11. 发电机外部故障现象:1)警铃响,“发电机复合电压闭锁过流保护动作”电脑报警亮。2)定子电流表突然剧增,电压剧降。处理:发电机外时间故障,电流表指示大,电压急剧降低时,值班员应立即手动解列发电机;如果定时过流保护切断发电机主开关,同时内部故障保护未动作,经外部检查未发现明显不正常现象时,可待其它系统正常后将发电机并网运行。
12. 发电机转子一点接地
现象:警铃响,“转子一点接地”报警。
处理:
1)检查保护装置内接地情况,及两点接地保护是否在跳闸位置,否则应立即将其投至跳闸位置;
2)检查转子滑环处有无过热,积灰、油污,并设法清理;
3)当一点接地的同时或查找一点接地的过程中发电机有失磁现象时,应立即解列停机。
4)若确定为转子内部一点接地时,则应申请值长停机处理。
13. 发电机变同步电动机运行
现象:
1)警铃响,“主汽门关闭”电脑报警亮。
2)发电机有功表指示零值以下,无功表指示升高。
3)发电机定子电流降低,定子电压升高。
4)励磁电压和电流略有降低。
5)进线有可能过负荷,或指针满盘。
处理 :
1)主汽门联跳发电机保护应动作解列停机,发电机出租,否则应手动解列停机。
2)若主汽门关闭后,同时接到汽机方“机器危险”通知,应立即手动解列发电机。
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(1) 双馈电机的工作特性双馈电机的结构类似于绕线式感应电机,1000kw发电机出租,定子绕组也由具有固定频率的对称三相电源激励,所不同的是转子绕组具有可调节频率的三相电源激励,一般采用交-交变频器或交-直-交变频器供以低频电流。当双馈电机定子对称三相绕组由频率为f1(f1=p?n1/60)的三相电源供电时,由于电机转子的转速n=(l-s)n1(s为转差率,n1为气隙中基波旋转磁场的同步速率)。为了实现稳定的机电能量转换,定子磁场与转子磁场应保持相对静止,即应满足:
ωr=ω1-ω2
其中:ωr是转子旋转角频率;
ω1是定子电流形成的旋转磁场的角频率;
ω2是转子电流形成的旋转磁场的角频率。
由此可得转子供电频率f2=s?f1,此时定转子旋转磁场均以同步速n1旋转,两者保持相对静止。
与同步电机相比,双馈电机励磁可调量有三个:一是与同步电机一样,可以调节励磁电流的幅值;二是可以改变励磁电流的频率;三是可以改变励磁电流的相位。通过改变励磁频率,可调节转速。
这样在负荷突然变化时,迅速改变电机的转速,充分利用转子的动能,释放和吸收负荷,对电网的扰动远比常规电机小。另外,通过调节转子励磁电流的幅值和相位,可达到调节有功功率和无功功率的目的。而同步电机的可调量只有一个,即励磁电流的幅值,所以调节同步电机的励磁一般只能对无功功率进行补偿。
与之不同的是双馈电机的励磁除了可以调节电流幅值外,亦可以调节其相位,当转子电流的相位改变时,由转子电产生的转子磁场在气隙空间的位置就产生一个位移,改变了双馈电机电势与电网电压向量的相对位置,也就改变了电机的功率角。所以双馈电机不仅可调节无功功率,也可调节有功功率。
一般来说,当电机吸收电网的无功功率时,往往功率角变大,使电机的稳定性下降。而双馈电机却可通过调节励磁电流的相位,减小机组的功率角,使机组运行的稳定性提高,从而可多吸收无功功率,克服由于晚间负荷下降,电网电压过高的困难。
与之相比,异步发电机却因需从电网吸收无功的励磁电流,与电网并列运行后,发电机出租厂家,造成电网的功率因数变坏。所以双馈电机较同步电机和异步电机都有着更加优越的运行性能。
(2) 风力发电中双馈电机的控制
在风力发电中,由于风速变幻莫测,使对其的利用存在一定的困难。所以改善风力发电技术,提高风力发电机组的效率,充分地利用风能资源,有着十分重要的意义。任何一个风力发电机组都包括作为原动机的风力机和将机械能转变为电能的发电机。
其中,作为原动机的风力机,其效率在很大程度上决定了整个风力发电机组的效率,而风力机的效率又在很大程度上取决于其负荷是否处于佳状态。不管一个风力机是如何精细地设计和施工建造,若它处于过载或久载的状态下,都会损失其效率。从风力机的气动曲线可以看出,存在一个佳周速比λ,对应一个佳的效率。所以风力发电机的佳控制是维持佳周速比λ。
另外,由于要考虑电网对有功功率和无功功率的要求,所以风力机佳工况时的转速应由其气动曲线及电网的功率指令综合得出。也就是说,风力发电机的转速随风速及负荷的变化应及时作出相应的调整,依靠转子动能的变化,吸收或释放功率,减少对电网的扰动。
通过变频器控制器对逆变电路中功率器件的控制。可以改变双馈发电机转子励磁电流的幅值、频率及相位角,达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的,既提高了机组的效率,又对电网起到稳频、稳压的作用。图2是按这种控制思路得出的风力发电双馈电机控制系统框图。
整个控制系统可分为三个单元:转速调整单元、有功功率调整单元、电压调整单元(无功功率调整)。它们分别接受风速和转速、有功功率、无功功率指令,并产生一个综合信号,送给励磁控制装置,改变励磁电流的幅值、频率与相位角,以满足系统的要求。由于双馈电机既可调节有功功率,又可调节无功功率,有风时,机组并网发电;无风时,也可作抑制电网频率和电压波动的补偿装置。
(3) 双馈风力发电机组应用前景广阔
综上所述,将双馈电机应用于风力发电中,可以解决风力机转速不可调、机组效率低等问题。另外,由于双馈电机对无功功率、有功功率均可调,2500kw发电机出租,对电网可起到稳压、稳频的作用,提高发电质量。与同步机交一直一交系统相比,还有变频装置容量小(一般为发电机额定容量的10~20%)、重量轻的优点,更适合于风力发电机组使用,同时也降低了造价。
将双馈电机应用于风力发电的设想,不仅在理论上成立,在技术上也是可行的。与现有的风力发电技术相比,无论从经济性,还是可靠性来看,都具有无可替代的优势,具有很强的竞争力,有利于风电机组国产化的进程,其发展前景十分广阔。一般多应用于1.5mw双馈异步发电机。
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