动。
第二节发电机升压
2.1.汽轮机发电机机升速到额定转速一定时间后，经检查设备各工作处正常，发电机即可升压。
2.2.在升压前合上发电机PT及励磁变压器一次侧保险，合上发电机小间隔离开关。
2.3.合上发电机“差动保护”、“后备保护”、“差动保护联跳灭磁开关”、“后备保护联跳灭磁开关”、“后备保护联跳出1#厂用变”、“后备保护联跳出2#厂用变”、“过压保护”保护压板；其它保护压板，待发电机并网后再投入，其原因考虑本区内电网的容量和负荷情况而定的，具体顺序操作步骤请按《发电机自动准同期升压并网操作（F03）》票逐条执行，附表
（1）。
2.4.当接到值长可升压的命令后，值班人员可按“附表1”认真进行逐项操作。
2.4.1.当发电机升至额定转速时，按下起励按钮，持续2～5S，由蓄电池组供给发电机励磁电流，发电机电压约在2～5S内按整定值建立。
2.5.起励升压过程中及升压额定值后，应检查发电机和励磁装置的工作状态，有无震动电刷接触是否良好，声音是否正常，出口风压温是否正常等。
并注意以下三点：
1）三相电流应等于零：
如有电流说明定子回路有短路，如临时接地线及短路线未拆除等，应切除励磁、断开灭磁开关，进行检查。
2）三相定子电压应平衡，借以检查发电机引起出线和电压互感器有无开路的情况。
3）转子电流不应超过空载励磁电流。
2.6.请注意：
建压时，一定要合励磁开关，一般情况下，应将发电机升至额定转速，合上励磁电源控制开关，用励磁开关来建压。
第三节发电机并网
3.1.发电机并列必须具备下列条件：
3.1.1待并侧发电机频率与运行系统侧的频率相同，允许误差值不得超过±0.5Hz。
3.1.2.待并侧发电机电压与运行系统侧电压相同，允许误差为±0.5%的额定电压，不得超过±0.5%。
3.1.3.待并侧发电机相位与运行系统侧的相位相同。
3.1.4.待并侧发电机相序与运行系统侧相序相同。
3.2.发电机并网采用自动准同期和手动准同期两种方式，我厂一般情况下均采用自动准同期方式进行并网。
3.3.手动准同期并网操作步骤：
3.3.1.当采用手动准同期并网时，先将发电机电压升至额定电压，将励磁屏上的“远控”、“近控”转换开关至“近控”，在同期屏上手动调整发电机电压，使发电机电压基本一致或略高于系统电压，然后按以下步骤进行操作：
3.3.2.将同期闭锁压板切至“断开”位置。
3.3.3.将励磁屏选择2K“近控”、1K“自动”运行方式。
3.3.4.将机组保护柜同期操作开关2SA转置“投入”位置，调整电压和频率使发电机电压和频率与系统基本一致。
待同步表各指针缓慢接近黑线时（约150-200）可准备并列。
3.3.5.将发电机控制合闸开关（F03）转向合闸位置，使真空断路器合闸，观看发电机有功、无功，定子电流表，确认发电机已与系统并列。
3.3.6.将同期操作开关2SA转置“停”位置。
3.3.7.适当调整发电机有功、无功，使之不出现逆功率。
3.4.手动同期并列应注意：
1）同步表指针卡住跳动，摆动时不能并列。
2）同步表指针停住在中央时不能并列。
3）同步表投入时间不得超过15分钟。
3.5.自动准同期并网操作步骤：
3.5.1.当汽轮机升至额定转速、值长发出可并网命令时，运行人员按附表1《发电机自动准同期升压并网操作（F03）》认真逐项操作。
3.5.2.完成上述操作后，待并发电机电压和频率与系统电压和频率相等，具备同期条件时，会立即合上发电机真空断路器，实现自动准同期并列。
同时观察机组保护柜上同步表和旋转情况及信号提示，当屏上F03红灯亮时，即表示合闸成功。
3.5.3.断开准同期装置ZTQ的“电源开关”、“输出开关”；同期开关转置“停”位置；
3.5.4.通知值长及汽机运行人员：
发电机已并列。
3.610.5kV进线与发电机自动准同期并列操作（F07）。
3.6.1.受市电网容量的影响，限电和市网故障随时可能发生，发电机独立向单母线供电，保证公司生产车间用电和厂用电的运行方式是经常的。
3.6.2.10.5kV进线与发电机并列其条件如发电机与系统并网条件一样。
3.6.3.操作步骤请按《10.5kV进线与发电机自动准同期并列操作（F07）》附表2严格执行。
第四节发电机带负荷的规定
发电机与系统并列后即可接带负荷，负荷增加的速度应考虑以下几点：
4.1.发电机有功负荷增加的速度主要决定于汽轮机，若有功负荷增加太快，使进入汽轮机的蒸汽突然大量增加，汽轮机内部受热不均匀，各部分的膨胀不一致，易引起汽机组振动，另一方面负荷突增，锅炉会引起汽水共腾现象，汽压下降，汽温过低，使蒸汽中带水，造成汽轮机发生水冲击，使叶片损坏。
4.2.负荷增加太快还将引起发电机绕组铜线与铁芯膨胀不均致使绝缘受损，因此在一般的情况下，发电机并入电网后其定子线圈允许带额定电流的30%，然后在30分钟内再均匀地增至额定电流，当负荷达到50%额定值后，尽可能放慢加载速度，防止转子线圈产生有害的残余变形。
4.3.发电机在热状态或事故情况下，并入电网后，负荷增加速度不受规定时间的限制。
4.4.有功负荷和无功负荷的调整。
4.4.1.有功负荷的调整是用调速开关操作调速电动机来控制汽轮机调整调速汽门的开度来达到的。
4.4.2.在正常情况下，由电气值班人员来根据周波和有功表的指示调速汽门的开度、调节汽机进气量改变汽轮机转动力矩的大小，有功负荷增加时，将汽门开大进气量增加，转动力矩增大，减小则相反。
4.4.3.无功负荷的调整是改变发电机的励磁电流的大小来实现的。
4.4.4.无功负荷的调整是根据功率因数表或无功功率表及电压表指示来进行的，当有功负荷不变而增加无功负荷时，功率因数就下降，减少无功负荷时，功率因数就上升。
4.4.5.当无功功率与有功功率的比值大于或等于113是，说明功率因数超过迟相0.95。
4.4.6.发电机单机运行时的有功负荷和无功负荷全部由用电设备来决定。
第五节发电机的解列与停机
5.1.解列
5.1.1.当接到值长发电机解列命令，通知汽机值班长准备解列。
5.1.2.将发电机的有功和无功负荷逐渐转移到系统上，转移负荷时要缓慢进行。
不得使功率因数超过规定值，与系统上的功率因数大至相等。
5.1.3.待有功无功负荷降到一定值后（接近于零），发电机电压降到零后，将发电机“F03”控制开关转至分闸位置，断开发电机真空断路器。
5.1.4.解列操作详细步骤，请按《发电机F03与电网解列操作》票逐项执行，见附表3。
5.1.5.通知值长及机炉人员发电机已解列。
5.2.停机：
当发电机完全停止转动后，还应做下列各项工作：
1）应立即测量定子绕组与全部励磁回路的绝缘电阻，如测量不合格，应安排处理。
2）灭磁回路，灭磁开关上的各个接点，如有发热或熔化，则必须设法消除。
3）检查可控硅整流装置的全部零部件是否损坏。
5.3.发电机紧急停机：
发电机在运行中，如发现下列情况之一者，应立即作紧急事故停机处理。
5.3.1.发电机冒烟着火。
5.3.2.发电机发生强烈振动，定子与转子摩擦。
5.3.3轴承破损。
5.3.4.高压配电柜冒烟着火。
5.3.5.励磁变压器，励磁回路冒烟着火。
第三章发电机正常运行监视与检查维护
第一节发电机运行参数
1.1.QF-J6-2汽轮发电机为隐极式三相同步发电机，其额定转速为3000r/min，采用密闭循环通风系统，发电机的励磁电流由可控硅励装置供给。
1.2.发电机按照制造厂名牌规定数据运行的方式称为定额运行方式，发电机可在这种方式下，长期连续运行。
1.3.发电机在额定工作方式连续运行，其主要部份温升允许限制如下表：
部件名称
测量方法
入口空气温度为400C时
允许温度0C
允许温升0C
定子绕组
埋置测温元件
105
65
转子绕组
电阻法
110
70
定子铁芯
埋置测温元件
130
90
1.4.电压和周波是供电质量。
电压、周波过高或过低不但对用户不利，而且对电力系统以及发电机本身不利，其规定：
1.4.1.发电机连续运行的最高电压，不得大于额定值的110%（11.55kv），其定子电流相应减少。
1.4.2.发电机连续运行的最低允许电压不得小于额定值的95%（9.975kv），其定子电流在额定值下带满负荷长期运行。
1.4.3.发电机在正常运行方式下，定子电流不得超过其额定值。
1.4.4.发电机在运行中，应保证额定周波50周/秒，允许变动范围为±0.5%周/秒，即49.5～50.5周/秒，最高不得超过额定值的±5%，即47.5～52.5周/秒。
1.5.发电机三相电流应平衡，不平衡时的连续运行的条件是，最大一相电流减最小一相电流不得超过额定电流的10%，其中最大一相电流不得超过额定值。
1.6.发电机功率因数为0.8，正常运行时，功率因数不得超过0.9，为了稳定运行，不应超过迟相0.95运行，禁止发电机进相运行。
1.7.发电机空气冷却进水温度不得超过330C，冷却后气体温度不得超过400C，若超过允许值时，应采取措施，降低温度可适当降低负荷，至温度恢复正常值，（冷却器水量为80M3/H，冷却空气量为8M3/S），若有异常应通知汽机值班员调整。
1.8.发电机冷却空气相对温度不得超过600C，进风温度不得大于400C，最低进风温度应以空气冷却器不凝结水珠为限，通常约在200C左右。
1.9.空气冷却进水温度最高不得超过330C，当进水温度超过330C时，可按此提高进风温度，相应降低发电机绕组允许温度，此时发电机功率以温升不超过降低的允许值为限。
1.10.所有安装在电气控制屏上的电气表计指示值,必须每小时记录一次（包括发电机定子铁芯和进出口风温）。
1.11.每隔1小时必须对发电机定子线圈、定子铁芯和进出口风温检查一次。
1.12.监督定子及励磁回路绝缘的电压表、每班测量一次。
1.13.在运行中的发电机整流子、滑环或其它励磁回路上工作时，工作人员应穿绝缘鞋（或铺胶皮垫）、使用绝缘良好的工具，并应采取防止短路及接地的措施，当励磁系统有一点接地时，尤应特别注意。
禁止同时用两手碰触发电机励磁回路和接地部分或两个不同极的带电部分。
1.14.检查发电机下列部位：
1.14.1.检查外壳清洁无异常：
无摩擦声、电干扰声、碰击声、不振动、无发热。
1.14.2.检查发电机接地电刷接触良好，电刷弹簧压力正常均匀，电刷无发热，冒火花现象。
1.14.3.检查励磁回路及发电机引出线一次回路各接头、PT隔离开卷，穿墙瓷瓶，绝缘支座，电流互感器。
电压互感器是否渗油，电缆头无发热变色、烧红、断脱、裂纹、放电等现象。
1.14.4.发电机中性点处无放电或电晕现象。
第二节发电机的保护
2.1.转子两点接地保护：
当检查发现转子绝缘电阻下降到0.01Ω时，应视作为发生了一点接地故障，应投入转子两点接地保护装置，我厂在发电机并网前，已投入转子两点接地保护。
2.3.低频保护：
本厂装有低周卸载保护，当出现低周时，为了保护发电机的正常运行，实行减载跳10.5kV进线G6柜F07真空断路器。
2.4.发电机过负荷保护：
该保护动作于信号、信号发生后，应立即降低过负荷数值，注意过负荷不要超时。
2.5.过电流低电压闭锁保护：
此保护动作条件是：
电流和电压两个条件都达到整定值才能动作。
正常情况下，当电压回路断线或电流继电器误动作时，都不会保护动作跳闸，当发电机PT二次保险熔断时，发生电压回路断线报警。
2.6.差动保护：
发电机差动保护动作后，应立即报告厂长专业工程师和继保人员，须经上述人员到达现场后，才能将差动保护复归，并认真检查发电机本体和引出线、保护回路，作必要的试验。
第三节发电机运行中的故障分析
3.1.发电机电压不稳定：
3.1.1.系统由于短路或其它原因造成系统电压太低引起不稳定。
3.1.2.汽轮机调速失灵：
3.1.3励磁系统调节装置调整不良，引起无功负荷分配的振荡。
3.2.励磁回路故障：
3.2.1.可控硅励磁：
1）调整插件的波段开关放在“截止”：
位置或运行调试转换开关放在断开位置。
2）可控硅自动灭磁开关没合上。
3）调节系统故障。
3.2.2.起励电池不足：
3.2.3.起励电池极性接反。
3.2.4.转子滑环和碳刷接触不良。
3.3.发电机振动：
3.3.1.电磁原因造成振动：
1）发电机转子线圈匝间短路或是接地，造成磁场不平衡，引起振动。
2）定子和转子空气间隙不均匀。
3）转子线圈变形，位置移动引起。
4）定子铁芯绝缘损坏，硅钢片松动引起。
3.3.2.机械原因造成振动：
1）转子本体不平衡。
2）汽机与发电机联轴器的中心配合不正引起。
3）轴承间隙不当或轴承螺丝松动引进。
4）由于基础下沉或其它原因造成基础与底板脱开引起。
3.4.发电机转子轴向窜动：
3.4.1.发电机安装时定子中心和转子位置倾斜引起。
3.4.2.发电机运行时定子中心和转子中心不符合引起。
3.5.定子线圈的毛病和事故:
3.5.1.绕组糟模或端部垫块松动使绕组绝缘磨损。
3.5.2.由于过负荷或其原因引起定子绕组过热引起绝缘老化。
3.5.3.由于过电压引起的绕组绝缘击穿。
3.5.4.由突然短路引起的绕组绝缘机械损伤。
3.5.5.定子线圈接头焊接不良。
3.6.转子线圈的毛病和事故：
3.6.1.由于集电环或转子线圈端部污秽引起的绝缘电阻下降。
3.6.2.由于过速或其它原因引起转子绕组过电压造成绝缘击穿：
1）转子线圈匝间短路或不稳定接地。
2）由于不平衡负荷或是异步运行造成转子局部过热。
3.7.发电机在运行中出口断路器自动跳闸操作开关绿灯亮。
3.7.1.发电机运行中断路器自动跳闸的原因：
1）发电机内部故障，如定子绕组短路或接地，转子绕组发生两点接地。
2）发电机外部故障，如出口母线、电缆、互感器等短路。
3）值班人员误操作。
4）保护装置及断路器的机构误动作。
第四节发电机异常运行和事故处理
4.1.发电机负荷：
4.1.1.现象：
4.1.2.发电机保护装置出现“过负荷”报警；
4.1.3.处理：
4.1.4.事故情况下允许发电机最大负荷达到110%额定负荷连续运行3分钟。
4.1.5.
1）严密监视定、转子温度不得超过最高允许温度：
2）减少励磁电流、但无功功率/有功功率之比不得小于1/3，发电机母线电压不得低于9.97kv。
3）经上述处理后，故障仍不能消除，且已达到发电机允许过负荷时间，可按事故次序切除部分负荷。
4.2.发电机起动后，转子升不起电压：
4.2.1.现象：
1）转速正常，励磁开关均在合闸位置。
2）转子电流、电压表及定子电压表均无指示或接近0，没有变化。
4.2.2.处理：
1）检查可控硅励磁装置励磁调节系统，有关控制开关位置是否正确。
2）检查励磁机接线端子熔断器和短接线是否正常。
3）检查励磁回路灭磁接触器是否闭合。
4）检查直流回路熔断器是否熔断，直流端子的极性是否正确。
5）上述检查仍升不起电压表，应检查有关连接部分是否松脱断线，测量励磁机正、负极之间有无电压、极性是否正确。
4.3.发电机定子升不起电压：
4.3.1.现象：
转子升压后电流、电压表指示正常，定子电压表指示为0。
4.3.2.处理：
1）注意不要使转子电流超过空载励磁电流。
2）检查发电机三相定子电流表有无指示。
3）检查发电机测量PT二次保险是否熔断，PT回路是否断线。
4）通过上述检查仍不能升电压来，应立即停止操作，拉开PT刀闸，检查PT高压保险是否熔断，检查PT无异常，PT刀闸是否接触良好，如属PT本身故障，先电修处理。
4.4.发电机温度过高：
4.4.1.现象：
1）发电机定子线圈、定子铁芯温度部分或全部测点超过允许值，监控显示报警。
2）发电机出口风温超过定值。
4.4.2.处理：
1）通知汽机检查空气冷却系统有无故障，调整冷却水流量，压力正常。
2）降低发电机有功、无功负荷温度降低至允许值以下：
3）如降低负荷，定子温度仍超过允许值，则应报告值长，请示停机处理。
4.5.发电机定子回路单相接地：
4.5.1.现象：
1）保护动作“发电机定子接地”或零序动作发信号。
2）测得发电机PT开口电压在15V以上。
4.5.2.处理：
1）立即对发电机一次系统进行检查，电压互感器保险是否击穿。
2）查明接地点，允许发电机接地运行30分钟，超过30分钟立即解列。
3）如发电机内部有明显接地故障（如冒烟、焦味）伴有定子铁芯或线圈温度不断升高时，应将发电机解列停机。
4）如接地点发生在发电机以外，亦应迅速查明原因，并将其清除。
若一时找不出原因，又无其异常现象，也应将发电机解列停机进一步检查。
4.6.发电机非同期并列：
4.6.1.现象：
发电机非同期并列时，将产生很大的冲击电流、电流表、电压表强烈摆动，机组强烈震动并伴有轰鸣声。
4.6.2.处理：
1）若并列后不能很快拉入同步，立即解列停机（无强烈振动和声响，不得停机）。
2）对发电机励磁回路进行全面检查，并测量发电机定子线圈及励磁回路绝缘电阻，如未发现异常可重新开机并网。
4.7.发电机振荡与失步：
4.7.1.现象：
表计指示剧烈摆动。
定子电流表指针剧烈摆动，有超过正常值现象，发电机和母线上的电压表指针剧烈摆动，通常电压低，有功功率表指针全表盘摆动，出现负值，周波表来回摆动，发电机发出与各表指针摆动响声，转子电流表在正常值附近剧烈摆动。
4.7.2.处理：
（单机与系统失步）
1）应降低发电机有功负荷，使之拉入同步。
2）经上述处理后1—2分钟仍能恢复同期，应将发电机解列。
使振荡消除后，可按操作规程将发电机并网。
4.8.汽机保护跳发电机：
4.8.1.现象：
发电机主开关、励磁开关跳闸。
4.8.2.处理：
1）报告值长，严密监视电网周波、电压。
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