(賀州電廠)發(fā)電機(jī)氫、油、水及勵(lì)磁系統(tǒng)變壓器結(jié)構(gòu)和原理課件

1、發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)主要內(nèi)容目錄發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)氣體置換檢測(cè)裝置油水泄漏開關(guān)氣體置換裝置置換用空氣氫氣干燥裝置氫純度分析器供氫供二氧化碳?xì)錃饪刂葡到y(tǒng)圖氫壓表氫氣系統(tǒng)參數(shù)表H2置換CO2流程干燥器流程正常運(yùn)行監(jiān)測(cè)氫氣系統(tǒng)冷卻器發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)的冷卻為閉式氫氣循環(huán)系統(tǒng)，熱氫通過發(fā)電機(jī)的氫氣冷卻器由冷卻水冷卻。發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器采用繞片式結(jié)構(gòu) 。冷卻器按單邊承受0.8MPa壓力設(shè)計(jì)。氫冷卻器冷卻水直接冷卻的冷氫溫度一般不超過46。氫冷卻器冷卻水進(jìn)水設(shè)計(jì)溫度38。 本系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)的四角上布置了四組冷卻器，停運(yùn)一組冷卻器，機(jī)組最高可帶80%額定負(fù)荷。冷卻介質(zhì)為開式水

2、，回水母管上設(shè)一調(diào)門，通過水量的調(diào)節(jié)可控制合適的冷氫氣溫度在40-46。定子冷卻水管路發(fā)電機(jī)勵(lì)磁碳刷間氫氣系統(tǒng)干燥器發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)的干燥發(fā)電機(jī)采用冷凝式氫氣干燥器，設(shè)有氫氣濕度在線檢測(cè)儀。干燥裝置保證在額定氫壓下機(jī)內(nèi)氫氣露點(diǎn)不大于-5同時(shí)又不低于-25，發(fā)電機(jī)充、補(bǔ)氫氣的露點(diǎn)50。干燥器氫氣處理量不小于100Nm3/h，發(fā)電機(jī)設(shè)液位檢測(cè)報(bào)警裝置。 氫氣去濕裝置主要包括制冷系統(tǒng)、氫氣去濕系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三大部分。制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組、熱力膨脹閥、蒸發(fā)器等組成；氫氣去濕系統(tǒng)由回?zé)崞?、冷卻器、貯水箱等組成；電氣控制系統(tǒng)由電氣控制箱、化霜電磁閥、溫度儀、水位控制器等組成。制冷式氫氣干燥裝置發(fā)電機(jī)密

3、封油系統(tǒng)發(fā)電機(jī)采用氫氣冷卻，為防止運(yùn)行中氫氣沿轉(zhuǎn)子軸向外漏，引起火災(zāi)或爆炸，機(jī)組配置了密封油系統(tǒng)，向轉(zhuǎn)軸與端蓋交接處的密封瓦循環(huán)供應(yīng)高于氫壓的密封油。本機(jī)組的密封油路只有一路，分別進(jìn)入汽輪機(jī)側(cè)和勵(lì)磁機(jī)側(cè)的密封瓦，經(jīng)中間油孔沿軸向間隙流向空氣側(cè)和氫氣側(cè)，形成了油膜起到了密封潤(rùn)滑作用。然后分兩路（氫側(cè)、空氣側(cè)）回油。密封油系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)油系統(tǒng)的裝置為集裝式，方便檢修 。密封瓦結(jié)構(gòu)為單流環(huán)式。 主油源來自汽機(jī)軸承潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油回油管上裝設(shè)視流窗，以便觀察回油 。油氫差壓由差壓調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制，并提供差壓和壓力報(bào)警信號(hào)接點(diǎn)。 油溫在汽機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)得到調(diào)節(jié)。 2臺(tái)10

4、0%容量的交流密封油泵和1臺(tái)100%容量的直流密封備用油泵 , 1臺(tái)100%容量的再循環(huán)油泵 。密封油系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)密封瓦進(jìn)油溫度：2550密封瓦出油溫度：70密封油壓大于機(jī)內(nèi)氫壓：0.0560.02MPa密封油系統(tǒng)具有四種運(yùn)行方式，能保證各種工況下對(duì)機(jī)內(nèi)氫氣的密封。 （1）正常運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)主密封油泵運(yùn)行，油源來自主機(jī)潤(rùn)滑油。 （2）當(dāng)主密封油泵均故障或交流電源失去時(shí)，運(yùn)行方式如下：油源來自主機(jī)潤(rùn)滑油直流密封油泵密封瓦膨脹箱空氣析出箱主油箱。 （3）當(dāng)交直流密封油泵均故障時(shí)，應(yīng)緊急停機(jī)并排氫，降壓直至主機(jī)潤(rùn)滑油壓能夠?qū)錃膺M(jìn)行密封。 （4） 當(dāng)主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)停運(yùn)時(shí), 密封油系統(tǒng)可獨(dú)立循環(huán)運(yùn)行

5、。此時(shí)應(yīng)注意保持密封油真空箱高真空，以利于充分回油。密封油系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)的定子繞組采用水內(nèi)冷方式，水冷的效果是氫冷的50倍。水內(nèi)冷繞組的導(dǎo)體既是導(dǎo)電回路又是通水回路，每個(gè)線棒分成若干組，每組內(nèi)含有一根空心銅管和數(shù)根實(shí)心銅線，空心銅管內(nèi)通過冷卻水帶走線棒產(chǎn)生的熱量。到線棒出槽以后的末端，空心銅管與實(shí)心銅線分開，空心銅管與其它空心銅管匯集成型后與專用水接頭焊好由一根較粗的空心銅管與絕緣引水管連接到總的進(jìn)（或出）匯流管。冷卻水由一端進(jìn)入線棒，冷卻后由另一端流出，循環(huán)工作不斷地帶走定子線棒產(chǎn)生的熱量。發(fā)電機(jī)定子冷卻水的作用定冷水系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖定冷水系統(tǒng)設(shè)備、儀表定子水系統(tǒng)中水

6、泵、冷水器、濾水器各設(shè)2臺(tái)，互為備用。冷卻器為管式。發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻水進(jìn)水管裝有壓力表、壓力開關(guān)和流量表及流量測(cè)量裝置，為了確保斷水保護(hù)動(dòng)作信號(hào)的可靠性，設(shè)置3只水流量極低開關(guān)。定子線圈內(nèi)冷卻水允許斷水時(shí)間在帶滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下不少于30秒。 發(fā)電機(jī)內(nèi)設(shè)有漏水、漏油監(jiān)測(cè)裝置。定子水系統(tǒng)配有10%容量的離子交換器及其流量計(jì)、電導(dǎo)儀、壓力表及溫度計(jì)，以提高水質(zhì)。定子水箱按壓力容器設(shè)計(jì)、制造，且采用氮?dú)饧訅?。水箱排空管上裝有氣敏元件、測(cè)氫濃度報(bào)警。水系統(tǒng)設(shè)電加熱裝置。發(fā)電機(jī)管道設(shè)計(jì)考慮定子線圈反沖洗和排水管及閥門，能方便地對(duì)定子進(jìn)行反沖洗，反沖洗管道上加裝激光打孔過濾器。 本裝置包括水箱、兩臺(tái)水泵、兩臺(tái)

7、冷卻器、氣動(dòng)溫度、壓力調(diào)節(jié)裝置（包括電/氣定位器、閥門變送器等）、主過濾器、補(bǔ)水過濾器及其之間的相互連接管路、閥門及其部分就地壓力表、測(cè)溫元件。裝置上還設(shè)置有儀表箱，裝有電導(dǎo)率發(fā)送器和與內(nèi)外電氣接口相連的端子。定子冷卻水控制裝置定冷水系統(tǒng)水溫、水質(zhì)定子冷卻系統(tǒng)供發(fā)電機(jī)定子繞組冷卻，采用閉式獨(dú)立水系統(tǒng)并采用集裝式結(jié)構(gòu)，冷卻器冷卻水進(jìn)水設(shè)計(jì)溫度為38。定子線圈內(nèi)的冷卻水的進(jìn)水溫度范圍為4050、進(jìn)水溫度設(shè)有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，冷卻水溫度波動(dòng)范圍3，出水溫度不得大于85。水質(zhì)應(yīng)透明純凈，無機(jī)械混雜物，在水溫為20時(shí)：電導(dǎo)率 0.51.5S/cm（定子線圈獨(dú)立水系統(tǒng)）PH值 7.09.0硬度 2微克當(dāng)量/L

8、（2gE/L）含氨（NH3） 微量定冷水系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)額定流量：1530 L/min進(jìn)水壓力（計(jì)算值）：196kPa進(jìn)水溫度：453最大連續(xù)出力時(shí)線圈出水溫度（計(jì)算值）：73水的電導(dǎo)率：不高于0.5S/cm離子交換器額定處理流量：250 L/min進(jìn)水溫度高報(bào)警值：49出水溫度高報(bào)警值：73出水溫度高保護(hù)動(dòng)作值：78進(jìn)水壓力低報(bào)警值：110 kPa進(jìn)水流量低報(bào)警值：1200 L/min進(jìn)水流量低保護(hù)動(dòng)作值：1050 L/min定子水中斷會(huì)造成嚴(yán)重的過熱，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。因此，本機(jī)組綜合參考定子水壓力、流量、溫度，設(shè)置了完善的斷水保護(hù)。保護(hù)觸發(fā)的條件及動(dòng)作程序： （1）發(fā)電機(jī)負(fù)荷60MCR，定

9、子冷卻水出口溫度78或定子冷卻水進(jìn)口壓力0.089MPa且進(jìn)口流量500L/min時(shí)，汽輪機(jī)直接跳閘； （2）發(fā)電機(jī)負(fù)荷60MCR，定子冷卻水出口溫度78或定子冷卻水進(jìn)口壓力0.089MPa且進(jìn)口流量500L/min時(shí)，定子冷卻水中斷啟動(dòng)層RUN BACK如下： 如負(fù)荷在2分鐘內(nèi)降到26MCR時(shí)，斷水前導(dǎo)電度大于0.5s/cm，那么3分鐘內(nèi)發(fā)電機(jī)跳閘； 在負(fù)荷安全減至26MCR后，若定子冷卻水導(dǎo)電度小于0.5s/cm，那么發(fā)電機(jī)可運(yùn)行60分鐘后停機(jī)。發(fā)電機(jī)定子水系統(tǒng)的保護(hù)：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 勵(lì)磁系統(tǒng)在電能生產(chǎn)諸環(huán)節(jié)中的位置 發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)矩和功角發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)基本原理框圖 我廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)采用

10、的是機(jī)端自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)（全套進(jìn)口瑞士ABB公司原裝產(chǎn)品）。主要由勵(lì)磁功率放大單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）兩大部分組成。發(fā)電機(jī)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖AVR直流滅磁開關(guān)GCTPT三相勵(lì)磁變沒有旋轉(zhuǎn)部件。運(yùn)行可靠性高，調(diào)整、維護(hù)簡(jiǎn)單，檢修方便?？煽s短機(jī)組的軸系長(zhǎng)度，縮短電廠廠房長(zhǎng)度?？s短了的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)軸系長(zhǎng)度可提高機(jī)組軸系的穩(wěn)定性、提高機(jī)組安全運(yùn)行的水平。沒有主勵(lì)磁機(jī)時(shí)滯環(huán)節(jié)，屬高起始快速響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)，技術(shù)指標(biāo)高，響應(yīng)快，性能參數(shù)好。自并勵(lì)系統(tǒng)及其主要優(yōu)點(diǎn)起勵(lì)裝置發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)AVR 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）采用數(shù)字微機(jī)型， AVR中裝設(shè)無功功率、功率因數(shù)等自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器設(shè)有過勵(lì)磁限制、過勵(lì)磁

11、保護(hù)、低勵(lì)磁限制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、V/H限制及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)和PT斷線閉鎖保護(hù)等單元；其附加功能包括轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)、轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量、串口通訊模塊、跨接器、DSP智能均流、軸電壓毛刺吸收裝置等。采用兩路完全相同且獨(dú)立的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器并聯(lián)運(yùn)行，兩路通道間能相互自動(dòng)跟蹤，當(dāng)一路調(diào)節(jié)器通道出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)無擾切換到另一通道運(yùn)行。手動(dòng)、自動(dòng)電路應(yīng)能相互自動(dòng)跟蹤；當(dāng)自動(dòng)回路故障時(shí)能自動(dòng)無擾切換到手動(dòng)。CT、PT均為兩路獨(dú)立的輸入回路。 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)與滅磁采用220V DC電源起勵(lì)方式。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上升到規(guī)定值時(shí)，起勵(lì)回路自動(dòng)脫開。自動(dòng)滅磁裝置裝在勵(lì)磁回路直流側(cè)。滅磁開關(guān)的額定參數(shù)按勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)工況

12、（機(jī)端電壓為80%額定電壓時(shí)，強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)2倍額定勵(lì)磁電壓）選擇。滅磁開關(guān)型號(hào)為HPB60M81S額定電壓1000V，開斷電壓3000V，設(shè)計(jì)開斷電壓1900V，短路電流開斷能力100KA以上。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)性能當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓和電流不超過其額定勵(lì)磁電流和電壓的1.1倍時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)能連續(xù)運(yùn)行。勵(lì)磁系統(tǒng)具有短時(shí)過載能力，勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)不小于2（靜止勵(lì)磁系統(tǒng)即使定子電壓降到80%額定值時(shí)），允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間為20秒。勵(lì)磁系統(tǒng)具備高起始響應(yīng)特性，在 0.05秒內(nèi)勵(lì)磁電壓增長(zhǎng)值達(dá)到頂值電壓和額定電壓差值的95%。勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)比（V）即電壓上升速度，不低于3.58倍/秒勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)壓范圍：發(fā)電機(jī)空載時(shí)能在20-110%額定電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定平滑調(diào)節(jié)，整定電壓的分辨率不大于額定電壓的0.2%。發(fā)電機(jī)空載時(shí)手動(dòng)調(diào)壓范圍為10%-130%UN。如果勵(lì)磁電源采用6300V的廠用電時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)的范圍可以從0%130%，可滿足發(fā)電機(jī)零起升壓試驗(yàn)的要求。功率整流裝置的一個(gè)功率柜退出運(yùn)行時(shí)