42MW汽轮发电机运行规程.docx
《42MW汽轮发电机运行规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《42MW汽轮发电机运行规程.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
42MW汽轮发电机运行规程
42MW汽轮发电机运行规程
（试行）
文件编号
编制向杰
审核
批准
版本号
受控状态
生效日期年月日
热电厂（发电三车间）
二00九年六月
目录
第一章总则2
5.1适用范围和一般要求2
5.2测量、信号、保护和联锁装置3
5.3励磁系统3
5.4冷却系统3
5.5轴承4
第二章发电机及附属设备技术参数5
5.1概述5
5.2主要技术数据5
第三章发电机结构简介8
第四章发电机正常使用、运行条件10
第五章发电机正常运行的监视和检查维护11
5.1发电机的起动、并列、加负荷和停机11
5.2发电机不正常运行17
第一章总则
.1适用范围和一般要求
1.1.1本规程仅适用于涟钢热电厂42MW同步发电机。
1.1.2发电机本体及励磁装置（包括永磁副励磁机及交流主励磁机），均应有制造厂的定额铭牌。
1.1.3发电机应按规定的顺序编号，并将序号明显地标明在发电机外壳上，其附属设备也应有相应编号。
如发电机具有几套同样的附属设备时，在每套附属设备上除标明发电机序号外，应附加“甲”、“乙”等字样以区分。
附属设备的阀门上，也应有编号和名称，并用箭头标出开闭的方向。
1.1.4为了检查制造、安装和检修后的质量，掌握发电机的参数和特性，发电机在投入运行前，应按照有关规定进行必要的试验，以决定发电机是否可以投入运行。
1.1.5发电机投运前应具有必要的运行备品和技术资料，主要内容有：
a.运行维护必需的备品；
b．发电机的安装维护使用说明书及随机供应的产品图纸；
c．发电机安装、检查和交接试验的各种记录；
d．发电机运行、检修、试验和停机的记录；
e．发电机缺陷和事故的记录
f．发电机及附属设备的定期预防性试验及绝缘分析记录；
g．现场运行规程。
1.1.6发电机所有的水、气、油管路均应按规定着色：
a．油管用黄色；
b．冷却器的冷却水管用黑色；
c．充压缩空气管用白色；
d．消防水管用桔黄色。
.2测量、信号、保护和联锁装置
1.2.1发电机应按照有关规程的规定装设必要的保护及联锁装置、测量监视仪表，并在仪表上用红线标示出运行定额。
1.2.2发电机应有适当的灭火装置，采用空气冷却的发电机，最好采用水灭火。
在发电机定子端盖内安装的特制喷水管，其喷嘴应对准定子绕组的端部。
在安装发电机的室内，应备有电气设备专用的灭火器。
.3励磁系统
1.3.1发电机应装有强行励磁装置和自动调整励磁装置，正常运行中（包括停机和起动）上述装置必须投入。
1.3.2励磁系统应具有强励能力，且电压强励倍数不小于1.8倍，强励时间不小于10s。
.4冷却系统
1.4.1空冷密闭式通风的发电机，应保持通风系统的严密性，一切接缝不严密处应严加堵塞。
冷空气室与热空气室应严密隔绝，并均应装设厚玻璃的窥视窗。
空气室的门应用金属做成，并应严密，室内有适当的照明，其开关应装在外面。
在空气室和空气道内应清洁无杂物，其墙壁应涂刷浅色油漆。
空气室内应设置水槽，用水管引出室外，以排除内部积水，并可监视冷却器是否泄漏。
1.4.2发电机通风系统不应有短路。
发电机的轴封应保持严密或符合制造厂规定。
发电机引出线附近，不应有空隙。
风扇的方向和风挡板的位置应该正确。
1.4.3向冷却器供水的管道系统中，应装有能够旋转的网状过滤器。
在冷却器排水的总管上，应装设可调节水量的阀门。
1.4.4凡充水的冷却系统，温度应不低于+5℃,以冷却器不结露为宜。
.5轴承
1.5.1发电机励磁机侧的轴承和励磁机的轴承，应与机壳绝缘（最好在两层绝缘间垫以金属板，以便测量绝缘）。
1.5.2当在汽轮发电机的转子上产生高的静电电压时，应在靠近汽轮机侧的轴上装设接地电刷，经100～300Ω的电阻接地。
1.5.3在每一油管上，应安装两个绝缘的法兰盘，以便在发电机运行时检查油管绝缘状况。
在全部油管装好后，汽轮发电机和励磁机轴承的绝缘电阻用1000V摇表测量时，不得低于1MΩ。
第二章发电机及附属设备技术参数
.1概述
本型发电机为隐极式三相同步发电机，配套汽轮机为N42-5.58型凝汽式汽轮机。
它与汽轮机直接耦合传动。
发电机的型号及含义如下：
QFW-40-2-10.5
QF：
表示汽轮发电机
W：
表示无刷励磁
40：
表示发电机有功功率为40MW
2：
发电机为2极电机
10.5：
电压等级为10.5kV
发电机的通风系统为密闭循环的通风系统，其热风由空气冷却器冷却，转子的冷却方式为空气内部冷却。
发电机的旋转方向从励磁机端看为逆时针方向旋转。
发电机的励磁电流由无刷励磁装置供给，该装置包括三相交流励磁机，永磁式副励磁机和自动电压调节器。
.2主要技术数据
2.2.1发电机技术数据
发电机型号：
QFW-42-2-10.5
有功功率（MW）：
42
定子额定电压（V）：
10500
定子额定电流（A）：
2749
功率因数：
0.8
频率（HZ）：
50
额定转速（r/min）：
3000
临界转速（r/min）：
1961/5717
转子重量（kg）：
18100
定子重量（kg）：
57025
冷却器容量（kW）：
1240
冷却空气量（m3/s）：
20
冷却器水量（m3/h）：
331
励磁机电压（V）：
193
励磁机电流（A）：
759
总重（kg）：
88898
制造厂：
南京汽轮电机（集团）有限责任公司
2.2.2交流主励磁机技术数据
型号：
TFLW168-3000A
输出功率：
168kW
输出电压：
DC220V
输出电流：
764A
转速：
3000rpm
整流方式：
三相全波整流桥式
快速熔断器额定电流：
450A
快速熔断器额定电压：
250V
快速熔断器数量：
12
整流二极管正向平均电流：
330A
整流二极管反向工作电压峰值：
2000V
整流二极管数量：
正反向各6
制造厂：
南京汽轮电机（集团）有限责任公司
2.2.3永磁副励磁机技术数据
永磁发电机型号：
TFY2.85-3000C
相数：
1
容量：
2.85kVA
励磁方式：
永磁
额定频率：
400Hz
额定电压：
190V
额定电流：
15A
功率因数：
0.9
额定转速：
3000r/min
防护等级：
IP54
绝缘等级：
F
制造厂：
南京汽轮电机（集团）有限责任公司
第三章发电机结构简介
3.1机座采用钢板焊接，为长机座，沿轴向有10块隔板构成9个腔室，其中有5个腔室构成两进三出的风路，外有罩板覆盖，其内部由通风管和圆钢构成坚固的整体，4只吊攀焊在机座两侧。
3.2定子铁芯采用表面涂绝缘漆的高导磁、低损耗的电工硅钢扇形片迭压而成，支持筋通过角钢焊接在机座壁板上。
铁芯沿轴向分成若干小段，每段之间用工字型的通风槽钢点焊在通风板上构成径向通风道，扇形片通过鸠尾筋固定在机座内，扇形片迭压压紧后藉两端的无磁性压指和压圈压紧，压圈与支持筋间用键锁紧焊牢，压圈外面镶有铜屏蔽环。
3.3定子线圈为半组式双层线圈，线圈由多股绝缘的扁铜线组成，并在槽内进行编织换位，线圈采用F极绝缘材料，其允许温升限值按B级（最高130℃）考核。
3.4转轴采用整体的优质合金钢锻制，在本体部位铣有幅向主槽（嵌线槽），该槽底有通风副槽，大齿和小齿上有通风小槽，在这些通风小槽上有规律地排列若干小槽楔，使得气流通过这些小槽楔间风孔进入气隙。
3.5转子线圈采用抗蠕变性能较高的合银硬铜线，每匝线圈由端部分成两半线圈。
直线部位冲有若干径向通风孔，线圈端部用电阻接触焊焊牢，转子匝间绝缘和槽绝缘均采用F级绝缘材料，其允许温升限值也按B级考核。
为防止转子线圈受热膨胀变形堵塞线圈风孔，在线圈直线部分中间用玻璃布棒销子固定线圈、匝间绝缘和槽绝缘。
转子冷却方式为空内冷，来自转子线圈端部下的气流一部分进入通风副槽，经线圈的径向通风孔进入气隙，转子线圈端部的通风是通过护环下导流圈上的径向通风孔和轴向通风沟，再由中心环上的轴向通风孔排出。
转子嵌线槽全部采用铝槽楔，它与端部的铜阻尼片构成阻尼回路，改善运行条件。
3.6护环采用高强度的反磁性合金钢锻制，它与转子本体和中心环采用热套配合，护环为悬挂式，护环与护环下绝缘间装有铝合金导流圈，护环下绝缘材料为F级。
磁极出线通过导电螺钉和转轴中心孔的导电杆接至交流励磁机旋转整流环上。
3.7转子本体两端各装有螺旋桨式风扇，风叶与风扇环间用销钉固紧。
3.8轴承为端盖式滑动轴承，轴承装在下半端盖内，具有能自动调整的球面，轴瓦内圆铸有巴氏合金，轴承上装有高压顶油装置。
轴承座两侧装有带槽密封环，密封环内装有气封环，通过橡胶管将风扇后的高压空气接到气封环内，使此处保持一定的压力防止漏油。
轴承上装有测振动传感器。
励端轴瓦、油管间以及轴承密封圈间均设有绝缘，汽端轴承座上装有接地电刷，轴承润滑油由汽轮机的润滑油系统供给。
3.9发电机的内端盖为铝板铆接，由4块拼成一个整圆，内圆装有导风圈，外端盖为钢板结构，励端的外端盖有供励磁机通风的进出风口。
3.10发电机底板为平板式结构，由发电机底板和励磁机底板组成。
3.11发电机有下列测温点：
定子线圈上、下层间；定子铁芯的齿部和轭部都装有铂电阻测温元件，即0℃为100Ω；机座下出风口装有铜热电阻；轴承上装有测量轴瓦温度和出油温度的铜热电阻，0℃为50Ω。
3.12发电机的通风系统为密闭循环，发电机的风斗、垫板装配与预先浇铸在基础内的钢板用螺钉把紧，构成一个密闭循环的通风道。
空气冷却器为绕簧式结构。
第四章发电机正常使用、运行条件
4.1发电机正常使用条件
a.冷却空气温度不超过40℃
b．海拔不超过1000m
4.2发电机在正常的使用条件下额定运行时，各主要部位的温升限值如下（K）：
发电机部位
温度测量位置及测量方法
冷却介质为40℃时允许的温升限值
定子绕组
槽内上下层线圈间埋置检温计法
80
转子绕组
电阻法
90
定子铁芯
齿部和轭部埋置检温计法
80
4.3发电机各部位的最低绝缘电阻（MΩ）：
发电机部位
最低绝缘要求
测量条件
定子线圈对地及相间
7
干燥后接近工作温度，用2500V摇表
转子线圈对地
1
冷态（20℃）用500V摇表
检温计
1
冷态，用250V摇表
励磁端轴承
1
1000V摇表
4.4发电机的空气冷却器，进水温度不宜超过33℃。
冷风温度正常不能超过40℃，当冷风温度高于额定值时，定子电流应按照下述原则适当降低：
发电机冷风温度
冷风温度每升高1℃定子电流较额定值降低
40～45℃
1.5%
45～50℃
2.0%
50～55℃
3.0%
注：
发电机进风温度最高不允许超过55℃
4.4.1当冷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有相应的增加，但定、转子电流只允许增加至冷风温度较额定值低10℃时止（即30℃）。
如进风温度继续降低，也不得再增加电流值。
一般为保证冷却器不凝露，进风温度以不低于20℃为宜。
4.4.2发电机的出风温度不予规定，但应监视进、出风温差。
若温差显著增大，则表明发电机冷却系统已不正常，或发电机内部的损失有所增加，应分析原因，采取措施。
4.5发电机为额定功率因数，电压变化范围为±5%和频率变化范围为±1%时，能连续输出额定功率。
4.6当发电机运行中功率因数变动时，应使转子及定子电流不超过当时进风温度时的允许值，发电机的功率因数一般情况下不允许超过迟相0.95。
4.7发电机三相负载不对称时，若每相电流均不超过额定值，负序电流与额定电流之比不超过10%时，能连续运行。
4.8发电机连续运行的最高允许电压不得大于额定值的110%（11.55kV），最低运行电压应根据稳定运行的要求来确定，但不允许低于额定值的90%（9.45kV）。
当发电机的电压下降到低于额定值的95%（9.975kV）时，定子电流长期运行的数值，不得超过额定电流的105%（2886A）。
第五章发电机正常运行的监视和检查维护
.1发电机的起动、并列、加负荷和停机
5.1.1起动前的检查
5.1.1.1发电机本体及所属设备的全部检修工作票已收回，全部接地线和临时遮栏已拆除，发电机检修现场清理整齐，风道清扫干净无杂物，空冷器铜管无漏水现象.
5.1.1.2机组安装、检修完毕后，全部螺栓紧固到位。
5.1.1.3润滑油系统畅通，与汽机配合检查润滑油系统及传动情况，并试运行。
5.1.1.4冷却系统的试运行情况良好，冷却器的冷却管路畅通，水源充分，水质、水压均符合要求。
5.1.1.5发电机的测温装置已经检验正确并安装完毕。
5.1.1.6励磁回路的检查试验已完毕。
5.1.1.7机组的安全、消防、通讯设备及事故照明设备完好，符合运行条件。
5.1.1.8发电机保护装置的各仪表、开关良好。
5.1.1.9检查发电机各部位的绝缘电阻符合本规程4.3款要求。
对励磁回路的绝缘检查应征得车间主管领导同意，将励磁整流二极管短接或从励磁回路中断开后方可进行。
测量时应使用500V摇表，绝缘电阻值不应小于0.5MΩ。
各部位绝缘电阻值达不到规定要求或较前一次测量结果有显著的降低（降低到前次的1/3以上）时，应采取措施恢复。
如果一时不能恢复，则机组能否投入运行应汇报生产调度部门再做决定。
5.1.1.10接地电刷接触良好。
5.1.1.11发电机小室各部分接线正确无误，发电机出线小室无异物，电压、电流互感器外观完好，消弧线圈可靠接地，中性点接地刀闸已合到位，所有一次保险完好，PT接线是否正确，其刀闸已合到位。
5.1.1.12发电机高压柜内设备完好无异常，并应试验发电机主断路器和自动灭磁开关的拉、合闸（包括两者间的连锁）情况。
5.1.1.13发电机起动前，用盘车装置来转动转子，并用听针听试各部位声音无异常，以确保转动部分没有任何卡涩。
5.1.2空气冷却器的运行
5.1.2.1打开进水阀，打开通气孔塞，排走空气；
5.1.2.2当空气排掉后，关闭通气孔塞，运行一小时后再放气；
5.1.2.3正常接通水源，检查流量是否正常，检查连接法兰是否漏水。
5.1.3发电机起动、升压
发电机在现场运行时，应逐渐加速。
注意观察发电机、励磁机是否有异常的噪音，如摩擦声、电干扰声、碰击声等，任何噪音都必须进行分析。
监视轴承的振动和供油是否正常。
当达到额定转速时，必须检查轴承的出油温度，空气冷却器的供水等情况。
检查发电机各部分的温度是否异常，任何异常都必须加以分析并妥善处理。
当发电机升速至额定转速后，投入励磁系统，调节励磁电流使定子电压逐步升到额定值。
升压操作步骤：
1、当发电机转速达到额定转速时，在发电机保护屏上按下复位键，对发电机保护屏的各种保护动作信号复位。
2、将励磁屏“就地/主控”开关（2QK）置于“就地”，方式选择开关（4QK）置于“恒电压”方式，通道选择开关（1QK）置于“切除”位置，励磁运行方式选择开关（3QK）置“手动”位置。
3、合上直流电源开关（2QS）、交流电源开关（1QS），使DVR上电自检，自检完毕，显示“准备开机”等字样。
4、合上通道A及通道B的励磁输入开关（1KKA、1KKB），将通道选择开关切换到通道A或通道B。
5、将励磁运行方式选择开关（3QK）切换到“自动”位置，发电机将按照设定的时间自动升压到90%Ue（9.45kV），此时记录好励磁电流、机端电压，作为下次开机参考，若需要手动励磁运行时，可切换到手动位置。
6、手动操作增磁/减磁（5QK）开关，升压到发电机额定电压（10.5kV）。
升压过程中的注意事项：
a．发电机升压和并列应得到值长命令后方可进行
b．发电机不允许在冷却系统未通水的情况下投入励磁升压
c．升压过程中发电机各部位振动值应在规定的范围内
d．发电机升压时，应监视定子三相电流为零，无异常或事故信号。
e．发电机定子电压升起后，应确认定、转子回路的绝缘良好。
f．当定子电压到额定值时，转子电压、转子电流应与空载值相近。
g．在升压过程中，发现定子电流升起或出现定子电压失控应立即拉开灭磁开关对发电机进行灭磁。
5.1.4发电机并网
发电机与系统并网时，必须符合同期条件，即发电机频率、电压幅值和电压相位与系统一致，满足同期条件后，才能并入电网。
自动并网：
方法
（一）：
将自动同期装置控制开关置“就地”，发电机同期开关置“投入”，同步检查开关置“允许”，同期方式选择开关置“自动”，由同期装置自动调压、调速，当检测到同期条件满足时，自动发出命令，合上发电机出线断路器，自动同期并网后，及时将各开关复位。
方法
（二）：
先从后台发出“同期请求”，等“允许同期信号”灯由“绿色”变为“红色”时，将自动同期装置控制开关置“远方”，同步检查开关置“允许”，同期方式选择开关置“自动”，由同期装置自动调压、调速，当检测到同期条件满足时，自动发出命令，合上发电机出线断路器，自动同期并网后，一定要及时点击后台“同期复归”。
手动并网：
将发电机同期开关打到“投入”，同步检查开关打到“允许”，同期方式选择开关置“手动”。
根据整步表的转动的速度及电压表、频率表的指示值，操作同期屏上发电机的“增速、减速”开关调整发电机频率与系统频率一致，操作“增磁、减磁”开关调整发电机电压与系统电压一致。
调整至同步表顺时针方向缓慢转动（4—6r/min）在同期点时合上发电机出线断路器,同期并网后，各开关及时复位。
检查发电机带有功、无功负荷正常。
三相电流正常，将发电机同期开关切至“退出”。
手动并网的注意事项：
a．只有在发电机的频率与系统频率差在1HZ以内才允许投入同期检定装置，并投入同期闭锁。
b．运行人员应了解发电机主断路器的动作时间，掌握开关合闸的导前角度。
c．同期表指针转速过快，跳动、停滞摆动或倒转时禁止并列。
d．发电机并列后，应尽快增加发电机有、无功负荷至零以上，以防止逆功率保护动作解列。
5.1.5发电机加负荷
当发电机并入电网后，立即加无功，使发电机带上kvar的无功，有功由DEH系统自动控制,加有功负荷的速度取决于汽轮机运行工况。
加负荷时应注意监视冷却介质的温升、定转子铁芯及绕组温度、励磁系统工作情况。
发电机在冷态或热态开机带负荷运行情况如下：
1、冷态开机：
①并网后带有功1000kW，匀速加负荷至8000kW，时间为20min;
②在8000kW负荷下运行15min;
③匀速加负荷至20000kW,时间为20min;
④在20000kW负荷下运行15min;
⑤匀速加负荷至42000kW，时间为30min;
2、热态开机：
①并网后带有功1000kW，匀速加负荷至8000kW，时间为8min;
②在8000kW负荷下运行10min;
③匀速加负荷至20000kW,时间为6min;
④在20000kW负荷下运行10min;
⑤匀速加负荷至42000kW，时间为20min;
特别注意：
当发电机3000r/min、励磁自动建压到10.5KV时,励磁屏上显示的空载励磁电压约为V左右,显示的空载励磁电流约为A左右；在发电机带42MW有功、10MVAr无功时,励磁电压约为V左右,励磁电流约为A左右。
5.1.6发电机运行中的监视和检查
5.1.6.1所有安装在发电机仪表盘上的电气表计指示值，必须每小时记录一次。
5.1.6.2发电机定子线圈、定子铁芯和进出风温度，必须每2小时检查一次，记录一次。
发电机过负荷或冷却器进水温度高于38℃时，上述温度应每小时记录一次。
5.1.6.3正常运行时，发电机润滑油的出油温度不得超过65℃，轴瓦温度不得超过80℃。
5.1.6.4发电机本体及附属设备的外观检查，应每2小时进行一次。
5.1.6.4发电机各部位温度的报警值和跳闸值
部位
报警值
跳闸值
定子绕组温度（℃）
150
160
轴承出油温度（℃）
87
90
轴瓦温度（℃）
92
95
发电机出风温度（℃）
105
----------------------------
轴承之间振动值（mm/sec）
12
19
5.1.7发电机停运
5.1.7.1发电机正常解列停机的步骤：
1）由电气运行人员与汽机运行人员相互配合，电气运行人员减无功，汽机运行人员减有功。
2）确认发电机有功负荷至零，无功负荷近于零。
3）到同期屏手动操作发电机控制开关1kk（选择开关打到“就地”），手动断开发电机主断路器。
4）确认发电机主断路器跳闸。
5）拉开灭磁开关
6）确认发电机灭磁开关断开
7）检查发电机三相定子电流表指示为零。
8）在励磁屏上将通道选择开关打到“切除”，并断开通道A输入、通道B输入、直流电源、交流电源开关。
9）将发电机主断路器小车摇至试验位置。
10）退出所有发电机保护压板。
11）断开发电机主断路器的控制电源。
5.1.7.2发电机解列应遵守下列规定：
1）除紧急停机外，解列发电机必须有值长的命令方可进行。
2）发电机解列后，必须断开断路器的控制电源及励磁屏通道输入开关及交直流电源开关。
.2发电机不正常运行
5.2.1发电机事故过负荷
在事故情况下，允许发电机的定子绕组在短时内过负荷运行，同时也允许转子绕组有相应的过负荷。
短时过负荷允许值参照下表：
定子绕组短时过负荷电流/额定电流
1.1（3023A）
1.12（3078A）
1.15（3161A）
1.25（3436A）
1.5（4123A）
持续时间（min）
60
30
15
5
2
如果正常运行时定子或转子线圈温度较高，应适当限制短时过负荷的倍数和时间。
当发电机的定子电流达到过负荷倍数允许值时，运行人员应该首先检查发电机的功率因数和电压，并记录过负荷的大小和时间。
在允许的持续时间内，用减少励磁电流的方法，减低定子电流到正常值，但不得使功率因数过高和电压过低。
如果减低励磁电流不能使定子电流降低到正常值时，则必须降低发电机的有功负荷或切断一部分负荷。
5.2.2发电机事故处理
5.2.2.1发电机发生剧烈的震荡或失去同期时（系统上发生短路，发电机突然减少励磁等），在仪表上有下列指示：
1、定子电流表的指针来回剧烈地摆动，定子电流的摆动有超过正常值的情形
2、发电机和母线上各电压表指针都发生剧烈的摆动，经常是电压降低
3、功率表的指针在全盘上摆动
4、励磁电流在正常值附近摆动
发电机发出鸣音，其节奏与上列各表计的摆动合拍，这时运行人员应适当降低发电机的有功负荷。
若仍不能恢复同期，应及时向生产调度报告，经过一定时间（或振荡数次），将发电机与系统解列。
5.2.2.2当系统内或其他并列运行的发电机发生事故，引起电压下降，发电机的励磁由自动励磁调整器和强行励磁装置增加到最大时，运行人员应注意，强励时间不能超过10s。
10s后应采取措施，降低发电机的定子与转子电流到正常运行所允许的数值。
5.2.2.3在发电机主断路器以外发生长时间的短路，且定子电流表的指针指向最大而电压剧烈降低时，如果发电机的保护装置拒绝动作，运行人员应立即手动将发电机解列。
5.2.2.4当发电机的断路器自动自电网切断时，运行人员应立
升级会员 