國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組電力系統(tǒng)問(wèn)題

在中國(guó)電力系統(tǒng)中，國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組占有較大比重，如何使這些機(jī)組安全高效率運(yùn)行，是電力工作者的重要任務(wù)。多年的工作經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到，國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中存在一些共同的問(wèn)題，這些問(wèn)題涉及到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等諸多方面。

1發(fā)電機(jī)的接地碳刷問(wèn)題

由于發(fā)電機(jī)定子磁場(chǎng)不可能絕對(duì)均勻等原因，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上便會(huì)產(chǎn)生幾伏或更高的電勢(shì)差。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和軸承、大地所構(gòu)成的回路阻抗很小，就可能形成很大的軸電流。為阻止該電流的形成，制造廠在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)所有軸承下墊裝了絕緣片，把軸電流通路隔斷。同時(shí)，為了保證大軸與地同電位，應(yīng)該在發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)側(cè)裝設(shè)大軸接地碳刷。中國(guó)制造廠家均提供一個(gè)接地碳刷裝置(國(guó)外廠商有的是提供兩個(gè))，而設(shè)計(jì)部門(mén)在設(shè)計(jì)圖紙上根據(jù)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的要求，將二次保護(hù)接線經(jīng)碳刷連接大軸，這樣很多施工單位就把制造廠家供給的接地碳刷作為轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的“接軸”用了，而該碳刷并沒(méi)有接地。? 發(fā)電機(jī)大軸在汽輪機(jī)側(cè)未接地是有害的。由于發(fā)電機(jī)大軸對(duì)地有電位差，就可能造成大軸通過(guò)軸瓦油隙對(duì)地放電，造成軸瓦電燒傷。在某些事故情況下危害更大，如果發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承座的對(duì)地絕緣(包括連接軸承的油管對(duì)地絕緣)遭到損壞，可能會(huì)引起很大的軸電流，特別是如果定子線圈發(fā)生匝間短路時(shí)，該軸電流會(huì)更大，不僅會(huì)損傷軸瓦，而且還可能因很大的軸電流流過(guò)汽輪機(jī)軸引起汽輪機(jī)有關(guān)部件的磁化。? 為此，發(fā)電機(jī)組在安裝階段必須將接地碳刷接地(或經(jīng)一個(gè)小電阻接地)，并且在運(yùn)行中要注意維護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)端各軸承的對(duì)地絕緣，特別要注意防止發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)的各測(cè)溫、測(cè)振熱工電纜的金屬外皮將軸承的對(duì)地絕緣短路。

2高壓廠用備用電源自動(dòng)切換問(wèn)題

高壓廠用備用電源自動(dòng)切換(備用電源自動(dòng)投入)，中國(guó)設(shè)計(jì)有兩種方式：一為無(wú)時(shí)限快速切換，二為低電壓閉鎖限時(shí)切換(即慢速切換)。

(1) 高壓廠用電動(dòng)機(jī)在備用電源投入時(shí)所承受的電壓分析。在高壓廠用電源因某種原因跳閘后，該段母線上所有電動(dòng)機(jī)將作減速運(yùn)行，由于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)作用，在母線上產(chǎn)生殘壓。該殘壓將隨時(shí)間而衰減，即殘壓的幅值在漸漸減小，并且和系統(tǒng)的相位差在隨時(shí)間變化而變化。

1) 當(dāng)實(shí)現(xiàn)備用電源切換到母線上時(shí)，電動(dòng)機(jī)上將突加一個(gè)電壓K△U，如△U過(guò)大會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成很大的沖擊電流，如果切換時(shí)間愈短，則△U愈小，對(duì)切換越有利。在《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》(2)第22-1節(jié)指出：當(dāng)K=0.67時(shí)，在0.3 s以前切換時(shí)是安全的。

2) θ角隨時(shí)間的變化，主要和母線上所帶大型電動(dòng)機(jī)的容量及特性有關(guān)。所以，對(duì)于不同容量的發(fā)電機(jī)組θ角隨時(shí)間的變化不一樣，就是同容量發(fā)電機(jī)組也因所選主要輔機(jī)的不同而不同。

3) 在θ角大約達(dá)120°～240°時(shí)切換最危險(xiǎn)。電動(dòng)機(jī)將承受的沖擊電壓最大，這可能造成電動(dòng)機(jī)的損壞、損傷或過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘。

4) 如切換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一方面機(jī)組輔機(jī)轉(zhuǎn)速降低過(guò)多，造成鍋爐運(yùn)行工況的變壞。另外，母線殘壓過(guò)低，切換后電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)困難，都可能造成機(jī)組的運(yùn)行工況大的擾動(dòng)甚至停運(yùn)，這是不希望的。