发电机是电力零碎中最重要的设备之一,它的平安运转对电力零碎的延续任务和对用户不连续供电起着决议性的作用。为此,在发电机上应装设比拟完善的维护安装是非常必要的。
1 发电机的毛病和不正常任务形态
1.1 发电机的毛病(次要指电气方面的毛病)
定子毛病有:
1)定子绕组的相间短路(即三相或两相短路),会发生很大的短路电流,毛病点的电弧会使绕组绝缘烧坏,甚至能够惹起火灾;
2)定子绕组同一相的匝间短路,这种毛病的时机虽不多,但由于短路点电流很大,使毛病处温度降低,而招致绝缘毁坏,能够开展成单相接地或相间短路;
3)定子绕组单相接地,通常是指一相绕组碰壳,这时发电机电压零碎的电容电流流过定子铁芯,当该电流较大时,能够使铁芯部分熔化,对修缮任务形成很大困难,还能够扩展为相间短路。
转子绕组的毛病有:
1)转子绕组的一点接地,当发作一点接地时,由于没有构成接地电流通路,故对发电机没有直接风险,但若再发作另一高端智能装备、新一代信息技术、新能源、新材料、新制造、新零售、新技术、生物制药等新的产业集群正在迸发活力;创新驱动、科技支撑、知识产权转化、技术转移等新的动能正在超越旧的动力,新经济成为支撑经济发展的重要力量。点接地,就形成两点接地短路。
2)转子绕组的两点接地短路,将使转子局部绕组被短接,毁坏了磁路的对称性,能够惹起发电机的激烈振动,甚至会把转子绕组烧毁,尤其对凸极式转子的水轮发电机和同步伐相机,风险就更大。
3)转子得到激磁电流,由于转子绕组断线或自动灭磁开关误举措等缘由形成的失磁毛病,使同步发电机变为异步运转,从零碎汲取少量无功功率,以致发电机端电压降低及定子电流增大,惹起电机过热,要挟平安运转。
1.2 发电机的不正常运转状况
发电机的不正常运转状况次要有:
1)由于内部短路、非同期重合闸以及零碎振荡等惹起的过电流;
2)由于负荷超越发电机的额外值,或负荷不对称而惹起的过负荷(包括对称和不对称过负荷两种);
以上两种状况,都将惹起发电机定子电流增大和温度降低,从而减速绝缘老化,延长电机寿命,同时,临时过热也能够惹起发电机外部毛病。
3)由于忽然甩掉负荷惹起的过电压,这种状况次要是发作在水轮发电机和大型汽轮发电机中,由于水轮发电机调速零碎惯性大,两头再热式的大型汽轮发电机功频调理器的调理进程比拟缓慢,在忽然甩负荷时,转速急剧上升,致使惹起过电压。
2 发电机的维护方式
依据《继电维护及自动安装设计技术规程》的规则,发电机应依机组容量的大小、类型,重要水平及特点,思索装设下列有关维护,用于反响发电机的各种毛病及不正常任务形态。
1)纵差动维护,用于反响发电机线圈及其引出线的相间短路。
2)匝间短路维护,用于反响定子绕组同一相匝间或分支短路。
3)单相接地维护,反响定子绕组单相接地毛病。在不装设单相接地维护时,应应用绝缘监视安装收回接地毛病信号。
4)过电流维护,用于切除发电机内部短路惹起的过电流,并作为发电机外部毛病的后备维护。
5)不对称过负荷维护,反响不对称负荷惹起的过电流,普通在五万千瓦及以上的发电机应装设此维护,举措于信号。
6)对称过负荷维护,反响对称过负荷惹起的过电流,普通应装设于一相的过负荷信号维护。
7)过电压维护,用于反响水轮发电机和大型汽轮发电机忽然甩掉负荷时惹起的定子绕组的过电压。
8)励磁回路的接地维护,在水轮发电机上普通应装设一点接地维护,小容量机组可采用活期检测安装,关于大容量和转子水冷的汽轮发电机组应装设一点接地维护,对两点接地应装设两点接地维护,在发作一点接地后投入。
9)失磁维护,反响发电机励磁消逝,可采用失磁维护,或应用自动灭磁开关的辅佐接点联锁跳开发电机断路器。
为了疾速消弭发电机毛病,在维护举措于发电机断路器跳闸的同时,应举措于自动灭磁开关,将发电机励磁回路断开,以使定子回路不再感应电势供应毛病点的短路电流。
3 发电机纵差维护的构成
发电机定子绕组相间短路是发电机外部最严重的毛病,因而,要求装设疾速举措的维护安装,当发电机中性点侧每相有引出线时,可装设纵联差动(简称&ldquo纵差&rdquo)维护作为发电机定子绕组相间短路的主维护。
为了完成此种维护,在发电机中性点侧与接近出口端断路器处应装设同一型号和变化的两组电流互感器1LH和2LH,两组电流互感器之间,即为纵差维护的维护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线,设两端电流互感器的同极性端子朝向同一方向,则两个互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流之差,故称它为差动回路,该继电器是反响两侧(同一相)电流互感器二次电流之差而举措的,故称它为差动继电器。
#p#分页标题#e#由于纵差维护不反响负荷电流与内部短路电流,只反响两侧电流互感器之间毛病时的电流,故维护不用与其它维护作时限上的配合,可瞬时举措。
从实际上讲,正常及内部短路时,差动回路中的电流为零。现实上,由于1LH和2LH装设处到维护盘(即差动继电器装置处)的间隔不同,以及两侧电流互感器的特性不能够完全分歧等缘由,在正常和内部短路时,差动回路中存在有差电流(即不均衡电流),尤其在内部短路初霎时其值更大,为了避免在内部短路时所惹起的最大不均衡电流,不致使维护误举措,并保证维护安装有足够的灵敏度,应采取必要的措施,来消弭或减小不均衡电流的影响。
4 减小不均衡电流进步维护灵敏度的措施
1)为了减小稳态状况下的不均衡电流,维护应采用型号、功能完全相反的D级铁芯电流互感器,当内部短路毛病的最大短路电流经过时,电流互感器应能满足10%误差曲线的要求。
2)采用两头速饱和变流器。为了减小暂态进程中最大不均衡电流(非周期重量)的影响,差动继电器应经两头速饱和变流器接入差动回路。速饱和变流器(SHB)的作用是,内部短路初始霎时呈现的最大不均衡电流,含有很大的非周期重量,使铁芯很快双方向饱和,致使该不均衡电流难于传变到继电器回路中去,当非周期重量衰减后(不均衡电流的最大值呈现在短路后的几个周波,但衰减很快)。因而,速饱和变流器能成功地躲过不均衡电流中非周期重量的影响,从而可使维护安装举措电流的整定只需计及周期重量,即减小了维护的举措电流,进步了其灵敏度。详细施行时有下述两种办法:
1)采用FB—1型两头速饱和变流器和DC—11型差动继电器成套运用的接线,由于它躲过不均衡电流的功能不够理想,故制造厂家早已停产,但在局部电厂和变电所中尚有仍在运用的。
2)采用BCH—2型差动继电器的接线,该继电器是由带短道路圈的两头速饱和变流器和DC—11 0.2型电流继电器组合而成的,此维护能较好地躲过不均衡电流的影响,目前在发电机差动维护中取得普遍使用。