【精品】燃机电气运行规程：390H发电机运行规程.doc

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燃机电气运行规程:
390H发电机运行规程
2006-**-**发布
2006-**-*实施
杭州华电半山发电发布
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前言
本标准是根据杭州华电半山发电天然气发电工程项目制订的。
本标准由杭州华电半山发电发电二部提出。
本标准由杭州华电半山发电生产技术部归口。
本标准起草部门:杭州华电半山发电发电二部。
本标准主要起草人:邵建强。
王齐钦。
审定:
批准:
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目次
1 范围 4
2 发电机运行规程 4
4
6
7
7
7
18
18
(GCB) 18
、并列、加减负荷、停机 18
18
18
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390H发电机运行规程
范围
本标准规定了半山发电#1~#3发电机及有关电气设备的铭牌规范、运行方式、操作方法。
本标准适用于电气设备的运行、操作及巡检。
发电机运行规程
发电机铭牌规范
表1发电机铭牌规范
项目
#1发电机
#2发电机
#3发电机
发电机号
290T662
290T662
290T662
发电机类型
390H
390H
390H
容量(kVA)
468000
468000
468000
有功功率(kW)
397800
397800
397800
定子电压(kV)
19
19
19
定子电流(A)
14221
14221
14221
周波(HZ)
50
50
50
功率因数



接线方式
三相星形
三相星形
三相星形
转速(转/分)
3000
3000
3000
励磁方式
静态
静态
静态
励磁
电压(满载)
750V(DC)
750V(DC)
750V(DC)
电流(满载)
2019A(DC)
2019A(DC)
2019A(DC)
电压(空载)
(DC)
(DC)
(DC)
电流(空载)
684A(DC)
684A(DC)
684A(DC)
励磁功率
1770kW
1770kW
1770kW
定子线圈
温度限制
103℃
103℃
103℃
励磁线圈
温度限制
120℃
120℃
120℃
转子线圈
绝缘等级
F
F
F
定子线圈
绝缘等级
F
F
F
冷却方式
全氢冷
全氢冷
全氢冷
氢气压力
60PSIG
60PSIG
60PSIG
氢气温度
40℃
40℃
40℃
氢冷却器
损失功率
3426kW
3426kW
3426kW
发电机电抗
直轴
交轴
直轴
交轴
直轴
交轴
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饱和同步电抗






非饱和同步电抗






饱和暂态电抗



非饱和暂态电抗






饱和次暂态电抗



非饱和次暂态电抗






饱和负序电抗



非饱和负序电抗



饱和零序电抗



非饱和零序电抗



饱和漏抗



定子部件
时间常数
单位秒
温度125度
单位秒
温度125度
单位秒
温度125度
断路






三相短路暂态






相间短路暂态



接地短路暂态



短路次暂态






断路次暂态









电枢直流元件
时间常数
单位秒
温度100度
单位秒
温度100度
单位秒
温度100度
三相短路



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相间短路



接地短路



电枢绕组各电抗
正序



负序



零序



基本电抗



转子短路热容量



三相电枢绕组电容



每相电枢绕组直流电阻



定子绕组直流电阻



制造厂
GE
GE
GE
安装年
2005
2005
2006
发电机系统描述
本公司透平发电机组被称为蒸汽-燃机轮机STAG109FA机组,由一台单轴燃气轮机与一台蒸汽轮机串联同轴方式综合为一台发动机,以驱动一台发电机的单轴系列机组。9FA机组使用一台全氢冷发电机。该发电机的主要构件包括静止的定子绕组、转子、转子绕组和氢气冷却器。主要冷却介质为氢气,氢气被包容在密封的发电机机座内,由安装在旋转轴上的多台风机进行循环流动。
发电机配置了EX2100静止励磁系统,EX2100励磁系统由电力变压器(PPT),大功率整流器和电压调节器(交流和直流)组成。
氢控制系统,氢气冷却系统,密封油系统和PDM(颗粒排放监控)系统构成了各个发电机辅助设备。
发电机组的的启动配置了LCI静态变频启动系统,LCI静态启动系统利用EX2100励磁装置将发电机转换成透平机组的启动电动机。静态启动系统与MarkVISPEEDTRONIC系统和EX2100数字励磁系统完全结合。MarkVI控制装置提供运行、转矩和速度设置点信号给LCI,LCI以闭环控制方式运行,给发电机定子提供变频电源。EX2100受LCI控制,在启动期间调节励磁电流。通过控制励磁和定子电流,LCI将发电机加速至同步速度的93%。
发电机正常运行方式
发电机按制造厂铭牌规定的数据运行的方式,称为额定运行方式。发电机可在这种方式下或在出力图的范围内长期连续运行。
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发电机运行电压的变动范围在额定电压的±5%内,此时发电机能保证在额定功率因素下的额定出力不变。发电机连续运行的最高允许电压不得大于额定值的110%,发电机的最低运行电压应根据稳定运行的要求来确定,一般不应低于额定值的90%。
当发电机的电压下降到低于额定值的95%时,出力要下降,其定子电流长时期允许的数值,仍不得超过额定值的105%。
周波变动的范围,不超过±,发电机可按额定容量运行。若超过应加强对机组的振动、温度、氢气压力等监视,此时发电机转子电流不应超过额定值。
,自动励磁调节装置投入的发电机,~,必要时可以在功率因数为1的条件下运行。如无特殊原因,各发电机的自动励磁调节装置均应投入运行。
在按额定负荷连续运行时,发电机三相电流之差,不得超过额定电流的10%,同时任何一相电流不得大于额定值。
氢气纯度大于98%,机内氢气湿度不大于10克/m3,相对湿度小于85%,压力40PSI,温度60℃。运行中的发电机密封油压应高于氢压50Kpa。
发变组运行状态的规定
运行状态:发电机在转动中并已加入励磁电流后的状态或在并网状态。
热备用状态:发电机开关、发电机磁场开关在断开状态;发电机出线闸刀在合闸状态;各控制、信号电源送出;LCI变频输出闸刀89SS断开;励磁系统处于磁场开关一经合闸即可输出励磁电流的状态。
冷备用状态:发电机开关、发电机磁场开关、发电机出线闸刀、LCI变频输出闸刀89SS在断开状态且控制、信号电源已断开;厂用6kV母线工作电源开关均在隔离或检修位置;发电机出线压变VT2、VT4闸刀拉开状态;中性点接地闸刀断开;发电机转速小于盘车速度。
检修状态:发电机开关、发电机磁场开关、发电机出线闸刀、LCI变频输出闸刀89SS在断开状态且控制、信号电源已断开;发电机侧接地闸刀合上;厂用6kV母线工作电源进线开关均在隔离或检修位置;发电机出线压变VT2、VT4闸刀拉开状态;中性点接地闸刀断开;发电机起励电源断开。
解列状态:该状态定义为机组经常频繁启动时的停役状态,即在机组热备用的基础上,拉开发电机出线闸刀。
发电机氢冷却系统运行方式
系统说明
发电机内部构件通过对流进行冷却,即氢气(H2)把来自转子和定子的热量输送到四台发电机气/水换热器。因为氢气的密度低,用氢气作为发电机内气体,(不是空气)发电机风阻损失大大减少。此外,与空气相比,氢气的热导率和对流传热系数都较大,使它成为较好的传热介质。采用压缩氢气,进一步增加了发电机气体热容量。必须含有氢气的密封环境具有使发电机部件保洁的辅助优点。同时,与空气相比,氢气大大减少了电晕(放电产生的电枢绝缘磨损高电压下导电体表面附近的模糊辉光)。
惰性气体二氧化碳(CO2)被用作居间气体,从而发电机内空气和氢气不会混合。按照发电机的吹扫程序导入CO2以替代空气,然后氢气引入以取代CO2。再用H2给发电机增压,用调节阀自动地保持压力。只要发电机密封油系统保持运行,即使轴没有连接在盘车装置上,短暂停机期间可以用H2维持发电机增压。在打开发电机进行维修以前,氢气被卸压,导入CO2以取代H2。然后引进空气以替换CO2,才可以打开端盖。吹扫期间,手动操作气体调节阀以控制气体。
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发电机H2/CO2系统
现代大型发电机采用H2作为冷却介质。发电机H2/CO2系统维持一定数量和质量的,需用来冷却氢冷发电机的传导部件和旋转部件的气体。压盖密封被用来防止氢气通过轴与机座之间的间隙泄漏。
在正常运行以前,发电机充满H2并用氢增压。因为H2和空气会形成爆炸性混合物,CO2用作中间的吹扫气体。在所有的运行阶段(充气,通风的正常运行),发电机气体控制系统确保H2和空气不会在发电机内混合。起始用CO2吹扫发电机以取代空气,然后采用将替代CO2的H2充满发电机。
气体调节阀总成为吹扫期间操作人员的控制台。气体从左向右流动之处有两套主要管路组件。H2流经顶部组件,而CO2(或空气)流经底部组件,每套组件都配置直管段。这些(不能互换的)直管段可以互相机械性互锁(联锁)。这种联锁可以确实防止操作人员安装CO2/空气直管段供给空气。尽管安装在H2直管段来供给H2。这样就确保操作人员实施正确的通风和吹扫程序。在发电机充满H2时,这样也可以避免操作人员让空气进入发电机,反之亦然。这咱组件亦包括两个会协作运作的三通阀。每个三通阀的顶部孔直接连通发电机,外部孔连通(在左边的)氢气和(在右边的)CO2,而内部孔连通主通风管路。这两个三通阀手柄都取垂直位置时,CO2管路组件会连通发电机。这两个三通阀手柄都取水平位置时,CO2管路组件会连通发电机。这两个三通阀手柄都取水平位置时,H2管路组件会连通发电机。
为了维持H2气约98%纯度,发电机采用压盖密封系统,从而少量H2持续地从两个(透平端和臬流器端)密封排油扩容箱清除出去并排入大气。
氢控制屏包括两套独立的发电机气体分析仪和回路来控制清除速度,以维持气体高纯度。每台气体分析仪持续监控发电机冷动气体并实时显示气体纯度。万一气体纯度下降到警戒或报警水平,会发生直观指示并触发报警信号接点。显示吹扫气体纯度并且为CO2中H2或CO2中空气,提供相应的输出。
液面检测器接至发电机的低点。如果冷却水或密封油进入发电机,会流向发电机底部的连通液面检测器的疏排孔。液面检测器包括两个报警点:高位报警和高高位高报警。高位报警可以显示液体缓慢地漏入发电机外壳(这还便于调查)。高高位报警揭示快速泄漏。如果不能立即确定和矫正快速泄漏源,就应该把发电机停机以免发电机外壳涌出液体。
氢气干燥系统为双塔式全自动连续运行系统。BAC-50吸附流使用安装于吸附器内部的鼓风机,从而在产生吸附流方面有助于发电机风机差异。
BAC-50定时循环包括对每座塔8小时吸附和8小时再活化。再活化含有4小时加热和4小时冷却。
加热过程释放出在吸附期间被干燥剂捕获的水分。气体流经床,冷却器和分离器,就通过一系列液位槽清除了来自再活化系统的释放和凝结水蒸汽。4小时以后,干燥剂将进入第二步骤,吸附塔#1,冷却塔#2。在此步骤,加热器断电。气流继续流经热塔以冷却干燥剂。冷却4小时以后,这些塔反向运作,干燥剂将吸附于塔#2和再活化塔#1。
发电机H2/CO2系统包括下述主要构件。
发电机(带气体接管)
气体管路和关联阀门
气体调节阀组件
氢气控制屏
氢气干燥系统
液面检测器
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发电机(带气体接管)
气体管路和关联阀门
气体调节阀组件
氢气控制屏
氢气干燥系统
液面检测器
安全处置氢气的规章
吹扫发电机的程序用来防爆炸性混合物,必须严格遵守拆除直管段,断开钢瓶和切断空气供应的吹扫程序。此外:
·请勿永久把空气供应连通发电机,氢气控制屏或任何其它装置永久连接发电机或气体管路。这种使用说明书可以防止由于操作人员错误或阀门泄漏导致发电机内形成爆炸性混合物。
·在用氢气增压发电机以前,必须用空气或CO2对发电机和所有的管路进行加压试验以检测泄漏。
·发电机内氢气压必须始终高于环境压,以免漏入空气。如果自动控制无法使用,操作人员必须人工维持压力。
·发电机内有氢气时,切勿对气体系统或密封用油系统进行焊接。
·油膜密封可以在轴至机壳交界面处密封氢气,操作人员必须在运行发电机气体系统以前熟悉轴密封油系统。
·避免高压氢气逸入室内,因为自行产生的静电荷会导致自燃。
·氢火焰几乎觉察不到。如果操作人员怀疑氢气逸入工作区域并希望感觉到泄漏气流,不应用手或可燃的任何物品(如衣服),操作人员必须检核所有迹象以确定气体是否正常逃逸并立即采取保护人员和设备免受损伤的必要措施。
启动必要条件:
表1-启动必要条件
步骤号
步骤
界面要求在启动发电厂H2/CO2系统运行以前,应该确认下述界面要求:
1.
如发电机H2/CO2系统运行所需要的,调整电气系统。
2.
如发电机H2/CO2系统运行所需要的,调整仪表系统和控制系统。
3.
保证发电机H2/CO2系统的启动和制动与发电机密封油系统同时进行。
4.
验证调整和运行H2冷却系统。
5.
验证如GEK103763所规定的,提供充足的H2以充满发电机机壳。
6.
验证GEK103763所规定的,提供充足的CO2以把空气从发电机机壳中清除出去以及从机壳中应急清除出H2。
大修以后检查在切断总开关或者如果完成了检修而启动发电机H2/CO2系统以前,应进行下述大修以后检查。
7.
验证已经清除所有的设备许可标志。
8.
验证H2和CO2/空气的直管段的位置。·在清除发电机中空气时,从H2供给管线上拆除H2直管段。·安装CO2/空气直管段从而把大量CO2供应连通到CO2供给管线。
9.
按照附录B,调整机械系统构件。
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10.
按照附录C,调整电气系统构件。
启动前检查在启动发电机H2/CO2系统运行以前,应该进行下述启动前检查。
11.
验证经过安装氢气控制屏和按照操作手册HA0156P02,已经校准了氢控制屏气体分析仪(QT-290A,QT-290B)。
12.
验证经过安装氢气控制屏和按照操作手册HA0156P02,已经校准了氢气控制屏流量计(FI-2973,FI-2972和FI-2971)。
13.
验证在把CO2导入发电机机壳的同时,启动发电机密封油系统。同样,在用空气吹扫发电机密封油系统以后发电机机壳气压减少为环境气压时,将切断该密封油系统。
14.
验证氢气干燥系统可用以初始运行,并且已经完美地完成生产厂商的技术手册所述的所有的启动前检查。
15.
验证充足地大量供给CO2和H2。
16.
验证直管段已经妥善到位,从而让CO2进入发电机来清除发电机内空气。
17.
验证发电机铁芯监测器,热解物收集器和湿度传感器随时可以运行。
18.
验证发电机转子处于停止状态或处于盘车状态。
19.
检查MKVI机组的发电机H2/CO2系统警报。若有的话,纠正报警状态。
启动
表2-发电机H2/CO2系统启动
步骤号
步骤
发电机H2/CO2系统的准备启动程序。
1.
验证符合所有的必要条件和界面要求。参见§。
清扫CO2的空气
2.
开启/检查开启的吹扫取样管线隔离阀HV2957和HV2983。
3.
在氢控制屏上,按Fn键以进入主菜单,然后在显示器卷动到提示符PURGE(CO2中空气)时,按回车(ENTER)。
注:确保在吹扫时“吹扫”设置而非“正常”设置被应用于氢气控制屏的所有可适用的气体分析仪。这将阻止CO2进入分子筛制成的过滤机干燥器。如果CO2进入过滤机干燥器,在发电机带H2正常运行的第一天内CO2将缓慢地流出。这将导致运行的首日气体分析仪纯度读数不精确(即发电机气体内显示的空气污染比实际情况严重)。