电气技术问答

1. 如何防止发电机绝缘过冷却?

发电机的冷却器只有在发电机准备带负荷时才通冷却水(循环水),当负荷增加时,逐渐增加冷却器的冷却水量,以便使氢(空)气保持在规定范围内;在发电机停机前减负荷时,应随负荷的减少逐渐减少冷却器的冷却水量,以保持氢(空)气温度不变,防止发电机绝缘过冷却。

2. 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。

3. 发电机进相运行受哪些因素限制?

当系统供给的感性无功功率多于需要时,将引起系统电压升高,要求发电机少发无功甚至吸收无功,此时发电机可以由迟相运行转变为进相运行。

制约发电机进相运行的主要因素有:

(1) 系统稳定的限制;

(2) 发电机定子端部结构件温度的限制;

(3) 定子电流的限制;

(4) 厂用电电压的限制。

4. 运行中在发电机集电环上工作应哪些注意事项?

(1) 应穿绝缘鞋或站在绝缘垫上;

(2) 使用绝缘良好的工具并采取防止短路及接地的措施;

(3) 严禁同时触碰两个不同极的带电部分;

(4) 穿工作服,把上衣扎在裤子里并扎紧袖口,女同志还应将辫子或长发卷在帽子里;

(5) 禁止戴绝缘手套。

5. 水冷发电机在运行中要注意什么?

(1) 出水温度是否正常。出水温度升高不是进水少或漏水,就是内部发热不正常,应加强监视;

(2) 观察端部有无漏水,绝缘引水管是否断裂或折扁、部件有无松动、局部是否有过热、结露等情况发生;

(3) 定、转子线圈冷却水不能断水,断水时只允许运行30秒钟;

(4) 监视线棒的震动情况,一般采用测量测温元件对地电位的方法进行监视;

(5) 对各部分温度进行监视。注意运行中高温点及各点温度的变化情况。

6. 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。

7. 一般发电机内定子冷却水系统泄漏有哪几种情况?

(1) 定子绝缘引水管有裂缝或水接头有泄漏;

(2) 定子水接头焊缝泄漏或汇流管焊缝、法兰连接处泄漏;

(3) 定子线棒空心导线被小铁块等异物钻孔而引起泄漏;

(4) 定子线棒空心导线材质有问题产生裂纹而泄漏。

8. 发电机过热的原因是什么?

(1) 外电路过载及三相不平衡;

(2) 电枢磁极与定子摩擦;

(3) 电枢绕组有短路或绝缘损坏;

(4) 轴承发热;

(5) 冷却系统故障。

9. 进风温度过低对发电机有哪些影响?

(1) 容易结露,使发电机绝缘电阻降低;

(2) 导线温升增高,因热膨胀伸长过多而造成绝缘裂损。转子铜、铁温差过大,可能引起转子绕组永久变形;

(3) 绝缘变脆,可能经受不了突然短路所产生的机械力的冲击。

10. 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。


11. 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。

12. 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。

13. 氢冷发电机漏氢有几种表现形式?哪种最危险?

按漏氢部位有两种表现形式:

(1) 外漏氢:氢气泄漏到发电机周围空气中,一般距离漏点0.25m以外,已基本扩散,所以外漏氢引起氢气爆炸的危险性较小;

(2) 内漏氢:氢气从定子套管法兰结合面泄漏到发电机封闭母线中;从密封瓦间隙进入密封油系统中;氢气通过定子绕组空芯导线、引水管等又进入冷却水中;氢气通过冷却器铜管进入循环冷却水中;

(3) 内漏氢引起氢气爆炸的危险性最大,因为空气和氢气是在密闭间内混合的,若氢含量达4%75%时,遇火即发生氢爆。

14. 如何根据测量发电机的吸收比判断绝缘受潮情况?

吸收比对绝缘受潮反应很灵敏,同时温度对它略有影响,当温度在10~45℃范围内测量吸收比时,要求测得的60s15s绝缘电阻的比值,应该大于或等于1.3倍         (R60"/R15"1.3),若比值低于1.3倍,应进行烘干。

15. 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。

16. 发电机漏氢的薄弱环节有哪些?

(1) 机壳的结合面;

(2) 密封油系统;

(3) 氢冷却器;

(4) 出线套管。

17. 什么叫同步发电机的同步振荡和异步振荡?

同步振荡:当发电机输入或输出功率变化时,功角δ将随之变化,但由于机组转动部分的惯性,δ不能立即达到新的稳定值,需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后,才能稳定在新的δ下运行,这一过程即同步振荡,亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。

异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角δ0~360°之间周期性的变化,发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。

18. 发电机常发生哪些故障和不正常状态 ?

(1) 发电机定子绕组、水温、铁芯等测温元件失灵而引起的温度升高误报警 ;

(2) 冷却水系统不正常,造成超温 ;

(3) 励磁系统碳刷冒火,冷却风机跳闸等。

19. 运行中,定子铁芯个别点温度突然升高时应如何处理

运行中,若定子铁芯个别点温度突然升高,应当分析该点温度上升的趋势及有功、无功负荷变化的关系,并检查该测点的正常与否。若随着铁芯温度、进出风温度和进出风温差显著上升,又出现 “定子接地”信号时,应立即减负荷解列停机,以免铁芯烧坏。

20. 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。

21. 氢冷发电机在运行中氢压降低是什么原因引起的?

(1) 轴封中的油压过低或供油中断;

(2) 供氢母管氢压低;

(3) 发电机突然甩负荷,引起过冷却而造成氢压降低;

(4) 氢管破裂或阀门泄漏;

(5) 密封瓦塑料垫破裂,氢气大量进入油系统、定子引出线套管,或转子密封破坏造成漏氢,空芯导线或冷却器铜管有砂眼或运行中发生裂纹,氢气进入冷却水系统中等;

(6) 运行误操作,如错开排氢门等而造成氢压降低等。

22. 运行中如何防止发电机滑环冒火?

(1) 检查电刷牌号,必须使用制造厂家指定的或经过试验适用的同一牌号的电刷;

(2) 用弹簧秤检查电刷压力,并进行调整。各电刷压力应均匀,其差别不应超过10%;

(3) 更换磨得过短,不能保持所需压力的电刷;

(4) 电刷接触面不洁时,用干净帆布擦去或刮去电刷接触面的污垢;

(5) 电刷和刷辫、刷辫和刷架间的连接松动时,应检查连接处的接触程度,设法紧固;

(6) 检查电刷在刷盒内能否上下自如地活动,更换摇摆和卡涩的电刷;

(7) 用直流卡钳检测电刷电流分布情况。对负荷过重、过轻的电刷及时调整处理,重点是使电刷压力均匀、位置对准集电环(滑环)圆周的法线方向、更换发热磨损的电刷。

23. 大型发电机解决发电机端部发热问题的方法有哪些?

(1) 在铁芯齿上开小槽阻止涡流通过;

(2) 压圈采用非磁性材料,并在其轴向中部位置开径向通风孔,加强冷却通风;

(3) 设有两道磁屏蔽环,以形成漏磁通分路,使端部损耗减少,温度降低;

(4) 铁芯端部最外侧加电屏蔽环。它是由导电率高的铜、铝等金属制成。其作用是削弱或阻止磁通进入端部铁芯;

(5) 端部压圈和电屏蔽环等温度高的部件设置冷却水铜管。

24. 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。

25. 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。

26. 运行中引起发电机振动突然增大的原因有哪些 ?

总体可分为两类,即电磁原因和机械原因。

(1) 电磁原因:转子两点接地,匝间短路,负荷不对称,气隙不均匀等;

(2) 机械原因:找正找得不正确,联轴器连接不好,转子旋转不平衡;

(3) 其他原因:系统中突然发生严重的短路故障,如单相或两相短路等;运行中,轴承中的油温突然变化或断油。由于汽轮机方面的原因引起的汽轮机超速也会引起转子振动,有时会使其突然加大。

27. 发电机断水时应如何处理?

运行中,发电机断水信号发出时,运行人员应立即看好时间,做好发电机断水保护拒动的事故处理准备,与此同时,查明原因,尽快恢复供水。若在保护动作时间内冷却水恢复,则应对冷却系统及各参数进行全面检查,尤其是转子绕组的供水情况, 如果发现水流不通,则应立即增加进水压力恢复供水或立即解列停机;若断水时间达到保护动作时间而断水保护拒动时,应立即手动拉开发电机断路器和灭磁开关。