发电机本体及水氢氢系统励磁系统介绍PPT课件.ppt
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1、神福罗源湾港电培训队神福罗源湾港电培训队主讲人:戴学光主讲人:戴学光 发电机本体包括结构、发电机本体包括结构、工作原理、水氢氢冷却工作原理、水氢氢冷却系统以及发电机系统以及发电机励磁系统介绍励磁系统介绍一一 、 汽轮发电机的基本知识汽轮发电机的基本知识1 1、汽轮发电机的工作原理、汽轮发电机的工作原理 由汽轮机拖动发电机旋转至额定由汽轮机拖动发电机旋转至额定速,投入励磁系统,在转子绕组中通速,投入励磁系统,在转子绕组中通过励磁电流过励磁电流I If f,I If f产生主磁通产生主磁通0 0 ,0 0 切割定子绕组,在定子绕组中产生交切割定子绕组,在定子绕组中产生交变电动势变电动势E E0 0
2、,机端输出三相交流电压,机端输出三相交流电压U U,当当U=UU=UN N时,将发电机并入电网,此时在时,将发电机并入电网,此时在定子绕组中通过三相交变电流定子绕组中通过三相交变电流I I,该电,该电流合成一个旋转磁场流合成一个旋转磁场S S,S S与同步旋与同步旋转,又相互作用,使发电机将机械能转,又相互作用,使发电机将机械能转换成电能。转换成电能。发电机发出的对称三相交流电动势为:发电机发出的对称三相交流电动势为: e eA A = E = Em msinsin t t e eB B = E = Em msin(sin( t120t120) ) e eC C = E = Em msin(s
3、in( t240t240) )(60Hzpnf 感应电动势的频率取决于发电机的磁极对数感应电动势的频率取决于发电机的磁极对数p p和转子转速和转子转速n n。当转子为一对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中的感应。当转子为一对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次,即一个周期;当转子有电动势正好交变一次,即一个周期;当转子有p p对磁极时,转对磁极时,转子旋转一周,感应电动势就交变了子旋转一周,感应电动势就交变了p p个周期。设转子的转速为个周期。设转子的转速为n n(r/minr/min),则感应电动势的频率为:),则感应电动势的频率为:汽轮发电机的基本知识汽轮发电机的基本知识
4、1 1、发电机的定义、发电机的定义发电机是由原动机拖动,将机械能转换发电机是由原动机拖动,将机械能转换为电能的设备。电枢绕组切割磁通,发为电能的设备。电枢绕组切割磁通,发出交流电。出交流电。转子:励磁电流通过转子线圈产生励磁磁场转子:励磁电流通过转子线圈产生励磁磁场定子:定子线圈中根据电磁理论感生出电流,将机定子:定子线圈中根据电磁理论感生出电流,将机械能转化为电能械能转化为电能 2 2、汽轮发电机的基本结构、汽轮发电机的基本结构发电机本体主要由一个发电机本体主要由一个不动的定子(包括机座不动的定子(包括机座和端盖、定子铁芯和定和端盖、定子铁芯和定子绕组、定子出线和出子绕组、定子出线和出线盒、
5、定子水路、氢冷线盒、定子水路、氢冷却器、隔振装置和端部却器、隔振装置和端部结构等)和一个可以转结构等)和一个可以转动的转子(包括转子铁动的转子(包括转子铁芯和绕组、绕组电气连芯和绕组、绕组电气连接件、转轴、风扇、阻接件、转轴、风扇、阻尼系统等)尼系统等) 构成。如构成。如图图 所示。所示。发电机的本体结构剖视图发电机的本体结构剖视图汽轮发电机本体图汽轮发电机本体图 汽轮发电机定子结构图汽轮发电机定子结构图 汽轮发电机定子结构图汽轮发电机定子结构图 汽轮发电机转子结构图汽轮发电机转子结构图汽轮发电机转子外形图汽轮发电机转子外形图 汽轮发电机转子外形汽轮发电机转子外形汽轮发电机集电环汽轮发电机集电
6、环发电机的主要技术参数发电机的主要技术参数 型号型号QFSN-1000-2形式形式LCH额定容量额定容量1112MVA氢气含氧量氢气含氧量1%额定有功额定有功1000MW漏氢量漏氢量12m3/d最大连续输出功率最大连续输出功率1100MW氢气湿度(露点)氢气湿度(露点)-25-5额额 定定 电电 压压27000V冷氢温度(氢气冷却器出口)冷氢温度(氢气冷却器出口)46额定定子电流额定定子电流23950A冷氢报警温度冷氢报警温度48额定励磁电压额定励磁电压563V氢冷却器进口水温氢冷却器进口水温38额定励磁电流额定励磁电流5360A氢冷却器额定入口压力氢冷却器额定入口压力0.2MPa空载励磁电压
7、空载励磁电压166V氢冷却器最大入口压力氢冷却器最大入口压力0.25MPa空载励磁电流空载励磁电流1866A每台氢冷却器冷却水流量每台氢冷却器冷却水流量3700m3功率因数功率因数0.9氢冷器数量氢冷器数量4台台稳态负序电流稳态负序电流I2/ IN6%冷却方式冷却方式水水-氢氢-氢氢氢油压差(油压高于氢油压差(油压高于氢压)氢压)0.05MPa密封油压力密封油压力0.5MPa 相数相数3进油温度进油温度46转速转速3000 r/min回油温度回油温度70频率频率50 Hz定定子子绕绕组组内内冷冷水水参参数数进水温度进水温度4046一阶临界转速一阶临界转速850r/min定子冷却水流量定子冷却水
8、流量118 t/h二阶临界转速二阶临界转速2400r/min出水温度出水温度95效率效率99%温升温升35定子接线定子接线YY进水压力进水压力0.23MPa定子出线数定子出线数6流量流量1960L/min定子绝缘等级定子绝缘等级F级(按级(按B级温升级温升考核)考核)铜化合物最大允许铜化合物最大允许含量含量100mg/L转子绝缘等级转子绝缘等级F级级电导率电导率(25)0.5s/cm额定氢气压力额定氢气压力0.50.02MPa硬度硬度(25)2ug /L最小氢气纯度最小氢气纯度99%PH值值(25)79氢气报警纯度氢气报警纯度96%含氨含氨(NH3)微量微量二、汽轮发电机的氢、水系统二、汽轮发
9、电机的氢、水系统1. 1. 汽轮发电机的氢气系统汽轮发电机的氢气系统 (1 1)汽轮发电机氢气系统的作用。)汽轮发电机氢气系统的作用。 为冷却大容量汽轮发电机定子铁芯和转子绕组,要求建为冷却大容量汽轮发电机定子铁芯和转子绕组,要求建立一套专门的氢气系统。氢气系统一方面通过氢气冷却器将立一套专门的氢气系统。氢气系统一方面通过氢气冷却器将循环冷却氢气中的热量与冷却水交换,另一方面能保证给发循环冷却氢气中的热量与冷却水交换,另一方面能保证给发电机补氢和排氢,能自动监视和自动维持发电机内的氢压稳电机补氢和排氢,能自动监视和自动维持发电机内的氢压稳定,能自动维持氢气的纯度和冷却器端的氢温,能实现发电定,
10、能自动维持氢气的纯度和冷却器端的氢温,能实现发电机内的气体置换等功能。机内的气体置换等功能。 氢气含氧量氢气含氧量1%漏氢量漏氢量12m3/d氢气湿度(露点)氢气湿度(露点)-25-5冷氢温度(氢气冷却器出口)冷氢温度(氢气冷却器出口)46冷氢报警温度冷氢报警温度48氢冷却器进口水温氢冷却器进口水温38氢冷却器额定入口压力氢冷却器额定入口压力0.2MPa氢冷却器最大入口压力氢冷却器最大入口压力0.25MPa每台氢冷却器冷却水流量每台氢冷却器冷却水流量3700m3氢冷器数量氢冷器数量4台台额定氢气压力额定氢气压力0.50.02MPa最小氢气纯度最小氢气纯度99%氢气报警纯度氢气报警纯度96%(2
11、 2)汽轮发电机氢气冷却系统系统的参数)汽轮发电机氢气冷却系统系统的参数 (3 3) 汽轮发电机定子、转子冷却通风系统汽轮发电机定子、转子冷却通风系统THANK YOUSUCCESS2022-5-1125可编辑 (4 4)汽轮发电机转子冷却通风系统)汽轮发电机转子冷却通风系统 (5 5)发电机氢冷器)发电机氢冷器(6 6)汽轮发电机的氢气系统图)汽轮发电机的氢气系统图 (7 7)发电机的气体置换。)发电机的气体置换。 发电机气体置换采用中间介质置换法,充氢前先用中间介质发电机气体置换采用中间介质置换法,充氢前先用中间介质( (二氧化碳或氮气二氧化碳或氮气) )排除发电机及系统管路内的空气,当中
12、间气体排除发电机及系统管路内的空气,当中间气体的含量超过的含量超过9595( (二氧化碳二氧化碳) )或或9797( (氮气氮气)()(容积比容积比) )后,才可充入后,才可充入氢气,排除中间气体,最后置换到氢气状态。这一过程所需的中氢气,排除中间气体,最后置换到氢气状态。这一过程所需的中间气体为发电机和管道容积的间气体为发电机和管道容积的2 22.52.5倍,所需氢气约为其容积的倍,所需氢气约为其容积的2 23 3倍。发电机由充氢状态置换到空气状态时,其过程与上述类倍。发电机由充氢状态置换到空气状态时,其过程与上述类似,先向发电机内引入中间气体排除氢气,使中间气体含量超过似,先向发电机内引入
13、中间气体排除氢气,使中间气体含量超过9595( (二氧化碳二氧化碳) )或或9797( (氮气氮气) )后,方可引进空气,排除中间气体。后,方可引进空气,排除中间气体。当中间气体含量低于当中间气体含量低于1515以后,可停止排气。此过程所需的气体以后,可停止排气。此过程所需的气体为发电机和管道容积的为发电机和管道容积的1.51.52 2倍。倍。 (8 8)发电机正常运行的补氢和排氢)发电机正常运行的补氢和排氢 正常运行时,由于下述原因发电机需补充氢气:正常运行时,由于下述原因发电机需补充氢气: 1) 1) 由于存在氢气泄漏,故必须补充氢气以保持压力;由于存在氢气泄漏,故必须补充氢气以保持压力;
14、 2) 2) 由于密封油中溶解有空气,致使机内氢气污染,纯度由于密封油中溶解有空气,致使机内氢气污染,纯度下降,需排污补氢,以保证氢气纯度。下降,需排污补氢,以保证氢气纯度。 正常运行时氢气减压器整定值为正常运行时氢气减压器整定值为0.4MPa0.4MPa;发电机运行时,;发电机运行时,当机内氢气压力下降到当机内氢气压力下降到0.38MPa0.38MPa时,压力开关动作报警;手动时,压力开关动作报警;手动调节氢气减压器补氢,当机内氢压升至调节氢气减压器补氢,当机内氢压升至0.42MPa0.42MPa时,手动调节时,手动调节氢气减压器进口阀门,打开排气阀门使机内氢气压力降低到氢气减压器进口阀门,
15、打开排气阀门使机内氢气压力降低到0.4MPa0.4MPa。2 2汽轮发电机的定子冷却水系统汽轮发电机的定子冷却水系统 (1) (1) 发电机定子冷却水系统的作用。大型汽轮发电机都采发电机定子冷却水系统的作用。大型汽轮发电机都采用水氢氢冷却方式,即定子绕组为水内冷。发电机定子冷却用水氢氢冷却方式,即定子绕组为水内冷。发电机定子冷却水系统能够不间断地为定子绕组提供冷却水,能够监视、控水系统能够不间断地为定子绕组提供冷却水,能够监视、控制定子绕组冷却水的水温、水压、流量和水质,以保证发电制定子绕组冷却水的水温、水压、流量和水质,以保证发电机的安全、稳定、可靠运行。机的安全、稳定、可靠运行。 (2)
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