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TRT操作规程初稿E[2]

来源:百家汽车网


TRT

联动试车方案

(仅供参考)

编制:闫云龙

750高炉TRT规程

目 录

第一章:TRT工艺流程 第二章:润滑油系统 第三章:液压系统 第四章:密封系统 第五章:给排水系统

第六章:煤气置换空气操作 第七章:煤气置换空气操作 第八章:发电机启动前准备工作 第九章:TRT的启机并网操作 第十章:升功率操作与逆功率运行

第十一章:升压过程注意事项与炉顶压力控制 第十二章:正常停机与重故障停机 第十三章:特殊操作与事故处理 第十四章:发电机负荷的调整

第十五章:同步发电机的运行常识

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第一章TRT工艺流程

一、主要工艺参数 序项目 单位 参数值 号 正常 最大 31 高炉炉容 M 750 2 炉顶压力 Kpa 130 3 透平入口煤气流量 万m3/h 180000 4 透平入口煤气温度 ℃ 170 5 透平入口三叉点压力 Kpa 130 6 透平入口法兰处压力 Kpa 125 7 透平出口法兰处压力 Kpa 100 8 透平入口煤气含尘量 Mg/m3 9 透平入口煤气机械水含量 Mg/m3 10 大气压力 Mpa 0.10163 11 透平主机效率 % 86 87 12 透平机组出力 Kw 13 发电机效率 % 85 14 发电机组容量 Kw 6000 15 额定电压 Kv 10 16 转速 Rpm/min 3000 17 年工作时间 h 18 年发电量 亿Kwh 19 炉顶压力波动值:正常运行时,±3Kpa ; 紧急切断时,±8Kpa ; 二、透平发电机组系统主要性能参数

转速:3000rpm/min,允许超速为3350rpm/min(包括发电机转子) 透平各工况点性能参数

透平主机效率:设计点≥86%,(按性能曲线考核时,考虑到现场有种种原因,允许有±2%的误差) A、设计特点:

采用引进瑞士苏尔寿先进的程序进行转子动力学计算,其中包括轴承动静性能计算,转子临界转速计算,转子不平衡响应计算和轴系扭曲临界转速的计算,提供较准确的第一,二阶监界转速值。确保透平高效运行。 第一阶监界转速≤2400rpm/min 第二阶监界转速≥3700rpm/min

透平主机振动值:正常值 0.05mm 报警值 0.08mm 停机值 0.16mm

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透平主机轴位移:报警值 ±0.3mm 停机值 ±0.5mm B、主要零部件材质 机壳 HT250 静叶 2Cr13

动叶 0Cr17Ni4Cr4Nb 主轴 25Cr2Ni14Mov 底座 Q235A

C、型式:干式轴流两级反动式,壹级全静叶自动可调。机壳采用水平剖分,铸造结构,以吸噪减振,增强刚性,稳定性,便于安装维修。径向下部进,排气方式,轴承箱与机壳分体结构。

透平主轴旋转方向:从进气侧看为顺时针方向。

透平主机具有完善的滑销系统,以疏导热膨胀,防止热变形。 采用壹级全静叶可调,以加大变工况范围,在规定的变工况范围内能稳定运行。第一级静叶可实现全关闭并具有足够的强度在215KPa的差压下打开。在入口蝶阀及紧急切断阀全开时利用透平静叶可使透平平稳启动,自动调速,自动并网,自动调功率和自动控制炉顶压力。

D、静叶可调:主机采用壹级静叶可调,采用研制的最新调节机构,以改善传动机构受力状况,使其传动灵活平稳,延长零部件使用寿命,第一级静叶能实现全关闭。一级静叶及伺服油缸,能适应快关的需要(快关时间≤1秒)。

透平主机可承受最高压力为300 KP,最高温度250°C的条件进行设计。

叶型特点是大弦长,大节距,不易堵塞,积灰,不易磨损,流动效率高,尤其一级静叶能做到全关闭,而且调节性能良好。

E、转子及静,动叶片:主轴材质采用高合金钢,整锻转子:动叶片材质采用高强度,耐热,耐酸不锈钢,叶片表面做化学镀Ni--P合金:静叶片采用2Cr13材质。 F、轴承:支承轴采用四油叶轴承,轴衬材料为巴氏合金。止推轴承为先进的金斯贝雷型,轴衬材料为巴氏合金。强制压力供润滑油,确保透平机组安全,平稳。可靠地运行。

G、油泵:采用壹台容积式三螺杆泵作为辅助泵,机组增设壹台容积式主油泵,供机组各润滑点轴承用油,油泵之间可实现无干扰动,平稳切换。

H、危急保安器:主机主轴上带有机械式危急保安器,危急保安器在工作压力下无泄漏,在超速状态下(要求动作重复性好,转速波动值:±50r/min),飞锤跳出,快速打开危急保安器油门开关,机械式危急保安器在事故情况下能实现紧急切断阀紧急快关。保证透平,发电机转子转速不超过允许的范围。危急保安器动作时发出电信号。

I、轴端密封装置:透平轴端配置有两套充氮气的拉别令密封装置,并外加巴氏合金密封,可有效防止煤气外泄,并尽可能减少氮气的消耗量。

J、盘车装置:透平转子连轴器端,带有电动盘车装置,手动啮合。它由防爆电机,齿轮和机械式超越自动离合装置构成。其工作可靠性高,使用寿命长。当转速超过15r/min时能自动脱开。

K、伺服油缸:采用引进瑞士苏尔寿技术进行伺服油缸的设计,透平主机采用

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双伺服油缸,同步带动调节缸来调节静叶角度,并配有位置传感器及行程开关,确保动作灵敏,可靠性高。工作油压16KPa,滤油精度5u。一级静叶具有全关的功能,要球伺服快关时间≤1秒。

L、底座:底座采用碳素钢焊接结构,其能够承受透平机的静载荷和动载荷,并传导到基础上,透平机相对于底座,不是绝对钢性固定,是采用一个死点为定位点,其余沿导向键可在水平轴向自然膨胀的结构,其死点根据止推轴承和机体热膨胀的方向设定,即要保证机体自由热膨胀,又要转子与定各项间隙在允许的范围内。底座上设置机体调整螺栓和底座调平螺栓,安装较为方便。 M、机组控制方式:

采用全静叶可制,以加大变工况范围,一级静叶采用九十年代新叶型,能够全关闭。可调静叶的流量特性曲线近似等百分比特性曲线,以确保透平主机平稳启动,调速,并网和控制炉顶压力。透平主轴及可调静叶都采用氮封加机械密封。 透平主机旋转方向,从进气侧看透平为顺时针。 N、发电机

发电机采用无刷励磁,同步发电机。额定功率6000KW,采用空气密闭循环冷却,空气冷却器放在发电机基础下部。发电机励磁调节系统在高炉工况变化范围内,能使发电机按自动恒电压,自动恒无功率因素或自动恒无功调节方式运行。

由于高炉煤气余压发电与通常的发电厂相比有其特殊性:一是发电机的出力不能按用电负荷的需要进行调节,而首要任务是保证高炉炉顶的压力。二是为避免发电机频繁停车及复风后的重新启动,在高炉短期休风时(休风时间≤2小时)发电机须转入电动运行。因此TRT装置不宜单独给用户供电,必须与电力系统并网运行。

三、 润滑油系统

该系统主要保障透平主机及发电机的润滑,一台TRT轴端泵,一台电动油泵为备用,自动切换。当机组或电力出现故障时,由高位油箱向系统供油,以确保透平主机,发电机安全运行。

四、液压伺服控制系统

本项目液压伺服控制系统由液压泵站,蓄能器站,控制阀台三大部分组成。液压伺服控制系统是通过油泵、过滤器、蓄能器、电磁换向阀、电液伺服阀等液压元件控制入口调节蝶阀、可调静叶、旁通快开阀、紧急切断阀的动作。本系统对入口调节蝶阀,可调静叶即可实现手动控制,也可实现伺服控制;对紧急切断阀可实现快关,与危急保安器联锁快关、慢关、慢开等动作。

液压伺服控制系统由电液伺服阀,伺服放大器,伺服油缸,位置传感器等组成闭环回路,实现可调静叶,进口调节蝶阀的自动调节,以控制透平平稳升速和控制高炉炉顶压力波动在允许的范围内,系统工作额定压力16Mpa,额定流量71L/min。 液压泵站由两台油泵-电机组(一台工作,一台备用),一个不绣钢油箱(有效容积1m3),过滤器、液压阀、冷却器、加热器、温控器、液位控制器等组成;液压泵站的过滤、冷却循环装置由抗污染能力很强的三螺杆泵、冷却器、绝对过滤精度为5um的过滤器等组成;提高液压介质的过滤冷却效率,保证了液压介质的品质。 蓄能器站由皮囊式蓄能器,安全球阀组成。

控制阀台由液空单向阀,电磁换向阀,电液伺服阀,单向节流阀等组成。液压

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伺服控制系统由液压泵站,蓄能器,控制阀台三部分组成。主要是通过液压元件控制可调静叶,紧急切断阀,入口蝶阀等的动作。液压系统额定压力16MPa,额定流量--71L/min.

五、自动化控制系统

自动化控制系统设计先进,实用,可靠,实现机电一体化控制,工艺需求的所有检测及控制参数均送进该系统,在该系统内完成所有的数据及信号的处理工作,并通过软件实现所有的控制功能,保证TRT系统的运行不影响高炉的正常生产。

六、 发配电控制系统

发配电系统包括发电机及励磁系统,高,低压配电系统,电气控制系统以及电力并网系统。

发电机采用无刷励磁三相同步发电机,额定容量为6000KW,功率因素为0.8(超前),额定转速3000rpm/min。

为提高发配电自动化水平,发配电系统,辅机电控系统,仪表控制系统,实现高压系统的监视,报警和低压系统的控制联锁。

发电容量与电网容量相比很小,所以发电机输出的有功,无功功率的变化对电网频率和电压水平的影响很小。

发电机的出力不能根据负荷的需要调节,而只能根据高炉的工况变化进行调节,在保证高炉炉顶压力稳定的前提下尽可能多发电。 为避免发电机频繁停车解列和复风后的启动并网,在高炉短期休风时转入电动运行。

鉴于以上特点,发电机不宜单独给用电负荷供电,必须与电力系统并网运行。

七、 大型阀门及煤气管道系统 TRT入口大型阀门有:

1----- DN1600, 电动蝶阀

2------DN1600, 电动封闭式插板阀 3------DN1600, 快速切断阀

4------DN600 液压快开蝶阀 5―――DN2000 电动封闭式插板阀 6―――DN2000 电动蝶阀 7―――高炉减压阀组(共四个阀)

八、给排水系统

冷却水主要用于:发电机,润滑站,液压站。 九、氮气密封系统

氮气用户点包括密封用气和吹扫用气,分述如下: 密封用气包括透平主机轴端密封,静叶可调腔密封,及紧急切断阀等密封用气。使用点压力0.3~0.4Mpa,纯度不小于99.9%无油无水。

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吹扫用于透平主机的揭盖检修,系统的开,停车等设备,管道吹扫。

第二章润滑油

一、润滑油系统技术参数 名 称 项 目 公称流量 油站 公称压力 长×宽×高 额定压力 油泵 公称流量 电机功率 额定转速 冷却面积 冷油器 进水温度 进水压力 滤油器 滤油量 滤油精度 油箱 高位油箱 润滑油种类 二、润滑系统各调整项目与联锁报警

项 目 润滑油油箱温度 报 警 值 ﹤20℃报警联锁开加热器﹥40℃联锁关加热器 最大注油量 长×宽×高 容积 耗水量 单 位 l/min Mpa mm Mpa l/min KW r/min M2 M3/min Mpa l/min Um L mm L 46号透平油 数 值 273 0.5 0.5 273 4 1450 40 36 32 0.4 20 2500 7

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﹥55℃报警 油箱液位距油箱盖距离 主油泵出口压力 项 目 最远点管道油压力 最远点管道油压力 滤油器差压 三、润滑油站的投运前准备 1)检查油箱油位在正常使用范围; 2)油箱油温在25℃~40℃内运行;

3)油位有上下液位二个控制点分别报警,确认液位在下液位控制点上方时才能启动泵;

4)确认各阀门状态如下表: 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 四、润滑油泵的启动

部 位 自动调压阀前后截止阀 自动式调压阀旁通阀 压力释放调节阀前后截止阀 压力释放调节阀旁通阀 油泵(进口及出口)阀 滤油器三通阀 现场各用户点阀门 高位油箱进(出口)阀 高位油箱排污放空阀 各压力表阀 状 态 开 关 开 关 开 开 开 开 关 开 ﹤150mm报警、﹥600mm报警、 ﹤80Kpa联锁启动油泵 报 警 值 ﹥120Kpa联锁允许起动TRT <80Kpa报警、<50Kpa报警并联锁紧急停机 >15Kpa报警 8

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1)开油箱排油烟风机;

2)电动油泵及主油泵油压连锁,当润滑油压低于0.08Mpa,电动油泵应自动启动(试验联锁性能),高位油箱油保证一旦润滑油泵停止供油,透平紧急停机从3000rpm减至0rpm时供油; 3)检查油泵运转是否正常; 4)检查系高位油箱溢流是否正常;

5)润滑油泵启动完毕,最远点油压>120KPa时方可启动主机;

6)双联滤油器安装在冷却塔之后,中间通过转换手柄转换,滤油精度20um,当滤油器前后压差超过15um,压差变送器发讯号报警,应立即切换清洗,转换手柄应处于极限位置,严禁中途停留;

7)冷油器安装在油泵下游,调剂冷却水流量来控制油温,当油温高于55℃,温度变送器发讯报警,两台冷油器互为备用。机组运行时,冷油器的转换应先打开连接上下冷油器的旁通阀2~3分钟后,转动上、下冷油器的切断阀,切换后可以打开上(下)冷油器与油箱连通的窥视镜检查切换是否正确。

第三章液压系统:

一、液压站主要技术参数 1)额定压力18 Mpa;

2)安全阀(出口溢流阀处)设定压力 XXX Mpa; 3)蓄能器安全球阀调定压力 XXX Mpa; 4)压力继电器设定压力

高压P1 XXX Mpa; 低压P2 XXX Mpa; 过滤器压差≤0.1Mpa; 5)循环过滤冷却系统压力 0.5 Mpa; 6)工作油泵额定流量71ml/r;

7)电机功率N= Kw两台,转速= rpm,型号: 8)循环过滤冷却系统额定流量 m3/h;

9)循环过滤冷却系统电机功率N= rpm,型号: 10)蓄能器容量 L四座;

11)高压过滤器过滤精度10um(油泵出口); 12)油液清洁度:ISO4406 17/14;

13)油液工作温度:35℃~55℃范围内;

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二、液压油站的投运前准备工作

1)对油泵转子盘车,灵活无卡阻现象;

2)开泵前进口阀门及行程开关1#(2#)置于开机位置;

3)检查透平危急保安器是否合上,并打开紧急切断阀回油阀;

4)蓄能器球阀置“开”位置,释压阀置“关”位置,安全阀压力设置好; 5)开各油压点导管阀门,打开二台泵供上截止阀或球阀; 6)新泵或检修后的泵内灌清洁液压油;

7)油箱液位控制在“高”与“低”之间,液位低于XXX mm必须补油,液位高于XXXmm停止补油,液位低于XXX mm液压系统将自动停机;

8)油温控制在25℃~50℃之间,低于25℃开加热器,高于35℃关加热器; 9)开循环冷却系统进出水阀,启动循环泵进行箱外冷却过滤处理,根据油温控制冷却水流量(根据环境因素可修正循环泵的工作方式);

三、液压油泵的启动

1)确认油泵启动条件满足后投入电源(1#和2#);

2)1#、2#泵互为备用,不固定那一台工作,在现场启动1#(或2#)泵运行稳定后打到“控制室”位,在控制室将1#(或2#)转至备用泵状态,而将2#(或1#)改为工作泵状态(试验切换性能),手动停1#或2#泵,当油压低于12 Mpa另一台泵应自动启动(试验联锁性能);

3)1#和2#泵应定期切换工作,进行设备点检维护; 4)液压站设有机旁和手动两个位置,无论在何处操作,必须先完成液压站及各控制点的手动完成工作(如盘车、开手动球阀、行程开关信号等)工作;

四、液压油站的联锁

1)紧急切断阀(及危急保安器)的供油压力低于0.3Mpa时会引起紧急停机; 2)安装在透平机上的危急保安器只有在特别危急情况下按动它,实现机旁紧急停机,平时严禁接触;

3)液压油总管油压高于12Mpa,TRT主机允许启动; 4)液压油总管油压低于9Mpa,TRT透平将紧急停机;

第四章密封系统

TRT氮气流量供应量按 m3/h设计,由氮气总管上接管,经调压后送至各用户点,使用点压力0.3~0.4Kpa,纯度99.9% 。

1)透平本身具有迷宫式密封,即进气端、出气端各有拉别令密封;

2)透平进气侧(出气侧)轴承座(箱)与透平进(出)端之间设有专利技术的组合螺旋密封;

3)透平主机轴端密封N2消耗小于 m3/h;

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4)紧急切断阀轴端密封用气约 m3/h;

5)紧急切断阀动作时相应的N2密封与吹扫工作打开进行;

6)氮气总管压力低于 Mpa报警,高于 Mpa允许主机启动;

7)启机前确定透平主机轴端、紧切阀、静叶可调腔密封N2流量压力正常后才能启动TRT。

第五章给排水系统

一、给排水系统技术参数 部位 水量m3/h 水压Mpa 方式 泵 型号 0.5 发电机 循环 空冷器 0.5 液压 循环 冷却器 0.5 润滑 循环 冷却器 二、给水系统操

————确认液压站,润滑站及发电机的冷却水流量与水压正常;

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第六章煤气置换空气操作

一、

煤气管道空气置换方案

TRT机组煤气工艺流程简图序号说明:电动蝶阀插板阀快切阀静叶阀插板阀电动蝶阀旁通快开阀减压阀组发散管发散管发散管发散管吹扫点吹扫点吹扫点吹扫点

——煤气管道空气置换前煤气工艺系统配套的设备及辅助系统处于的状态 1)确认给排水系统,液压系统,润滑油系统及氮气密封系统已投入正常; 2)确认系统内部各阀门状态如下: 1入口 蝶阀 关 2入口 插板阀 关 3紧急 切断阀 关 0旁通 5出口 均压阀 插板阀 关 关 6出口 蝶阀 关 7旁通快开阀 关 各放散阀 关 4可调静叶 全开

3)煤气管道空气置换要求:采用反吹阀置换空气。 3.1先打开发散管阀门(13),然后打开氮气吹扫点(18)。

3.2放散阀(13)见气4min后,打开放散阀(15),再关闭放散阀(13); 3.3放散阀(15)见气6min后, 打开放散阀(14),再关闭放散阀(15); 同时关闭放散阀(11)及出口水封阀处的氮气吹扫点(13)。

3.4放散阀(14)见气6min后, 同时关闭放散阀(14)及氮气吹扫点(18)。 3.5打开发散管阀门(11),然后打开氮气吹扫点(17)。 3.6放散阀(11)见气4min后,打开静叶阀(4),打开快切阀(0、3),打开放散阀(12); 再关闭放散阀(11);

3.7放散阀(12)见气6min后, 打开放散阀(10),再关闭放散阀(12);

3.8放散阀(10)见气6min后,;同时关闭放散阀(10)及氮气吹扫点(17)。 3.9先打开发散管阀门(9),然后打开氮气吹扫点(16)。放散阀(9)见气6min后, 同时关闭放散阀(9)及氮气吹扫点(16)。

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3.6如果透平机检查或检修时,打开透平主机顶放散阀;利用透平出口处的氮气吹扫进行强化吹扫并进行化验透平内介质。

二、启动主机前TRT系统内引煤气操作 1)确认系统内部各阀门状态如下: 1入口 蝶阀 关 2入口 插板阀 关 3紧急 切断阀 关 0旁通 5出口 均压阀 插板阀 关 关 6出口 蝶阀 关 7旁通快开阀 关 各放散阀 关 4可调静叶 全开

2)接通出口插板阀(7),后打开出口蝶阀(6),打开煤气放散阀(11)见气5min后关闭;

3)接通出口插板阀(2),后打开快速切断阀(3)及旁通均压阀(0),打开煤气放散阀(9)见气5min后关闭;

4)关闭旁通快开阀,打开紧急切断阀; 5)上述操作完成后确认各阀位置如下表: 入口 入口插紧急切旁通均出口 出口 旁通快各放可调 蝶阀 板阀 断阀 压阀 蝶阀 插板阀 开阀 散阀 静叶 关 开 开 关 开 开 关 关 关闭 三、停机后后赶煤气操作

1)TRT系统停机24小时以上应赶煤气; 2)高炉煤气系统动火作业TRT系统应赶煤气 3)停机后后赶煤气操作采用反吹法。

4)如果TRT区域须进行动火作业,可切断进、出管道上的插板阀,打开入口蝶阀

人孔与出口蝶阀进口人孔进行接通大气赶煤气作业。

第七章发电机启动前准备工作

1、发电机本体及其附属设备(包括高压电器室与变压器室)的检修或检查工作完毕,工作联系确对无误;

2、对发电机有关设备和控制回路全面检查无异常; 3、发电机,励磁机周围无杂物;

4、轴承绝缘应整洁,无油污垢,无异味;

5、发电机、隔离开关、电流互感器、电压互感器、励磁回路、保护装置等一二次回路完好;

6、空冷器无漏水等异常情况,风道无杂物堵塞空冷器冷却水正常; 7、检查完毕后通知高炉中控室同意后才允许启动透平机。

第八章TRT的启机并网操作

调出TRT主画面或与操作柜配合进行作业(注意操作柜选择在自动还是手动位

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置):

一、启动条件 (1)、高炉同意TRT启动

a、高炉方面无大量减风,慢风,休风与坐料等作业要进行; b、煤气流量≥ m3/min,顶压≥ Kpa; c、煤气系统正常,特别是减压阀组无故障; d、煤气温度正常>170℃; (2)、电力系统正常

a、低压系统二路动力电源正常; b、直流屏电源正常;

c、发电机及励磁机控制回路正常;

d、同期并网开关及系统内联络开关正常; e、电力系统同意启动TRT; (3)、液压系统正常管道油压力>12Mpa; (4)、润滑油最远点压力>0.12Mpa; (5)、氮气总管调压后压力>0.3Mpa; (6)、给排水压力正常,发电机消防水压力>0.3Mpa; (7)、各设定值处在启动初始设定值; (8)、PCS及仪表系统正常; (9)、氮气煤气置换空气完毕;

在计算机系统上调出主操作画面,在其左上侧“启动条件满足”面板中有 10个条件□均要求满足,即□由绿色变为□红色才可以自动启动阀门;

高炉系统□表示高炉是否休风,炉顶放散阀是否打开,高炉系统是否要求停机,当

上述条件有任何一种出现时□显示红色;

液压系统□、润滑系统□、氮气密封系统□、冷却系统□、危急保安□均以压力作

为启动条件,不满足时□显示绿色;满足□显示红色;

电力系统□由电系统综合出来的高低压电力状态,无电力故障时□为红色; 进口温度□表示TRT进口煤气温度大于45℃时可以启动,□为红色; 高炉同意□表示高炉发出同意TRT启动的联系信号; 停机系统□表示TRT处于停机状态;

“停机解除”表示引起停机的条件都解除。

确认各条件均满足后弹出“启动条件满足”信号,否则显示“启动条件不满足”信号。

二、阀门状态

当启动条件满足时,便可以启动阀门系统置换煤气(见置换煤气操作要求),阀门开关有“手”、“自”动选择,无论哪种方式启动阀门,在“开关阀门”面板上可以监视各个阀门的状态。

最终确认阀门开关状态如下:

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入口 蝶阀 关 入口插板阀 开 紧急切断阀 开 旁通均压阀 关 出口 蝶阀 开 出口 插板阀 开 旁通快开阀 关 各放散阀 关 可调 静叶 关闭 三、升透平转速(从0~3000rpm)与并网

A无负荷试车

a. 试车的目的及要求 1. 手动开车

2. 分阶段升速到500,1000,1900, 2500,3000r/min 3. 检查的内容(注:各阶段的检查内容相同) 3.1用听棒听透平、发电机内声音是否正常 3.2 透平轴位移、振动是否良好

3.3观察记录各测量点的流量、压力、温度是否正常

3.4在无负荷试车阶段,高炉顶压仍由减压阀组控制,要求高炉操作密切配合,注意高炉顶压的波动。 3.5在每次停机(或紧急停机时),记录观察顶压波动及有关阀的开度及时间。(详见仪表) b. 第一次试运转 目的:

1. 熟悉操作

2. 入口碟阀或静叶手动升速到500r/min时的机械运转试验、各单体设备的检查等。

操作顺序:

1. 启动各系统,确认正常运转,并进入盘车状态。操作顺序,详见主机启动前的准备部分。 2. 大型阀门开启。(从后朝前)

操作顺序,详见通煤气的操作部分

3. 在高炉正常,并联系取得同意后,准备启机。 4. 由指挥长下令开机。 5. 开入口碟阀

静叶手动 给定信号缓慢升速,速率50~100r/min。超20r/min时,盘车电机自动停(也可手动停),盘车齿轮自动脱开,手柄复位。

6. 升到500r/min,稳定转速,运行20~30分钟。 7. 全面检查,检查各单机是否运行正常。 8. 无异常现后,在主控室按停机按钮停机。

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c. 第二次试运转

目的:1.熟悉操作方式

2.手动升速到1000r/min的机械运转试验 操作顺序:

1. 做启动前的例行检查(内容同前) 2. 按前次的启动方式,手动开机。

3. 升速到500r/min,运行20~30分钟,检查主、辅机运行情况,无异常现象后,继续升速。 4. 升到1000r/min,运行20~30分钟 按照前次的要求内容,逐项检查。 5. 试验内容

入口碟阀或静叶、快开阀单体试验(详见仪表) 6. 拍机旁危急保安器停机(并同时手动打开快开阀) d. 第三次试运转

目的:1.熟悉操作方式

2.越过临界转速

3.手动升速到2500r/min时的机械运转。

操作顺序:

1. 按前次做启动前的例行检查

2. 按前次的开机顺序,升速到1000r/min,稳定转速。检查主、辅机的运行情况。

3. 正常后,快速越过电机临界转速区域升到1400r/min~1900r/min,运行20~30分钟。检查主、辅机的运行情况。 4. 升到2500r/min后,稳定转速,检查主辅机运行情况。 试验内容详见仪表 5. 主控室紧急停机。 e.第四次试运转

目的:1.熟悉操作

2. 升速到2500r/min时投主油泵; 3. 升速到2850r/min时投励磁检查; 4升速到3000r/min的机械运转试验。 5.联锁保安及自控系统调整。 6.超速试验。 操作顺序:

1. 做启动前的例行检查。

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2. 按前次的开机顺序,升速到2500r/min,稳定转速。运行20~

30分钟,全面检查主、辅机的运行情况。 3. 正常后,继续升到2850r/min,稳定转速,运行20~30分钟。

全面检查主、辅机(包括电机励磁系统等)的运行情况。 4. 无异常现象后,继续升到3000r/min,连续运行1小时左右,

详细检查主、辅机的运行情况。

5. 整定联锁,保安及自控系统调整(详见仪表)。 6. 做超速试验后停机

紧急停机

电气整定 报警值 3150r/min 停机值 3240r/min 机械整定 停机值 3300r/min

(注:危急保安器飞锤转速,在出厂时由实验室已调好,原则上现场不作调整)

危急保安器飞锤调整方法:

若增加转速 逆时针旋转 若降低转速 顺时针旋转

调整螺钉与转速的对应关系:一周=155r/min

b. 第五次试运转

目的:1.自动开机(或半自动开机)

2.投励磁及电气试验 3.并网,解列

操作顺序:

1. 前四次试运转小结 2. 做启动前的例行检查

3. 按前次的开机顺序,投自动升速

4. 转速升到2850r/min时,全面检查,记录

5. 电气专业做必要的试验检查(内容见电气部分)投励磁,同步装置等

6. 机组稳定后,继续升到3000r/min,具备并网条件时,由试车小组决定是否并网

7. 并网,运行1小时,全面检查记录,无异常现象后,带500kw负荷运行1小时

8. 解列,观察机组停机前的最高转速,如超速,在主控室紧急停机

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9. 停机时,记录顶压波动及有关阀位的开度等参数 10. 无负荷试车运转即告结束,转入全负荷试车阶段

B全负荷试车

目的:

1. 机组的最大发电量 2. 高炉顶压控制的切换 3. 静叶控制高炉顶压 操作顺序:

1. 1/2负荷,试运转到3000r/min,并网发电。 2. 全负荷试运转到3000r/min,并网发电。

在高炉顶压调节正常的情况下,慢慢将减压阀组全关闭;以上顺序可手动或自动由计算机程序来完成,此时,高炉顶压的控制已由减压阀组自动切换到透平静叶控制炉顶压力。 3.紧急停机次数,由试车领导小组商定。

机组紧急停机时高炉顶压的允许波动值: +8 Kpa -8 Kpa

C甩负荷试验

目的:

1. 对机组超速的控制 2. 对高炉顶压的控制

在全负荷试车过程中在机组1/4、1/2负荷状态下做机组甩负荷试验。

视高炉及现场情况由试车小组研究决定是否做满负荷状态下的甩负荷试验。

机组甩负荷时高炉顶压的允许波动值: +8 Kpa -10 Kpa

D正常开车

1、当阀门开关完毕,等待信号出现时,这时可以启动TRT了有手/自动两种方式提

供选择,现场手动启动盘车装置将转速由0升到6rpm,盘车启动前需到现场复位后才能在机旁或中控启动。

2、在主操作画面左下侧面板,当选择升速方式为自动,升功率方式为自动,调压方

式选择自动时,“启动TRT”并确认后,整个TRT从升转速,并网到升功率,转顶压控制均可自动完成,操作人员可根据TRT的运行情况随时在中间人工干预,从全自动切换到手动,点击“升速控制”按钮时,会弹出转速调节画面,在该画面上进行升转速操作,按顶压变化与TRT升转速的要求,特别是通过“共振区”时的特性,不断改变升转速的设定值;

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3、转速控制分为三个阶段:

1)第一阶段为启动升速段,确认盘车装置将转速已由0rpm升至6rpm,盘车装置已脱离,以手动或自动进行升速,开启入口蝶阀(根据煤气量大小),利用可调静叶调节透平转速以8rpm/S速率升至**** rpm(煤气转子一级避开临界转速20%左右),转速升至****rpm时稳定15min,用于检查: a、 发电机,励磁机内部是否有摩擦声,外部是否有异常振动; b、轴承回油(窥镜)是否正常,温度上升是否正常; c、 子绕组,定子铁芯,转子绕组温升是否正常;

d、冷器水压,水量是否正常,进风温度在20~40℃之间; e、 道阀门及放散阀是否有渗漏;

f、 动过程中遇到紧急停机情况,入口蝶阀与可调静叶自动关闭; 2)第二阶段急升速(****~****rpm/min),以50rpm/S速率升速,快速通过共振区(暂定1100~1900rpm/min为共振区): a、无论自动还是手动注意炉顶压力波动±3Kpa,同时注意减压阀组1#、2#自动阀的开度变化,注意避开上料时升转速通过共振区,以保高炉平稳生产; b、在临界转速(1100~1900rpm/min)附近,出现“准共振”现象时,可人工干预,提高升速速率。 3)第三阶段为并网升速阶段:

在转速n=2900rpm/min,以自动或手动投励磁,发电机建电压升电压,转入励磁调节将转速调至3000rpm/min,以自动或手动方式进行准同期并网;

4)、发电机投励磁

a、 在透平发电机组转速为2900rpm时投入励磁:分为自动投励磁和手动投励磁二种方式;

b、在励磁柜上有手自动选择开关,一般选用自动单元,当自动单元故障时会自动切换到手动单元,自动方式采用转速参数预置,由控制回路自动完成; c、 当选择手动投励磁时根据励磁电流,电压的变化情况人为在励磁柜上进行增磁,减磁按钮操作;

d、电机励磁调节系统在高炉工况变化范围内可进行自动恒电压调节,在励磁柜上有恒无功与恒功率因素调节的选择;

5)、采用准同期并网方式,并网时应符合下列条件:

a、发电机与系统频率差小于±0.1Hz; b、发电机与系统电压差小于±5%; c、发电机与系统相位小于5º(待定); d、发电机与系统序位一致; 6)、当选择手动并网方式时:

a、待转速达到2900rpm时将“同期闭锁解除转换”开关置于解除位置; b、将“粗调与精调选择”开关置于“粗调”;

c、利用“升压”与“降压”按钮和“增速”与“减速”按钮进行升压,观察同期表上的电压,频率,转差的指针变化;

d、当频率,电压,转差等达到接近同期要求时,再将“粗调与精调”选择开关

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置于“精调”位置;

e、将“联络柜合闸开关”置于“合闸”位置;

f、注意同期表上频率,电压,转差的指针移动情况,当指针指向“0”位时迅速将“发电机合闸操作把手”打到“合闸”位置;

g、确认合闸回路接通并网完成后将“同期闭锁解除”转换开关置于“解除”位置;

h、发电机并网操作非常重要,尤其是手动并网操作,如果并网不好(非同期并网),会产生很大的冲击流,对发电机产生强烈的冲击,端部线圈和铁芯会遭到破坏;

i、同步表连续使用时间要求不超过20分钟,如果未达到同期并网,应该停止使用同步表,间隔适当时间后,再进行同期并网; j、同步表使用中注意下列情况不得并网:同步表转动第一圈;同步表指针对过红线时有跳动现象;同步表转动得忽快忽慢;

第九章升功率操作与逆功率运行

一、升功率操作

当发电机并网后,人工确认透平转速与电网频率同步,系统进入升功率阶段。 1)画面上可选择“升功方式”为手动或自动进行操作; 2)当选择自动控制方式时,功率调节自动控制系统将按一定的升功率速率自动升功

率,联锁开入口蝶阀,逐步开大静叶(角度接近0。),此时减压阀组1#、2#自动阀也相应关闭直至煤气全部通过TRT透平;

3)当选择手动控制方式时,根据升功率曲线表人工按照200~300Kw/min升功率速

率增加功率,逐步开大入口蝶阀与可调静叶,同时保证顶压波动不超过±3Kpa,直至入口蝶阀全开,相应调整静叶开度调节顶压直至减压阀组1#、2#自动阀全关,高炉煤气全部由TRT通过,顶压调节转至TRT静叶调节;

4)限功率操作(也称为定功率操作)静叶开度,发电量(选择手动方式),

此时减压阀组参与炉顶压力控制,TRT静叶开度固定,不参与顶压调节,可调整入口蝶阀开度控制进入TRT煤气总量。

二、逆功率运行

1)当高炉出现重故障(如坐料、处理铁口泥炮、上料系统故障等大量减风),在不拉开炉顶煤气放散阀的前提下,或高炉短期的临时休风为了减少频繁停机与启机,让电网拖动透平——发电机组做电动运行。

1)随着高炉减风,炉顶压力按风量、风压、顶压相适应的原则,及时输入炉顶压力设定值,要求不能锁定减压阀组;

2)TRT顶压设定值=P(高炉中控室顶压设定值)——△P(2~3 Kpa待定)防止静

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叶全关闭,使煤气不能正常流通;

3)随着煤气量与顶压的降低,发电机将自动转为电动运行;

4)监视透平出口煤气压力不出现零压或负压,必要时可点动静叶适当打开角度,让

煤气通过;

5)进入电动运行时,有功功率表指示为负值;

6)做电动机运行时间分为二段控制,第一阶段时间为半小时,第二阶段时间人工控制,也可在操作平台上手动控制并网开关让发电机直接跳闸;

7)当高炉恢复炉况时,随着风量增大,煤气量及顶压增大,就会自动由电动机运行转到做发电运行的正常操作;

8)逆功率电动运行时间不允许超过二小时(暂定)。

第十章升压过程注意事项与炉顶压力控制

一、升压过程注意事项

1)三相定子电流等于零;因为断路器未合闸时发电机没有带负荷,不应该有电流,如果发现有定子电流,就说明定子回路上有短路现象(如临时接地线未拆除等),应该立即退出励磁,进行检查;

2)相电压应平衡,以此可以检查发电机引出线以及电压互感器回路是否有故障情况;

3)升压过程中对定子,转子的电压,电流数值监视,防止表计量不准或其它原因影响操作,当转子电压,电流接近空载额定值时,而定子电压指示值比较小,应该停止升压,检查原因; 4)升压过程及升压至额定数值后,应检查发电机,励磁机的工作状态,如有无震动,温度是否高,出口风是否正常;

二、炉顶压力控制

1)TRT机组投入升速---并网----升功率过程中炉顶压力由高炉侧计算机控制; 2)TRT机组升功率过程中随着静叶的逐步开大,减压阀组相应关闭直至升功率结束,减压阀组全关。(限功率发电时,减压阀组参与炉顶压力控制); 3)炉顶压力在减压阀组全关后转到TRT侧来控制透平静叶开度;

4)TRT侧的炉顶压力调节回路并联于原减压阀组控制回路,两个控制回路的顶压测量值为同一信号,二个回路设定值不同,高炉侧PWDPF设定=P高炉设定值;TRT侧PCS7设定值=P高炉设定值-ΔP1(1~3 KPA待定);保证TRT炉顶压力调节回路自动跟踪高炉设定值;

5)不允许高炉减压阀组阀门锁定,以便两个计算机系统自动相互切换;

6)正常停机过程中TRT侧炉顶压力PTRT=P高炉设定值+ΔP1迫使静叶角度逐渐

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关小,而减压阀组自动逐渐打开,直至发电机解列及静叶全关闭,炉顶压力控制转至高炉侧计算机控制; 7)重大故障引起紧急切断阀动作时,在小于1秒全关紧急切断阀也可手动按控制柜上的紧急切断阀关按钮。此时联所减压阀组3#紧急开放阀打开,自动1#、2#阀投入调节炉顶压力,此时炉顶压力波动要求小于±8Kpa;

8)如遇紧急切断阀关闭后5 秒减压阀组3#紧急开放阀未打开则联锁旁通管道快开阀打开,待减压阀组投入正常后关闭;

9)减压阀组3#紧急开放阀设有颠振功能,每班动作一次,以保证3#紧急开放阀保持灵敏状态;

10)紧急切断阀“游动”测试每班动作一次;

11)顶压实际值与设定值差值 XXX Kp紧急停机(待定)。

第十一章正常停机与重故障停机

一、TRT正常停机

1)通知五及中控室TRT准备正常停机;

2)在TRT侧控制炉顶压力改为Pf设=P高炉+△P1(高炉中控设定值加上一偏差值

1~3Kpa为TRT控制炉顶压力值) 3)动作后,监视:(一)煤气减压阀组是否相应逐步打开(自动阀2后自动阀1的

开度逐步增大);(二)透平静叶角度逐步关小;如果自动阀不能开,立即通知高炉中控室处理。

4)发电机功率随静叶关小逐步减小,有功率表指示逐步减小到“0”,降低励磁电流

发出解列信号,断开“发电机合闸操作把手”; 5)将励磁屏上电源开关置“断”位置,退出励磁装置; 6)紧急切断阀与静叶应自动关闭; 7)主机停机完毕通知高炉中控;

8)视停机时间长短,决定是否停用辅助系统及煤气置换,并作好下次起机或定修的

准备工作。

二、故障软紧急停机

软紧急停机是指在控制系统中设定的重故障情况,控制系统自动控制(联锁)发出指令使系统停机的情况。

控制系统设定的重故障自动停机有: 1)透平轴振动高于0.16mm; 2)发电机轴振动高于0.16mm; 3)透平主轴轴向位移高于0.5mm; 4)透平转速高于3240rpm;

5)润滑油最远点管道油压力低于50Kpa; 6)液压油总管油压力≤10Mpa;

7)透平危急保安器油压低于3.0Mpa; 8)透平前轴承温度大于75℃;

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9)透平后轴承温度大于75℃;

10)发电机冷却风道内出风温度高于75℃; 11)透平止推轴承温度高于95℃;

12)电气系统严重故障(发电机甩负荷,系统联络开关故障断开,及发电保护项目

之一动作等);

13)急停机按钮按下(包括紧急切断阀的现场操作和控制室上紧急停机按钮); 14)高炉炉顶放散阀开;

15)上述14种情况发出信号,系统联络自动断开解列;

16)紧急切断阀关闭(小于1秒)同时联锁紧急快开阀打开(旁通快开阀联锁); 17)监视紧急开放阀打开后,炉顶压力控制状态此时,TRT控制室的炉顶压力控制

值按高炉中控顶压设定值加上一个偏差值(1~3Kpa),高炉减压阀组自动1#、2#逐步打开;

18)检查及确认紧急停机的原因分析并处理其它系统; 19)通知高炉中控室;

三、TRT硬紧急停机

1)当计算机系统失灵时,可以在操作台上按“直接停机”按钮,进行硬紧急停机;

硬紧急停机系统由继电器控制回路构成,此硬紧急停机按钮平时不得随意试动; 2)紧急停机按钮后,发电机解列,紧急切断阀快关,同时联锁紧急开放阀全开(旁

通快开阀联锁);炉顶压力波动很大(≥8Kpa),并延长一段时间; 3)手动缓慢关闭紧急开放阀并监视减压阀组控制情况及顶压波动情况; 4)待减压阀组正常调节后,处理其它情况; 5)分析重故障原因并且处理好;

6)在控制系统中有手动停机与自动停机实时区势面板,点击“正常停机”按钮,弹

出手自动停机面板,当选择手动停机时通过店击可调静叶画面,不断手动关小静叶开度,同时观察炉顶压力波动与减压阀组自动1#、2#阀的开度,当发电机有功功率降低至零,无功功率接近零时,自动解列断开,然后继续关小静叶直至全关闭,然后慢关入口蝶阀、紧急切断阀、出口蝶阀;断开进、出管道上的插板阀直至手动停机面板上“TRT停机结束”弹出;

7)当选择自动停机时通过点击“自动停机面板”并且确认,自动停机程序将会被调

用,操作人员只需监视全部阀门的开关状态及停机的有关参数(操作人员可随时切换到手动停机方式)。

第十二章特殊操作与事故处理

1、冷却水故障

1)发现冷却水总管压力低于0.45Mpa报警,立即联系泵房检查或启动备用泵; 2)发现冷却水压力流量均无,立即联系泵房。

3)密切注意发电机冷却风道内出风温度,高于65℃报警后仍不能解决冷却水故障则停机处理;

4)密切注意液压油,润滑油油箱温度,高于高于报警值后仍不能解决冷却水故障则

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750高炉TRT规程

停机处理;

5)如果冷却水故障确定短时间内不能解决的则停透平机。

2、氮气压力偏低

1)当氮气压力低于0.25Mpa报警后,迅速检查总管压力及氮气调压系统是否故障; 2)当氮气压力低于150Kpa时采取手动停机(不能采用紧急停机)。

3、润滑油故障

1)当润滑油最远点管道油压力低于0.12Mpa时,应检查润滑油系统滤油器是否有报警或堵塞,如滤油器堵塞立即更换备用滤油器; 2)检查润滑道是否有泄漏或异常;

3)当润滑油最远点管道油压力低于80Kpa报警时,检查备用泵为何未自动启动,如果操作选择错误应立即启动备用泵;

4)经检查处理后油压仍低于0.12Mpa视静叶伺服调节器与紧急切断阀系统油压情况及时停机进一步寻找原因;

4、发电机非同期并网 1)、现象

a、发电机本体发出“吼”的声音;

b、在合上被并网发电机的瞬间,定子电流突然升高; c、系统电压降低; 2)、处理 a、 若拉入同步后,无明显异常,可以继续运行,等待以后检查子线圈端部情况; b、若拉入同步后,明显异常立即把发电机的合闸拉开解列停机; c、 电机停稳后要求电气人员检查并测量定子线圈的绝缘电阻,检查发电机端盖内定子线端部有无变形情况;

d、当查明造成非同期原因是由于运行人员误操作或二次系统的原因,并查明发电机确未受损后,才可以再次启动,以“从零升压”方式达到80%额定电压时进一步确认无问题后继续运行下去并网。

5、发电机温度异常 1)现象

a、入口风温超过40℃;

b、定子铁芯温升超过80℃,定子线圈温升超过80℃; c、转子线圈温升超过80℃; 2)处理

a、适当降低无功及有功功率,直到温度恢复正常,若不能则汇报上级并停机; b、检查冷却水系统是否正常,若冷却水故障无法解决则停机处理; c、 检查仪表是否正常;

6、发电机震荡或失去同期 1)现象

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a、定子电流大幅度摆动,且可能超过正常值;

b、有功,无功功率表读数上下跳跃;定子电压,母线电压表剧烈变化且通常是电压

降低;

c、转子电压,电流表读数在正常值附近波动; d、发电机发出与表计摆动合拍的鸣声。 2)处理 a、 首先判断是系统震荡还是发电机失去同步;

b、适当增加无功,减少震荡,破坏谐振;相应减少有功负荷;当增大励磁电流时,转子电流不超过额定允许值; c、 上述措施后震荡还未消除保护装置未动作的报告上级领导后将发电机与系统解列;

d、根据解列后情况判断是否应与系统从新并列;

7、发电机振动 1)现象

发电机振动大,有异常声音: 2)处理 a、 检查定子电流三相是否平衡; b、检查定子电流,电压是否正常; c、 检查发电机定子绕组是否接地; d、检查发电机各部位温度是否正常; e、 检查是否由于透平机械振动引起,如果振动超过允许值应该停机。

8、发电机跳闸后的处理

a、检查励磁控制装置是否退出;

b、检查是由于那种保护功能动作,恰当处理故障;

c、通知电气维修专业人员进行检查,原因未查明之前不得启动; d、若是发电机由于电网或本站母线上的短路而引起的复合电压闭锁过电流保护动作而跳闸,发电机差动保护未动作并且未发现明显的不正常现象,允许进行“零起升压”处理,如无问题时可并网。

9、发电机、励磁机着火 1)现象

a、发电机端盖窥视孔有明显的烟气,伴有火星或有绝缘烧焦气味; b、励磁机有明显的火星和绝缘烧焦气味; c、发电机机壳内有剧烈响声; 2)处理 a、 透平机紧急停机但需启动盘车,保持发电机低速度运转,防止大轴弯曲; b、发电机解列并将励磁装置切除; c、 接通消防水,同时用“1211”灭火器或四氯化炭灭火器灭火,不得用泡沫灭火器或砂子灭火,若是地面有油类着火可用砂子灭火;

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d、灭火后对发电机或励磁机进行检查与处理。

10、失磁 1)现象

a、计算机有显示,无功表指示为零或零以下,电压表指示为零; b、若失去同期,发电机电压表,电流表,功率表就会摆动; c、发电机失励后透平转速略有升高; 2)处理

检查励磁控制装置,切换到手动,若不能很快处理好,应立即停机;未检查明白原因,不得再次启动。

第十三章发电机负荷的调整

在电力系统中由于电网发生事故和运行方式的改变,会引起电流分布的变化以及用户用电量的变化,使电网中的有功和无功失去平衡,造成电网频率和电压的升高和降低,因此在运行中应按照给定的负荷曲线或调度员的命令,对各发电机的有功负荷和无功负荷进行调整,借以维持频率和电压在允许值内。

1、有功负荷的调整 a、发电机在运行中其有功功率的调整是用汽轮机调速系统的调速电动机遥控的。当气轮机的转动力矩和发电机的制动力矩平衡时发电机的转速可以维持恒定。当有功负荷增加时,发电机轴上的制动力矩就增大,若气轮机转动力矩没有增加,发电机转速就要下降,即发电机的频率就要降低,因此要维持发电机的频率不变,就需要增加气轮机的转动力矩。 b、有功负荷的调整在正常情况下是由电气值班人员来担任的,电气值班人员根据频率和有功电表的指示,用调速开关操作调速电机来控制气轮机调速气门的开度,调节气轮机的进气量,改变气轮机转动力矩的大小。增加有功负荷时将气门开大,进气量增加,转动力矩加大;减少有功负荷时,将气门关小,进气量减少,转动力矩降低,使气轮机的转动力矩与发电机的制动力矩在新的状态下达到新的平衡,保持转速不变,维持频率在允许值内,所以只有调节气轮机的输入功率,才能保持频率在允许值范围内。

2、无功负荷的调整 a、发电机在运行中其无功功率的调整是利用改变发电机磁场变阻器电阻的大小来控制励磁电流而进行调节的,有自动励磁装置时,可用电压校正器的变阻器来进行调整。当用户无功变化时,必然会引起电压的变化,因此电气值班人员必须根据电压表及无功电表的指示,转动变阻器手轮,调节励磁电阻,借以改变励磁电流,使发电机电压维持在允许值范围内。

b、目前发电机均装有自动励磁调整装置,它可以自动调节无功负荷,若不能满足调节要求时,也可以手动调整励磁机磁场变阻器,自动励磁调整装置中的变阻器或自耦变压器来进行辅助调整,以改变无功负荷的大小。

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c、通常无功负荷的调整是根据功率因素表或无功电表及电压表的指示来进行的。当有功负荷不变而增加无功负荷时,功率因素就要下降,减少无功负荷时,功率因素上升。如果功率因素表坏,可根据有功无功负荷表来判断功率因素的大小。为了保持发电机和电网的稳定运行,在调整无功负荷时,应注意不使发电机进相运行。一般情况下,应保持发电机无功负荷与有功负荷的比值大于或等于1/3。 d、同步发电机在额定有功功率条件下运行时,所能发出的最大无功功率与发电机的额定功率因素有关。

3、发电机运行中的监视与维护

1)发电机电压正常应在额定值±5%的范围内波动,最高不得超过±10%;

2)发电机正常运行情况下,允许的不平衡电流可在发电机额定电流的10%范围内变

化,但必须符合系列条件:发电机外壳振动不大于0.5mm;转子温升不得超过90℃;任何一相电流不得超过额定值;

3)发电机正常应在“迟相”运行,功率因数正常时应在0.85~0.98之间变动; 4)运行中的发电机,励磁机以及其附属设备,每班至少进行两次检查; 检查内容:

a、发电机,励磁机本体温度,声音正常; b、进出水,进出风,铁芯,线圈温度正常; c、空冷器的水压,流量正常;

d、发电机,励磁机本体的部件,垫片等不松动;

第十五章同步发电机的运行常识

发电机运行中,各部位的温度过高会使绝缘加速老化,从而缩短它的使用寿命,甚至会引起发电机的事故,绝缘的温度越高,延续时间越长,老化越快,使用期限则越短。例如发电机绕组使用B级绝缘,当温度为120℃时,使用年限约为15年;当温度为140℃时,使用年限急剧减到2年;当温度为105℃时,B级绝缘老化就很慢,使用期限超过25~30年。一般来说,发电机温度若超过额定允许温度8℃长期运行时,就会使其寿命缩短一半,所以在发电机运行中必须严格监视各部位的实际温度,同时还要监视其允许温升。

发电机的允许温度和温升,决定于发电机采用的绝缘材料的等级,由于各种类型的发电机采用不同的绝缘材料,因此发电机在实际运行中的最高允许温度和温升要根据制造厂的允许数值并经温升试验来确定。如无制造厂规定时,可按下表所列数值监视发电机各主要部件的温度和温升。

发电机各主要部件的温度和温升 主要部件 温度测量方法 入口空气温度为40℃时 允许温度(℃) 允许温升(℃) 105 65 定子绕组 埋入检温计法 105 65 定子铁芯 埋入检温计法 130 90 转子绕组 电阻法 从表中(数据进供参考)可以看出,发电机的定子铁芯温度不应超过绕组的允 27

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许温度,所以其最高允许温度为105℃。因为一方面有部分定子铁芯直接与定子绕组接触,定子铁芯的温度超过105℃时会使定子绕组的绝缘遭受损坏,另一方面定子硅钢片间的绝缘在温度超过105℃时也会迅速损坏,特别是用纸绝缘时,如果温度经常在100℃以上由于纸的过分干燥而较绝缘漆更易损坏。汽轮发电机转子绕组规定的允许温升高于定子绕组的温升,其原因是转子绕组的电压较低,且绕组温度分布均匀,不像定子绕组因受定子铁芯温度的影响而可能发生局部过热,其次测温方法不同,定子绕组和铁芯的温度用埋入式检温计测量,转子绕组温度用电阻法测量(所得结果为平均温度)。

从上述分析可知,发电机在运行中,不论处于何种工作状态,都必须特别注意各主要部件的温度和温升,使之不超过允许值,从而保证发电机的安全运行而不影响其寿命。

通常发电机是按照制造厂的技术规定在额定方式下运行的,在这种情况下,发电机可以长期安全运行,但是在实际运行中,由于系统中设备的故障人为的操作过失等原因,常使发电机的运行状态处于正常和事故之间。我们称之为非正常运行或异常运行,当发电机处在这种状态时,一般不需要马上从系统中解列,在一定的条件下可以运行一段时间。在此时间内,运行人员在调度的指挥下采取措施,可以将发电机恢复到正常运行状态,保障系统供电正常,若实在无法恢复运行,也可以比较妥善地将其解列,因此,运行人员有必要了解和认识发电机非正常运行的特点,对发电机的不良影响,以及使之恢复正常运行的方法和措施。

发电机运行时,铜损(与电流的平方成正比)和铁损(与电压的平方成正比)均转变为热能,为了保证发电机能在定子绕组所用绝缘材料的允许温度下长期运行,必须经常把损耗所产生的热量排出去,热量的排出是通过冷却系统来实现的,发电机的冷却有空冷、氢冷和水内冷三种。

一、对于空气冷却的发电机运行

1、发电机在冷却气体温度变动时的运行;

对于空气冷却的发电机我国规定的额定入口风温是40℃,在此风温下,发电机可以连续在额定容量下运行,当入口风温高于额定值时,冷却条件变坏,发电机出力就要减少,否则发电机各部分的温度和温升就要超过其允许值,反之,当入口风温低于额定值时,冷却条件变好,发电机的出力允许适当增加。发电机在入口风温变化时,如何带负荷,要根据制造厂的规定执行或通过温升试验所确定的数值来监视,若无制造厂的规定,也未进行温升试验,则当进风温度变化时,负荷的允许值应按部颁发电机运行规程的有关规定来确定。 2、发电机在系统电压,频率变动时的运行

电压和频率是供电质量的标准,电压,频率的过高或过低不但对用户不利,而且对电力系统及发电机本身也不利。 3、在额定频率下电压变动时的运行

发电机电压在额定值的±5%范围内变化时是允许电机长期运行的,若超出这个范围,就会对电机有不良影响。 影响如下: (1)、转子表面和转子绕组的温度升高,当发电机运行电压达1.3~1.4倍额定电压

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时,转子表面会发热,进而影响转子绕组的温度,这是因为提高发电机电压而容量保持不变时,势必要增加发电机的励磁。由于漏磁通和高次谐波磁通的增加而引起的附加损耗增加,这种损耗增加越快使转子发热,转子绕组温度升高,有可能使其超过允许值。 (2)、定子铁芯温度升高,定子铁芯的发热是由两个因素决定的,一个是定子铁芯本身的损耗引起的,另一个是定子绕组温度传到定子铁芯的。当电压升高,定子铁芯内磁通密度增加,损耗也就增加,因为损耗近似与磁通的平方成正比,所以磁通的增加引起损耗的增加很快。另外,大容量机组,定子铁芯比小型机组相对利用率高,磁通更靠近饱和,这样,它对电压的升高引起损耗的变化更会明显增加。所以电压高,定子铁芯损耗会大大上升,温度大大升高。而且大型机组要比小型机组更严重,一般情况下,系统运行出现的高电压不会超过10%,因此造成定子铁芯发热的威胁尚不显著。 (3)、定子的结构部件可能出现局部高温。电压高,磁通密度增加,铁芯的饱和程度加剧,使较多的磁通逸出轭部并穿过某些结构部件,如支持筋、机座、齿压板等,形成另外的环路,使在结构部件中产生涡流,有可能造成局部高温。 (4)、对定子绕组绝缘产生威胁。正常情况下,发电机耐受1.3倍的额定电压,对定子绕组的绝缘来讲问题不大。但是对于运行多年绝缘已老化,或发电机本身有潜伏性绝缘缺陷的机组,这个电压容易产生危险,造成绝缘击穿事故。

二、电压低于额定值时对电机的影响

发电机的最低运行电压应根据稳定运行来确定,一般不应低于额定值的90%,因为当发电机电压过低运行时,将产生下列危害; (1)、当发电机电压低于额定电压的90%运行时,发电机定子铁芯可能处在不饱和部份运行,使电压不能稳定,励磁稍有变化,电压就有较大的变化,甚至可能破坏并列运行的稳定性,引起振荡或失步; (2)、电压过低时,使发电厂厂用电动机运行情况恶化,这时,电动机的转矩降低,对锅炉和汽机的正常运行都会带来影响,这又可能造成发电机有功出力的降低;当电压低至额定值的30%~40%左右,经一秒多钟电动机转矩即崩溃,自动停止运行。 (3)、当电压低于额定值运行时,铁芯中的磁通密度降低,固而铁损下降,此时稍增加定子电流,绕组温度也不会超过允许值,但当电压低于额定值的90%以下运行时,定子电流不允许再增加,而要降低出力运行,否则,定子绕组的温度会超过允许值。

以上述分析得知,发电机变化电压±5%,在此变化范围内,发电机可带满负荷长期运行。

三、在额定电压下,频率变动时的运行

频率又称周波。频率变化较大时,对用户极为不利,因为用户的机械大都是用感应电动机拖动的,其转速是随频率而变化的,转速在额定值时,感应电动机的工作特性最好和最经济,当频率下降时,转速则随之降低,使工作机械的出力降低,影响工业品的产量和质量。同样,频率下降对发电机的运行也会带来有害的影响。

发电机的频率过高,会使发电机的转速增加,转子离心力增大,这对安全运行

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是不利的,在汽轮发电机组中与其同轴的汽轮机装有保护装置,使汽轮机发电机组的转速在不大于额定转速10%内,若转速超过此规定汽轮机的危急保安器就动作关闭立汽门,使汽轮发电机组停止运行,考虑到对于这种危急保安器的动作点必须有适度以及为了不使转子材料和绝缘承受过大的应力,所以不应当在超过额定转速5%以上的转速下运行,也就是说频率的升高不得超过52.5Hz。

运行中容易碰到的是频率降低,当频率将的过低时,发电机的出力就会受到,其原因如下: a、 电机的通风是靠转子端部的风扇来进行的,因此当频率过低时,风扇的转速随之下降,使电机的通风量减少,造成绕组和铁芯的温度升高,这时只有减负荷的办法使绕组和铁芯的温度降低。

b、发电机的感应电动势与频率和主磁通成正比,如果频率降低,在同样负荷下要保持母线电压,就必须响应地增加主磁通(即增加转子电流),这样就会使转子绕组过热,为了避免转子绕组过热,也只有减负荷运行,在增加转子电流时,会使定子铁芯出现磁饱和现象,磁通逸出,使机座的某些机构部件产生局部高温,有的部位甚至冒火星。 c、 当频率降低时,发电厂厂用电动机的转速也随之下降,使厂用机械的出力也相应降低,这将使发电厂的生产过程不能保证安全经济运行,转而会使汽轮发电机的有功出力继续减少,导致系统频率的再度降低,若如此循环下去,可能会破坏电力系统的稳定运行。

d、汽轮机在较低转速下运行时,若发电机输出功率不变,叶片就要过负荷,因为功率等于转矩与角速度的乘积,当功率不变时,频率降低(W=2πf),便使转矩增大。当叶片过负荷严重时,机组会产生较大的振动并影响叶片的寿命。

综上所述:发电机在运行中,应保证额定频率50Hz,允许变动范围为±0.5Hz,最高不得超过额定值的±5%。

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