電站運(yùn)行大課堂

水輪發(fā)電機(jī)知識(shí)問答（五）

——水輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前要進(jìn)行的試驗(yàn)或操作項(xiàng)目；發(fā)電機(jī)內(nèi)部突然短路的現(xiàn)象與原因分析；發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生電暈的原因、危害與采取的措施

一、水輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前和啟動(dòng)過程中，運(yùn)行人員要進(jìn)行哪些試驗(yàn)或操作？要進(jìn)行哪些監(jiān)視？

啟動(dòng)前，應(yīng)收回發(fā)電及其附屬設(shè)備的全部工作票并交代有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；拆除臨時(shí)安全設(shè)施及恢復(fù)常設(shè)遮攔，并對(duì)有關(guān)設(shè)備和回路進(jìn)行外觀檢查；測(cè)量發(fā)電機(jī)定子回路和轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁回路的絕緣電阻。

在啟動(dòng)前應(yīng)做的試驗(yàn)有：

1.斷路器和滅磁開關(guān)的分合閘試驗(yàn)。

2.斷路器和滅磁開關(guān)的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。

3.調(diào)速電動(dòng)機(jī)和磁場(chǎng)變阻器的動(dòng)作試驗(yàn)。

無論是手動(dòng)還是自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到約額定轉(zhuǎn)速的1/2時(shí)，值班人員應(yīng)檢查下列各點(diǎn)：

1.細(xì)聽發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)（或勵(lì)磁變壓器）、永磁機(jī)的內(nèi)部聲響是否正常。

2.軸承油溫、振動(dòng)及其運(yùn)轉(zhuǎn)部分是否正常。

3.整流裝置或滑環(huán)上電刷是否因振動(dòng)而發(fā)生接觸不良、跳動(dòng)或卡死現(xiàn)象。

4.發(fā)動(dòng)機(jī)各部分溫度有無異常升高現(xiàn)象。

5.發(fā)電機(jī)冷卻器水門、風(fēng)門是否在規(guī)定的開、關(guān)位置，冷卻器上是否凝結(jié)水珠。

經(jīng)以上檢查一切正常后，可繼續(xù)升速。達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，如工作正常，即可升壓，然后合滅磁開關(guān)、發(fā)電機(jī)斷路器母線側(cè)隔離開關(guān)和其他有關(guān)的隔離開關(guān)。再給轉(zhuǎn)子通入勵(lì)磁電流，緩慢增加勵(lì)磁電流，直至發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到電網(wǎng)電壓。在升壓過程中和升壓至額定值后，應(yīng)檢查發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)（或勵(lì)磁變壓器）有無異常振動(dòng)，電刷接觸是否良好，出口風(fēng)溫是否正常等。

發(fā)電機(jī)啟動(dòng)、升壓是一項(xiàng)重要的操作。為了防止產(chǎn)生和擴(kuò)大事故，加強(qiáng)啟動(dòng)、升壓過程中的監(jiān)視是完全必要的。

運(yùn)行值班員應(yīng)進(jìn)行以下監(jiān)視：

1.當(dāng)轉(zhuǎn)子電流達(dá)到空載勵(lì)磁電流的1/2時(shí)，應(yīng)用定子電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)檢查三相電壓是否平衡。檢查的目的是為了防止升壓過程中，由于電壓測(cè)量回路保險(xiǎn)熔斷或熔管未裝而造成誤指示，使發(fā)電機(jī)電壓升得過高。

2.注意監(jiān)視三相定子電流，此時(shí)發(fā)電機(jī)斷路器未合，未帶負(fù)載，電流表應(yīng)無指示，如發(fā)現(xiàn)有電流，說明回路有短路，應(yīng)降壓滅磁，進(jìn)行檢查。

3.當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)額定值，定子電壓應(yīng)為額定值，并檢查轉(zhuǎn)子電流是否與以往數(shù)值相同，以判斷轉(zhuǎn)子繞組是否匝間短路。

二、發(fā)電機(jī)內(nèi)部突然短路有哪些現(xiàn)象？分析其原因何在？

發(fā)電機(jī)內(nèi)部突出短路主要現(xiàn)象是：

1.發(fā)電機(jī)可能有強(qiáng)烈的沖擊聲及機(jī)組發(fā)生振動(dòng)。

2.定子電流表及轉(zhuǎn)子電流指標(biāo)均異常增大。

3.發(fā)電機(jī)電壓表指示降低。

4.發(fā)電機(jī)差動(dòng)（縱差或橫差）保護(hù)動(dòng)作，一方面發(fā)信號(hào)，同時(shí)使發(fā)電機(jī)出口斷路器和滅磁器開關(guān)自動(dòng)跳閘，機(jī)組自動(dòng)停機(jī)。

主要原因有：發(fā)電機(jī)定子繞組長(zhǎng)期高溫運(yùn)行，使絕緣老化或因機(jī)械振動(dòng)使絕緣損壞，相間擊穿；兩點(diǎn)接地；制造、安裝或檢修質(zhì)量不良，留下隱患而短路；機(jī)組過速使轉(zhuǎn)動(dòng)部分甩出；運(yùn)行中絕緣受潮引起短路等。

三、發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生電暈的原因是什么？有什么危害？

產(chǎn)生電暈的主要原因：發(fā)電機(jī)定子繞組的出槽口、通風(fēng)道、絕緣空隙、槽內(nèi)間隙、繞組端部固定處及端部引線等處，由于這些部位電場(chǎng)集中，其附近的空氣發(fā)生游離，即中性的原子變成帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核，從而形成電暈。電暈產(chǎn)生后，形成可見的藍(lán)色光圈并伴隨響聲放出臭氧。

電暈的危害：

1.由于電暈使定子繞組周圍的空氣發(fā)生游離而產(chǎn)生臭氧，又與空氣中氮化合生成氮氧化合物，進(jìn)而與電機(jī)內(nèi)部的潮氣結(jié)合而呈酸性物質(zhì)。這種酸性化合物對(duì)電機(jī)內(nèi)部的金屬部件及絕緣材料起著腐蝕作用，促使絕緣老化。

2.電暈形成必將增加發(fā)電機(jī)的損耗，影響其效率。還會(huì)導(dǎo)致定子繞組一些部位的電場(chǎng)分布很不均勻，電力線密集。在發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷或短路故障時(shí)，發(fā)電機(jī)的電壓將較正常運(yùn)行時(shí)的電壓增高很多，使一些部位易發(fā)生絕緣擊穿故障。

四、采取什么措施防止水輪發(fā)電機(jī)定子繞組端部及槽內(nèi)的電暈現(xiàn)象？

1.對(duì)不同額定電壓等級(jí)的水輪發(fā)電機(jī)，設(shè)計(jì)合理的不同的端部繞組結(jié)構(gòu)，可以防止或減輕端部繞組的電暈現(xiàn)象。

2.發(fā)電機(jī)繞組槽內(nèi)部分的防暈措施，常用的有：

（1）防止絕緣內(nèi)部因有氣隙而出現(xiàn)電離。在制作繞組絕緣時(shí)，采用無溶劑的多膠粉云母帶經(jīng)熱壓制成，或采用無溶劑少膠粉云母帶經(jīng)真空浸漬制成，用以消除繞組絕緣內(nèi)部的間隙。

（2）繞組槽部采用低電阻防暈層。防暈帶的表面電阻系數(shù)ρ=5×103～5×104Ω，由低電阻防暈帶繞制。防暈層與繞組絕緣的黏接應(yīng)良好。

（3）槽內(nèi)采用半導(dǎo)體漆。其電阻率穩(wěn)定，涂刷或噴涂半導(dǎo)體漆前，應(yīng)把漆攪拌均勻。

（4）槽內(nèi)所用的墊條，應(yīng)采用半導(dǎo)體玻璃面板制成。

（5）槽內(nèi)線圈與槽壁鐵芯之間的間隙應(yīng)小于0.5mm。

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