50MW发电机电气规程完整.docx
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50MW发电机电气规程完整
金盛兰冶金科技能源动力厂
85MW发电机运行操作规程
一、适用围：
本规程适用于金盛兰冶金科技能源动力厂85MW发电机。
二、编制依据
1、发电机运行规程”（中华人民国电力工业部制订）
2、制造厂技术说明书，
3、结合现场实际和运行经验。
2、设备型号及参数：
本机组规模为一台265t/h高温超高压煤气锅炉和一台80MW高温超高压带一次中间再热汽轮机组（配85MW发电机），主接线采用单元制方式，发电机容量85MW，发电机端电压10.5KV，主变压器采用100MVA带有载调压双圈变压器，电压升高至35KV，采用一回35KV电缆接入金盛兰公司220KV变电站35KV母线并网。
本机组为汽轮电机（集团）有限责任公司生产的QFW-85-2发电机，励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成，主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机，副励磁机采用一台单相永磁发电机，转子通过法兰同同步发电机联接在一起，组成三机无刷励磁系统。
1、发电机技术规：
型号
QFW-85-2
额定功率
85MW
额定电压
10.5KV
额定电流
5499A
功率因数
0.8（滞后）
接法
Y
通风方式
密闭自循环空气冷却
相数
3
频率
50Hz
级数
2
绝缘/使用等级
F/B
额定转速
3000r/min
效率
98.2%
励磁
交流无刷励磁装置
临界转速
1300/3800r/min
空载励磁电流
268A
空载励磁电压
81V
短路比
0.5013
满载励磁电流
788A
满载励磁电压
296V
负序电抗
0.206
定子绕组直流电阻（15℃）
0.0014Ω
励磁绕组直流电阻（15℃）
0.2716Ω
冷却空气消耗量
23m3/s
零序电抗
0.097
定子漏抗
0.1667
直流同步电抗
2.298
空冷器热交换容量
1440KW
冷却水量
350m3/h
进水温度
≤33℃
冷却后空气温度
≤40℃
水压降
0.0183MPa
出厂编号（1#机）
出厂日期
2016年3月
总重量
80吨
生产厂家
汽轮电机（集团）有限责任公司
2）、中性点电阻器柜技术参数
型号
GEDQ-NGR10.5-400-0.38
额定电压
10.5KV
故障电流
170A
绝缘等级
F
额定频率
50Hz
电流互感器
40/515VA
电阻值
0.38+5%Ω
重量
600Kg
冷却方式
AN
发热时间
10S
工频耐压
35KV/1min
最高温升
385℃
接地变压器型号
DKDC-40/10.5
额定容量
40KVA
额定电压
10500/100V
额定电流
3.8/400A
联结组别
Ii0
出厂日期
2016年3月
生产厂家
巨亿电气
3）、永磁机技术规：
型号
TFY2.85-3000E
额定电压
190V
额定电流
15A
额定容量
2.85KVA
额定频率
400Hz
额定转速
3000r/min
相数
单相
重量
Kg
出厂日期
2016年3月
生产厂家
汽轮电机（集团）有限责任公司
4）、交流励磁机技术规：
型号
TFLW280-3000
额定电压
341V
额定电流
820A
额定功率
280KW
额定频率
150Hz
额定转速
3000r/min
励磁电压
77.2V
励磁电流
6.63A
出厂日期
2016年3月
生产厂家
汽轮电机（集团）有限责任公司
5）、主变压器技术规（有载调压）：
型号
SFZ11-100000/35
电压组合
（37±3×2.5%）/10.5KV
联结组别
YNd11
空载电流
0.05%
额定频率
50Hz
额定电流
1560.4/5498.6A
相数
3
重量
103800Kg
冷却方式
AN
空载损耗
34.883KW
空载损耗
378.42KW
油面温升
55K
生产厂家
立业电力变压器
3、发电机继电保护规：
1）、发电机变压器组继电保护装置采用国电自动化发电机差动、后备保护装置DGT801UD、发电机测控装置PSR661U，变压器差动保护装置PST641U、变压器后备保护装置PST642U、变压器非电量保护装置PST644U、数字式综合测控装置PSR661U等组成。
本定值单由都市环保工程技术给出。
继电保护定值通知单
1、汽轮发电机保护
1、比率制动纵差保护2016年5月
序号
整定值名称
整定值
备注
1
启动电流（A）
0.69
瞬时跳发电机出口断路器。
跳灭磁开关，主气门。
2
拐点电流（A）
2.75
3
制动系数
0.5
4
负序电压（V）
10
5
速断电流（A）
13.7
2、发电机转子接地保护
序号
整定值名称
整定值
备注
发电机转子一点接地保护
1
转子一点接地动作电阻高定值
10KΩ
延时6S发信号
2
转子一点接地动作电阻低定值
0.5KΩ
延时6S停机
注：
以上定值在发电机运行时与转子绕组绝缘电阻实测值比较。
发电机转子两点接地保护
1
二次谐波电压定值（V）
1.6
延时跳发电机出口断路器。
跳灭磁开关，主气门。
2
延时（S）
0.5
3、发电机过负荷保护
序号
整定值名称
整定值
备注
一、定子绕组对称过负荷保护
1
定时限过负荷保护（A）
4
发信号告警
2
定时限延时定值（S）
5
3
反时限过电流下限电流定值（A）
4.2
延时跳发电机出口断路器。
4
反时限下限长延时（S）
300
5
反时限上限电流定值（A）
25.9
6
反时限上限动作延时（S）
0.3
二、（转子表层）负序过负荷保护
1
负序定时限过负荷保护（A）
0.37
发信号告警
2
保护延时（S）
5
3
负序反时限过流保护上限电流（A）
4.9
延时跳发电机出口断路器。
4
负序反时限过流保护下限电流（A）
0.12
4、发电机复合电压过流保护
序号
整定值名称
整定值
备注
1
过流定值（A）
5
延时跳发电机出口断路器。
跳灭磁开关，主气门。
2
过流Ⅰ段限延时（S）
0.8
3
低电压定值（V）
63
4
负序过电压定值（S）
6.3
5、发电机定子接地保护
序号
整定值名称
整定值
备注
1
基波零序过电压保护定值（V）
10
发信号告警
2
基波零序过电压保护延时（S）
5
6、发电机失磁保护
序号
整定值名称
整定值
备注
一、异步边界阻抗圆
延时跳发电机出口断路器。
跳灭磁开关，主气门。
1
阻抗定值Xa（Ω）
-1.94
2
阻抗定值Xb（Ω）
-40.5
二、静稳边界圆
1
阻抗定值Xc（Ω）
4.37
2
阻抗定值Xb（Ω）
-40.5
三、低电压定值（V）
85
四、转子低电压判据（V）
64.8
五、跳闸延时（S）
0.5
7、发电机定子过电压保护
序号
整定值名称
整定值
备注
1
过电压保护定值（V）
136.5
延时跳发电机出口断路器。
跳灭磁开关，主气门。
2
保护动作延时（S）
0.5
2、主变压器保护
1、比率制动纵差保护2016年5月
序号
整定值名称
整定值
备注
1
纵差保护启动电流（A）
1.25
瞬时动作于主变各侧断路器跳闸
2
拐点制动电流（A）
2.2
3
比率制动斜率
0.4
4
差动速断电流定值（A）
18.7
5
二次谐波制动系数
0.15
2、高压侧复压启动过流保护
序号
整定值名称
整定值
备注
1
过流定值（A）
4.16
延时动作于主变各侧断路器跳闸
2
过流Ⅰ段限延时（S）
0.5
3
低电压定值（V）
70
4
负序过电压定值（V）
8
3、过负荷保护
序号
整定值名称
整定值
备注
1
过负荷定值电流（A）
3.64
延时动作于报警
2
延时时间（S）
5
3
启动变压器通风定（A）
1.87
延时启动风机
4
延时时间（S）
5
4、发电机的启动：
发电机的启动操作，必须得到值长命令方可操作。
1、机组启动时应具备的条件
1）、绝缘试验合格。
2）、继电保护装置试验合格。
3）、设备标志明了、齐全。
4）、保护装置、自动装置的传动试验，试验音响、灯光信号良好，符合机组启动条件。
2、启动前的检查：
1）、发电机及有关设备的工作已全部终结，临时安全措施全部拆除，现场清洁整齐，无遗留物品。
恢复常设遮栏及标示牌，并有详细的书面交待。
2）、检查发电机、主变压器测控、保护柜各仪表和保护装置齐全，各压板位置正确。
3）、检查励磁整流柜各开关位置正确，各保险良好，各压板位置正确。
4）、检查同期屏各个在断开位置。
5）、检查大轴接地电刷接线牢固，压簧完整，电刷在刷握无卡住现象，电刷长度不小于5mm。
6）、检查定子、铁芯温度计正常；窥视孔玻璃完整清洁。
7）、测量发电机定子线圈、转子线圈绝缘电阻值合格。
8）、检查发电机引出线支持绝缘子、母线接头、出口开关、隔离开关、CT、PT、中性点电阻柜设备完好。
9）、检查厂用电分支开关、电缆、CT、PT、电抗器、电缆、工作进线开关设备完好。
并测量电抗器、电缆绝缘合格。
10）、检查35KV开关、电缆、CT、PT、主变压器及中性点消弧线圈完好。
并测量主变压器绝缘合格。
11）、发电机绝缘电阻测量应按下列要求进行：
a、定子线圈绝缘电阻2500V兆欧表，定子线圈绝缘电阻值不作具体规定，但不得低于上次所测值的1/3—1/5；
b、测转子线圈绝缘，用短接线将每一个旋转整流二极管正、负极短接好，再用500V兆欧表测量转子线圈、整流环，应确无接地现象，绝缘电阻值在常温下不低于1MΩ。
测量完毕后，拆除旋转整流二极管正、负极短接线，检查无异常后恢复。
c、若低于以上数值时，应采取措施加以恢复。
如一时不能恢复，是否允许运行由车间主任决定；
d、禁止用兆欧表对微机励磁调节装置、整流装置测量绝缘。
必须测量时应由检修人员进行。
9）、发电机一经转动后，即应认为发电机及其全部设备均已带电。
3、发电机启动前的试验：
1）、进行机、炉、电大联锁试验。
2）、发变组出口开关、厂用电分支开关及励磁开关分、合闸及联锁试验良好。
4、发电机并网：
本机组设计有两个并网点，一个在发电机出口断路器1QF处，第二个在主变压器出口侧（35KV）断路器1SW处。
可在同期屏上进行选择。
1）、发电机同期并列必须满足下列条件：
a、发电机电压与系统电压相等；
b、发电机周波与系统周波相等；
c、发电机相位与系统相位相同；
d、发电机相序与系统相序一致。
发电机一、二次有关设备检修后或同期回路有工作时，必须经核相无误并做发电机主开关假并列正常后，方可进行发电机的同期并列操作。
2）、手动准同期并列时注意事项：
a、主控室在同一时间只准投入一个开关的同期开关。
b、同步表指针转得过快不得进行并列，一般情况下同步表指针为顺时针方向旋转，转速约每分钟1-2转
c、同步表指针不转或停止在同期点微微摆动时，不得进行同期并列
d、根据待并开关的固有合闸时间，在同步表指针旋转至同期点前适当角度，合上同期合闸开关，进行同期并列
e、同步表连续使用时间不得超过20分钟
f、发电机零起升压过程中，当定子电压升至90%额定值时，应检查发电机定子三相电压、电流。
如发现发电机定子三相电压不平衡，定子有电流等异常现象时，应立即停止升压，降电压至零后，退出励磁系统，查明原因并消除后，方可重新升压。
3）、自动准同期并列时注意事项：
a、主控室在同一时间只准投入一个开关的同期开关。
b、在升压检查正常后，方可投入自动准同期装置并列。
4）、发电机并网前操作：
a、确认主变压器进线开关SW1确在试验位。
b、确认发电机出口开关1QF确已断开
c、确认厂用电分支开关11QF在试验位。
d、合上发电机中性点隔离开关1QS，确认合好
e、合上发电机出口隔离开关1GL，确认合好
f、将分支母线电压互感器11PT摇至工作位并且确认正常。
g、将发电机电压互感器1机甲PT摇至工作位并且确认正常。
h、将发电机电压互感器1机乙PT摇至工作位并且确认正常。
i、合上主变压器中性点隔离开关2QS，确认合好。
l、将35KV母线电压互感器35母PTSW2摇至工作位并且确认正常。
j、将35KV进线开关SW3摇至工作位并且确认正常。
k、将主变压器进线开关SW1摇至工作位并且确认正常。
m、确认发电机出口开关1QF确已储能。
5）、发电机并网操作：
值长联系，220KV变电所给35KV母线充电，根据需要，选择并网点。
如果用主变压器进线开关SW1并网，则合上发电机出口开关1QF。
如果用发电机出口开关1QF并网，则合上主变压器进线开关SW1，给主变压器充电。
发电机转速升至1500r/min时，仔细检查发电机各部件有无机械摩擦、局部发热；声音、振动是否正常。
机组达到3000r/min，汽轮机允许并网，值长下达并网命令后，
检查励磁系统正常。
发电机升压方式有两种，一是屏前就地操作，二是在中控室远方操作，QK2选择。
励磁运行方式，自动/手动（QK3），通道选择（A/B）（QK1），方式选择（恒功率因素/恒无功）（QK5）可根据需要和习惯选择。
将“通道投入”开关选择“投入”，等待发电机电压达到额定电压95%后，检查励磁各电流正常，否停机检查。
检查发电机定子三相电压、电流。
如发现发电机定子三相电压不平衡，定子有电流等异常现象时，应立即停止升压，降电压至零后，退出励磁系统，查明原因并消除后，方可重新升压。
在同期屏的手动准同期装置上，根据前述，确定并网点。
再确定采用手动准同期并网和自动准同期并网。
A、手动同期并网操作（只能在同期屏前操作）：
a、检查“自动准同期”开关（DTK）退出位；
b、检查“同期闭锁”开关STK（TJJ）在退出位；
c、将“手动同期转换”开关1STK选择断开位置，调整升/降压开关（VZK）、增/减速开关（ZZK），调整发电机电压、频率在同步表上显示基本与系统相同。
再将“手动同期转换”开关1STK选择精调，调整升/降压开关（VZK）、增/减速开关（ZZK），待同步表指针为顺时针方向旋转，缓慢旋转1-2周，转速约每分钟1-2转时，投入同期闭锁开关STK（TJJ投入）等待同步表指针转至12点左方10度左右时，按“手动同期合闸”按钮HA，合闸指示灯亮后，断开所有开关，通知值长、汽轮机并网成功。
B、自动同期并网操作：
有两种操作方式，一是屏前就地操作，二是在中控室远方操作，QK开关选择。
a、检查手动准同期开关1STK在断开位置。
b、将“TV未断线确认”开关选择至TVK位置。
c、将“自动同期投入”开关DTK选择投入位置，
d、按“自动同期启动合闸按钮”QA，合闸指示灯亮后，断开所有开关，通知值长、发电机并网成功。
6）、发电机并网后，负荷调节注意事项：
a、发电机并网后，应在定子三相电流平衡的情况下，增加有、无功负荷
b、发电机并网后，定子电流即可带额定电流的10%，冷态以均匀速度增至额定电流的时间，应不小于1小时。
当机组处于热态或系统发生事故时，定子、转子电流增长速度不加限制。
c、发电机并网后，有功负荷的增加速度决定于汽轮机。
在增加负荷的过程中，应特别注意监视发电机进、出口风温、铁芯、线圈温度以及其它各部件的温度变化应正常，监视定子端部端盖螺丝应无异常情况，绕组及引线接头应无过热、垫块无松动，监视微机励磁调节柜工作应正常。
d、确认主变工作冷却系统运行正常，监视各部温度。
e、当发电机带负荷运行稳定后，可将厂用电倒至厂用分支供电。
或根据实际需要调整。
五、发电机正常停机：
1、发电机正常解列必须有值长命令。
2、根据实际情况确保厂用电源正常，
3、应在机组有、无功负荷降至零后进行。
当发电机出口断路器断开后，确认发电机定子三相无电流后，将励磁电流降至最小，将“通道投入”开关选择“退出”。
4、根据需要，对发电机组进行解备操作。
六、发电机的正常运行方式：
1、发电机正常使用条件：
1）、海拔不超过1000米；
2）、冷却空气温度不超过+40℃；
3）、发电机周围空气的相对湿度不超过95%；
2、发电机当功率因数为额定值，其电压与额定值的偏差不超过±5%，且其频率与额定值的偏差不超过±2%的情况下连续运行时，能保证输出额定功率。
当定子电压与额定值偏差大于±5%，但不大于±10%时，允许发电机连续运行，但此时定子电流及励磁电流允许值，应以发电机各部件的允许温升为限。
3、发电机在运行中功率因数变动时，应使其定子和转子电流不超过在当时进风温度下所允许的数值。
发电机的功率因数一般不应超过迟相0.95。
4、发电机在每相电流不超过额定值，且负序分量与额定电流比不超过±8%时，允许其在三相不平衡负载下连续运行。
5、发电机的空气冷却器，在进水温度不超过+33℃时，开足水量保证冷却后的空气温度不超过+40℃，当水温度提高时，可按提高的进风温度，相应降低发电机绕组的允许温升，以温升不超过降低后的允许值为限。
6、发电机冷却介质出口温度不予规定，但应监视进、出口温差。
若温差显著增大，则表明发电机冷却系统已不正常，或发电机部的损失有所增加，应分析原因，采取措施，予以解决。
7、发电机冷却空气相对湿度不得超过60%，进风温度最高不得大于+40℃，最低进风温度应以冷却器不结露为限，通常约为+20'C左右。
进出风温差不超过25℃，否则应查明原因。
当进风温度高于额定值时，定子电流的允许值应按下表规定的原则确定。
进风温度高于额定值（40C）时定子电流的允许值
进风温度（℃）
每升高1℃定子电流比额定值减少（%）
40～45
1.5
45～50
2
50～55
3
进风温度最高不允许超过55℃。
当进风温度低于额定值时，每降低1℃允许定子电流升高额定值的0.5%，此时转子电流也允许相应增加，但只允许增加至进风温度较额定值低10℃为止。
如进风温度再降低时，电流值也不得再增加。
8、发电机在额定工况下运行，各主要部件温升限度如下表：
发电机主要部件
温度测量方法
允许温升
转子绕组
电阻法
90K
定子绕组
埋置测温元件
85K
定子铁芯
电阻法
80K
轴承出油/轴瓦温度
温度计
<65℃/80℃
9、发电机在运行中，轴承座在三个坐标方向上的允许振动值（两倍振幅值）应不大于0.03mm。
10、轴承润滑油由汽机油泵供给，一般采用汽轮机透平油。
进油温度约在35℃～45℃，出油温度不得超过65℃。
11、发电机各部位最低绝缘电阻值：
部位
阻值（MΩ）
测量方法
定子线圈对地及相间
100
用2500V兆欧表
转子线圈对地
1.0
冷态（25℃）用500V兆欧表
测温计
1.0
冷态（25℃）用250V兆欧表
励端轴承
1.0
用1000V兆欧表
12、励磁系统调节器采用主备工作方式，两台调节器工作方式可互换。
正常运行时，选用“自动”工作方式。
并可在线切换。
:
七、发电机正常运行中的监视、检查和维护
1、所有发电机仪表盘上的和监视屏电气参数值，必须每小时记录一次；发电机定子绕组、定子铁心进、出风温度，必须每小时检查一次，每两小时记录一次。
2、发电机及其附属设备，值班人员每班至少2次进行外部检查。
1）、发电机各种灯光、信号正常，各开关位置指示与实际相符，计算机CRT画面显示正确。
2）、继电保护、自动装置应无异常动作、接点过热情况，无不正常的保护掉牌，保护压板位置与运行方式相符。
3）、对高压厂用电抗器、10KV配电装置、380V配电装置及直流系统运行检查。
3、发电机运行中的巡视检查：
1）、发电机冷却通风系统良好，进出口风温正常，本体各结合缝处应严密，各部螺丝紧固无漏风现象；
2）、发电机振动不超过±0.03mm，运行声音正常；
3）、发电机外壳清洁，无局部发热现象；
4）、观察发电机本体温度表，监视定子线圈不超过允许温升；
5）、通过窥视孔检查发电机部无异物，定子线圈绝缘良好，无发热损坏现象；
6）、发电机母线连接处应正常无过热现象。
绝缘子、CT、PT无电晕放电现象,发电机中性点电阻运行正常。
各小室应清洁、照明良好。
7）、发电机轴承座绝缘垫间金属性杂物。
4、励磁装置运行中的巡视检查：
1）、定期检查自动励磁调节器各通道的工作状态指示是否与实际情况相符;检查工作通道的输出电压和输出电流应不超过装置的允许值；
2）、随时监控可控硅整流装置风机的运行情况；
3）、每班至少2次检查备用励磁调节装置对自动励磁调节通道的跟踪情况是否正常。
4）、每班4次检查整流柜的工作情况，接头有无过热现象、快速熔丝有无熔断等异常现象。
5、对主变压器运行中的巡视检查：
1）、主变压器母线连接处应正常无过热现象。
2）、绝缘子、母线电晕放电现象,
3）、主变压器中性点消弧线圈运行正常。
4）、温度、通风系统是否运行正常。
5）、35KV配电装置有无异常。
8、电发机的异常运行和事故处理：
※事故处理原则
1、发电机发生事故时，值班员应按保证人身和设备安全的原则进行处理，首先应保住厂用电运行，避免全厂停电，确保整个机组安全停机。
2、发电机发生事故时，值班员应迅速查明保护动作情况，并派专人详细记录发生事故时间，各报警信号，判断故障性质后，迅速限制事故发展，消除事故根源，解除对人身和设备威胁，防止事故进一步扩大。
3、发电机事故跳闸时，应注意厂用电源的自动切换情况，如未自动切换，根据保护动作情况，若非厂用母线故障，允许手动抢送备用电源一次。
4、如果系统事故造成发电机跳闸，应按值长命令进行事故处理。
5、发电机发生事故时，值班员不得干涉所有自动装置记录仪、打印机正常工作。
※发电机有下列情况之一者，必须紧急停机解列：
1、发电机主回路发生持续短路，定子电流指向最大而电压剧烈降低，发电机保护装置拒动。
2、发电机部冒烟，起火或爆炸。
3、发电机组出现超过允许的剧烈振动。
4、出现直接危及人身安全的事故。
※发电机解列操作应遵守下列原则：
1、发电机正常解列，应首先确保厂用电正常后，在机组有、无功负荷降至零后进行。
2、机组出现需要紧急停机的情况时应紧急降负荷，根据实际情况，确保厂用电正常，同时联系汽机紧急打闸停机。
3、若汽机打闸，未连跳发电机主开关时，必须确认自动主汽门确已关闭，且负荷到零，方可手动解列
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