电气.docx
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电气
2.提高发电机的功率因数对发电机的运行有什么影响?
发电机的功率因数提高后,根据功角特性,发电机的工作点将提高,发电机的静态稳定储备减少,发电机的稳定性降低。
因此,在运行中不要使发电机的功率因数过高。
4为什么发电机要装设转子接地保护?
发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一,励磁回路一点接地故障,对发电机并未造成危害,但相继发生第二点接地,即转子两点接地时,由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体,并使励磁绕组电流增加可能因过热而烧伤;由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化,两点接地故障的后果是严重的,故必须装设转子接地保护。
5.发电机在运行中功率因数降低有什么影响?
当功率因数低于额定值时,发电机出力应降低,因为功率因数越低,定子电流的无功分量越大,由于电枢电流的感性无功电流起去磁作用,会使气隙合成磁场减小,使发电机定子电压降低,为了维持定子电压不变,必须增加转子电流,此时若保持发电机出力不变,则必然会使转子电流超过额定值,引起转子绕组的温度超过允许值而使转子绕组过热。
6.发电机定子绕组单相接地对发电机有何危险?
发电机的中性点是绝缘的,如果一相接地,表面看构不成回路,但是由于带电体与处于地电位的铁芯间有电容存在,发生一相接地,接地点就会有电容电流流过。
单相接地电流的大小,与接地绕组的份额
成正比。
当机端发生金属性接地,接地电流最大,而接地点越靠近中性点,接地电流愈小,故障点有电流流过,就可能产生电弧,当接地电流大于5A时,就会有烧坏铁芯的危险。
此外,单相接地故障还会进一步发展为匝间短路或相间短路,从而出现巨大的短路电流,造成发电机的损坏。
7.发电机启动升压时为何要监视转子电流、定子电压和定子电流?
(1)若转子电流很大,定子电压较低,励磁电压降低,可能是励磁回路短路,以便及时发现问题;
(2)额定电压下的转子电流较额定空载励磁电流明显增大时,可以判定转子绕组有匝间短路或定子铁芯片间有短路故障;
监视定子电压是为了防止电压回路断线或电压表卡,发电机电压升高失控,危及绝缘。
监视定子电流是为了判断发电机出口及主变高压侧有无短路现象。
8.发电机电压达不到额定值有什么原因?
(1)磁极绕组有短路或断路;
(2)磁极绕组接线错误,以致极性不符;
(3)磁极绕组的励磁电流过低;
(4)换向磁极的极性错误;
(5)励磁机整流子铜片与绕组的连接处焊锡熔化;
(6)电刷位置不正或压力不足;
(7)原动机转速不够或容量过小,外电路过载。
9.发电机过负荷运行应注意什么?
在事故情况下,发电机过负荷运行是允许的,但应注意:
(1)当定子电流超过允许值时,应注意过负荷的时间不得超过允许值;
(2)在过负荷运行时,应加强对发电机各部分温度的监视使其控制在规程规定的范围内。
否则,应进行必要的调整或降出力运行;
(3)加强对发电机端部、滑环和整流子的检查;
(4)如有可能加强冷却,降低发电机入口风温;发电机变压器组增开油泵、风扇。
10.发电机逆功率运行对发电机有何影晌?
一般发生在刚并网时,负荷较轻,造成发电机逆功率运行,这样的情况对发电机一般不会有什么影响;
当发电机带着高负荷运行时,若引起发电机逆功率运行可能造成发电机瞬间过电压,因为带负荷时一般为感性(即迟相运行)即正常运行的电枢反应磁通的励磁电流在负荷瞬间消失后,会使全部励磁电流使发电机电压升高,升高多少与励磁系统特性有关,从可靠性来讲,发生过电压对发电机有不利的影响,可能由于某种保护动作引起机组跳闸。
11.发电机非全相运行要注意哪些问题?
(1)不能打闸;
(2)不能断励磁开关;
(3)根据发电机容量控制负序电流小于额定电流6%~8%;
(4)如励磁开关动作跳闸,主汽门已关闭应立即断拉开发—变组所接母线上的所有开关。
12.发电机并、解列前为什么必须投主变压器中性点接地隔离开关?
因为主变压器高压侧断路器一般是分相操作的,而分相操作的断路器在合、分操作时,易产生三相不同期或某相合不上、拉不开的情况,可能在高压侧产生零序过电压,传递给低压侧后,引起低压绕组绝缘损坏。
如果在操作前合上接地隔离开关,可有效地限制过电压,保护绝缘。
14.继电保护及自动装置的基本作用是什么?
继电保护及自动装置的基本作用是:
(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;
(2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员),而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
此时一般不要求保护迅速动作,而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
15.发电机强励的作用?
(1)增加系统的稳定性;
(2)在切除系统短路故障后使系统电压迅速恢复;
(3)提高带时限保护的动作可靠性;
(4)改善系统事故时电动机的自启动条件。
16.变压器零序保护的保护范围是什么?
变压器零序保护用来反映变压器中性点直接接地系统侧绕组的内部及其引出线上的接地短路,也可作为相应母线和线路接地的后备保护。
17.什么叫断路器失灵保护?
失灵保护又称后备接线保护。
该保护装置主要考虑由于各种因素使故障元件的保护装置动作,而断路器拒绝动作(上一级保护灵敏度又不够),将有选择地使失灵断路器所连接母线的断路器同时断开,防止因事故范围扩大使系统的稳定运行遭到破坏,保证电网安全。
这种保护装置叫断路器失灵保护。
18.厂用电动机低电压保护起什么作用?
(1)当电动机供电母线电压短时降低或短时中断时,为了防止多台电动机自起动使电源电压严重降低,通常在次要电动机上装设低电压保护;
(2)当供电母线电压低到一定值时,低电压保护动作将次要电动机切除,使供电母线电压迅速恢复到足够的电压,以保证重要电动机的自起动。
19.电力系统对继电保护装置的基本要求是什么?
(1)快速性。
要求继电保护装置的动作尽量快,以提高系统并列运行的稳定性,减轻故障设备的损坏,加速非故障设备恢复正常运行;
(2)可靠性。
要求继电保护装置随时保持完整、灵活状态。
不应发生误动或拒动;
(3)选择性。
要求继电保护装置动作时,跳开具故障点最近的断路器,使停电范围尽可能缩小;
(4)灵敏性。
要求继电保护装置在其保护范围内发生故障时,应灵敏地动作。
20.异步电动机空载电流出现不平衡,是由哪些原因造成的?
(1)电源电压三相不平衡;
(2)定子绕组支路断线,使三相阻抗不平衡;
(3)定子绕组匝间短路或一相断线;
(4)定子绕组一相接反。
21断路器拒绝合闸的原因有哪些?
断路器拒绝合闸有可能是以下原因:
(1)操作、合闸电源中断,如操作、合闸熔断器熔断等;
(2)操作方法不正确,如操作顺序错误、联锁方式错误、合闸时间短等;
(3)断路器不满足合闸条件,如同步并列点不符合并列条件等;
(4)直流系统电压太低;
(5)储能机构未储能或储能不充分;
(6)控制回路或操动机构故障。
22断路器拒绝跳闸的原因有哪些?
断路器拒绝跳闸的原因有以下几个方面:
(1)操动机构的机械有故障,如跳闸铁芯卡涩等;
(2)继电保护故障。
如保护回路继电器烧坏、断线、接触不良等;
(3)电气控制回路故障,如跳闸线圈烧坏、跳闸回路有断线、熔断器熔断等。
23.操作隔离开关时,发生带负荷误操作时怎样办?
(1)如错拉隔离开关:
当隔离开关未完全断开便发生电弧,应立即合上;若隔离开关已全部断开,则不许再合上;
(2)如错合隔离开关时:
即使错合,甚至在合闸时发生电弧,也不准再把刀闸拉开;应尽快操作断路器切断负荷。
24操作隔离开关的要点有哪些?
(1)合闸时:
对准操作项目;操作迅速果断,但不要用力过猛;操作完毕,要检查合闸良好;
(2)拉闸时:
开始动作要慢而谨慎,闸刀离开静触头时应迅速拉开;拉闸完毕,要检查断开良好。
25断路器、负荷开关、隔离开关在作用上有什么区别?
断路器、负荷开关、隔离开关都是用来闭合和切断电路的电器,但它们在电路中所起的作用不同。
断路器可以切断负荷电流和短路电流;负荷开关只可切断负荷电流,短路电流是由熔断器来切断的;隔离开关则不能切断负荷电流,更不能切断短路电流,只用来切断电压或允许的小电流。
26.短路对发电机有什么危害?
短路的主要特点是电流大,电压低。
电流大的结果是产生强大的电动力和发热,它有以下几点危害:
(1)定子绕组的端部受到很大的电磁力的作用;
(2)转子轴受到很大的电磁力矩的作用;
(3)引起定子绕组和转子绕组发热。
27励磁调节器运行时,手动调整发电机无功负荷时应注意什么?
(1)增加无功负荷时,应注意发电机转子电流和定子电流不能超过额定值,既不要使发电机功率因数过低。
否则无功功率送出太多,使系统损耗增加,同时励磁电流过大也将是转子过热;
(2)降低无功负荷时,应注意不要使发电机功率因数过高或进相,从而引起稳定问题。
1.轻瓦斯动作原因是什么?
(1)因滤油,加油或冷却系统不严密以致空气进入变压器;
(2)因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下;
(3)变压器故障产生少量气体;
(4)发生穿越性短路;
(5)气体继电器或二次回路故障。
2.在什么情况下需将运行中的变压器差动保护停用?
变压器在运行中有以下情况之一时应将差动保护停用:
(1)差动保护二次回路及电流互感器回路有变动或进行校验时;
(2)继电保护人员测定差动回路电流相量及差压;
(3)差动保护互感器一相断线或回路开路;
(4)差动回路出现明显的异常现象;
(5)误动跳闸。
3.变压器重瓦斯保护动作后应如何处理?
变压器重瓦斯保护动作后,值班人员应进行下列检查:
(1)变压器差动保护是否有掉牌;
(2)重瓦斯保护动作前,电压、电流有无波动;
(3)防爆管和吸湿器是否破裂,释压阀是否动作;
(4)气体继电器内部是否有气体,收集的气体是否可燃;
(5)重瓦斯掉牌能否复归,直流系统是否接地。
通过上述检查,未发现任何故障迹象,可初步判定重瓦斯保护误动。
在变压器停电后,应联系检修人员测量变压器绕组的直流电阻及绝缘电阻,并对变压器油做色谱分析,以确认是否为变压器内部故障。
在未查明原因,未进行处理前,变压器不允许再投入运行。
16.断路器越级跳闸应如何检查处理?
断路器越级跳闸后,应首先检查保护及断路器的动作情况。
如果是保护动作断路器拒绝跳闸造成越级,应在拉开拒跳断路器两侧的隔离开关后,给其他非故障线路送电。
如果是因为保护未动作造成越级,应将各线路断路器断开,合上越级跳闸的断路器。
再逐条线路试送电(或其他方式),发现故障线路后,将该线路停电,拉开断路器两侧的隔离开关,再给其他非故障线路送电,最后再查找断路器拒绝跳闸或保护拒动的原因。
4.引起电压互感器的高压熔断器熔丝熔断的原因是什么?
(1)系统发生单相间歇电弧接地;
(2)系统发生铁磁谐振;
(3)电压互感器内部发生单相接地或层间、相间短路故障;
(4)电压互感器二次回路发生短路而二次侧熔丝选择太粗而未熔断时,可能造成高压侧熔丝熔断。
5.在什么情况下容易产生操作过电压?
(1)切合电容器或空载长线路;
(2)断开空载变压器、电抗器、消弧线圈及同步发电机;
(3)在中性点不接地系统中,一相接地后产生间歇性电弧引起过电压;
18.为什么现代大型发电机应装设非全相运行保护?
发电机—变压器组高压侧的断路器多为分相操作的断路器,常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸,或在运行中突然一相跳闸,这种异常工作,将在发电机—变压器组的发电机中流过负序电流,如果靠反应负序电流的反时限保护动作(对于联络变压器,要靠反应短路故障的后备保护动作),则会由于动作时间较长,而导致相邻线路对侧的保护动作,使故障范围扩大,甚至造成系统瓦解事故。
因此,对于大型发电机—变压器组,在220kV及以上电压侧为分相操作的断路器,要求装设非全相运行保护。
6.什么是蓄电池浮充电运行方式?
直流系统正常运行主要由充电设备供给正常的直流负载,同时还以不大的电流来补充蓄电池的自放电。
蓄电池平时不供电,只有在负载突然增大(如断路器合闸等),充电设备满足不了时,蓄电池才少量放电。
这种运行方式称为浮充电方式。
1.启动电动机时应注意什么?
应注意下列事项:
(1)如果接通电源开关,电动机转子不动,应立即拉闸,查明原因并消除故障后,才允许重新启动。
(2)接通电源开关后,电动机发出异常响声,应立即拉闸,检查电动机的传动装置及电源是否正常。
(3)接通电源开关后,应监视电动机的启动时间和电流表的变化。
如启动时间过长或电流表电流迟迟不返回,应立即拉闸,进行检查。
(4)在正常情况下,厂用电动机允许在冷态下启动两次,每次间隔时间不得少于5min;在热态下启动一次。
只有在处理事故时,才可以多启动一次。
(5)启动时发现电动机冒火或启动后振动过大,应立即拉闸,停机检查。
(6)如果启动后发现运转方向反了,应立即拉闸,停电,调换三相电源任意两相后再重新启动。
2.发电机应装设哪些类型的保护装置?
有何作用?
根据发电机容量大小、类型、重要程度及特点,装设下列发电机保护,以便及时反映发电机的各种故障及不正常工作状态。
(1)纵差动保护。
用于反映发电机线圈及其引出线的相间短路。
(2)横差动保护。
用于反映发电机定子绕组的同相的一个分支匝间或同相不同分支间短路。
(3)过电流保护。
用于切除发电机外部短路引起的过流,并作为发电机内部故障的后备保护,通常与复合电压(低电压、负序电压等)进行配合。
(4)单相接地保护。
反映定子绕组单相接地故障。
在不装设单相接地保护时,应用绝缘监视装置发出接地故障信号。
(5)不对称过负荷保护。
反映不对称负荷引起的过电流,一般在5MW以上的发电机应装设此保护,动作于信号。
(6)对称过负荷保护。
反映对称过负荷引起的过电流,一般应装设于一相过负荷信号保护。
(7)过压保护。
反映大型汽轮发电机突然甩负荷时,引起的定子绕组的过电压。
(8)励磁回路的接地保护,分转子一点接地保护和转子两点接地保护。
反映励磁回路绝缘状态。
(9)失磁保护。
是反应发电机由于励磁故障造成发电机失磁,根据失磁严重程度,使发电机减负荷或切厂用电或跳发电机。
(10)发电机断水保护。
装设在水冷发电机组上,反应发电机冷却水中断故障。
以上十种保护是大型发电机必需的保护。
为了快速消除发电机故障,以上介绍的各类保护,除已标明作用于信号的外,其它保护均作用发电机断路器跳闸,并且同时作用于自动灭磁开关跳闸。
3.什么叫备用电源自动投入装置,其作用和要求是什么?
备用电源自动投入装置就是当工作电源因故障被断开后,当备用电源正常时,能自动地而且迅速地将备用电源投入工作或将用户切换到备用电源上去,使用户不致于停电的一种装置,简称为BZT装置。
对BZT装置的基本要求有以下几点:
(1)装置的启动部分应能反应工作母线失去电压的状态。
在工作母线失去电压的情况下,备用电源均应自动投入,以保证不间断供电。
(2)工作电源断开后,备用电源才能投入。
为防止把备用电源投入到故障元件上,以致扩大事故,扩大设备损坏程度,而且达不到BZT装置的预定效果,因此要求只有当工作电源断开后,备用电源方可投入,这一点是不容忽视的。
(3)BZT装置只能动作一次,以免在母线上或引出线上发生持续性故障时,备用电源被多次投入到故障元件上,造成更严重的事故。
(4)BZT装置应该保证停电时间最短,使电动机容易自启动。
(5)当电压互感器的熔断器熔断时BZT装置不应动作。
(6)当备用电源无电压时,BZT装置不应动作。
为满足上述基本要求,BZT应由低电压启动和自动合闸两部分组成,其作用如下:
低电压启动部分,当母线因各种原因失去电压时,断开工作电源。
自动合闸部分,在工作电源的断路器断开后,将备用电源的断路器投入。
4.发电机非全相运行处理原则步骤是什么?
(1)发电机并列时,发生非全相,应立即调整发电机有功、无功负荷到零,将发电机与系统解列;如解列不掉,则应立即断开发电机所在母线上的所有开关(包括分段开关、母联开关及旁路开关)。
(2)发电机解列时,发生非全相分闸,应检查发电机有功、无功负荷到零,立即断开发电机所在母线上的所有开关(包括分段开关、母联开关及旁路开关)。
当某线路开关也断不开时,联系调度拉开对侧开关。
(3)当发生非全相运行时,灭磁开关已跳闸,若汽机主汽门已关闭,应立即断开发电机所在220KV母线上的所有开关(包括分段开关、母联开关及旁路开关);若汽机主汽门未关闭时,则应立即合上灭磁开关,维持转速,给上励磁,再进行处理;立即断开发电机所在220KV母线上的所有开关(包括分段开关、母联开关及旁路开关)。
(4)做好发电机定子电流和负序电流变化、非全相运行时间、保护动作情况、有关操作等项目的记录,以备事后对发电机的状况进行分析。
5.励磁系统故障对发电机与电力系统的危害是什么?
※
运行中的大容量发电机组,如果发生低励、失磁故障,将对发电机和电力系统的稳定运行造成非常严重的影响。
(1)对电力系统的影响
1)低励或失磁时,发电机从电力系统吸收无功,引起系统电压下降。
如果电力系统无功储备不足,将使临近故障发电机组的系统某点电压低于允许值,使电源与负荷间失去稳定,甚至造成电力系统因电压崩溃而瓦解。
2)一台发电机失磁电压下降,电力系统中的其他发电机组在自动调整励磁装置作用下将增大无功输出,从而可能使某些发电机组和线路过负荷,其后备保护可能发生误动作,使故障范围扩大。
3)一台发电机失磁后,由于有功功率的摆动,以及电力系统电压的下降,可能导致相邻正常发电机与电力系统之间或系统各回路之间发生振荡,造成严重后果。
4)发电机额定容量越大,低励、失磁引起的无功缺额也越大。
如果电力系统相对容量较小,则补偿这一无功缺额的能力较差,由此而来的后果会更严重。
(2)对发电机本身的影响
1)失磁后,发动机定转子之间出现转差,在发电机转子回路中产生损耗超过一定值时,将使转子过热。
特别是大型发电机组,其热容量裕度较低,转子易过热。
而流过转子表面的差额电流,还将使转子本体与槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热。
2)低励或失磁发电机进入异步运行后,由机端观测到的发电机等效电抗降低,从电力系统吸收无功功率增加。
失磁前所带的有功越大,转差就越大,等效电抗就越小,从电力系统吸收无功就越大。
因此,在重负荷下失磁发电机进入异步运行后,如不立即采取措施,发动机将因过电流使定子绕组过热。
3)在重负荷下失磁后,转差也可能发生周期性的变化,使发电机出现周期性的严重超速,直接威胁着发电机组的安全。
4)低励、失磁时,发动机定子端部漏磁增加,将使发电机端部部件和边段铁芯过热,这一情况通常是限制发电机失磁异步运行能力的主要条件。
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