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西門(mén)子同步發(fā)電機(jī)輸出電壓的控制系統(tǒng)工作原理
西門(mén)子同步發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)控
調(diào)控的目的就是實(shí)現(xiàn)在西門(mén)子同步發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)住輸出電壓。調(diào)控技術(shù)的理念是實(shí)時(shí)地從主發(fā)電機(jī)電樞取得電壓和電流,經(jīng)整流和負(fù)反饋調(diào)理后供給勵(lì)磁機(jī)的定子線圈,使其產(chǎn)生變化規(guī)律與主發(fā)電機(jī)輸出電壓變化規(guī)律相反的直流電磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)也必然使勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞的輸出電壓及旋轉(zhuǎn)整流器供給主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈的直流電流按同樣的規(guī)律而變化。從而起到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)大小,使主發(fā)電機(jī)在額定負(fù)荷范圍內(nèi)保持良好輸出特性的作用。
對(duì)西門(mén)子發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)節(jié)過(guò)程,可以用以下的流程表示;
由于負(fù)荷增加使主發(fā)電機(jī)電樞電壓↓(降) →經(jīng)負(fù)反饋調(diào)理后勵(lì)磁機(jī)定子電流及磁場(chǎng)↑→勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞輸出電壓↑→旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流↑→主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)↑→使主發(fā)電機(jī)電樞電壓↑
若主發(fā)電機(jī)電壓升高,則其反饋調(diào)控使以上各環(huán)節(jié)作用降低,導(dǎo)致電壓回到額定值。
可見(jiàn)通過(guò)勵(lì)磁機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)控主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的大小,就可以穩(wěn)住輸出電壓。這其中起重要作用的是負(fù)反饋調(diào)節(jié)單元,通常稱(chēng)其為恒壓勵(lì)磁裝置和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。
供給主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流變小,則主發(fā)電機(jī)因其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的減小而使輸出電壓降低。反之,AVR的負(fù)反饋調(diào)控功能就會(huì)使主發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。
3 同步發(fā)電機(jī)的維護(hù)
同步發(fā)電機(jī)是柴油發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)電機(jī)組建立一個(gè)合適的工作環(huán)境,做好日常維護(hù)是十分必要的。
發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)的高溫、潮濕和空氣污染物是引起發(fā)電機(jī)故障的最常見(jiàn)因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會(huì)引起絕緣層的性能變壞,不僅易形成對(duì)地的導(dǎo)電通路,還會(huì)使轉(zhuǎn)子軸承部分的摩擦力增大而發(fā)熱。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發(fā)電機(jī)內(nèi)形成對(duì)地的漏電通路,引起發(fā)電機(jī)故障。機(jī)房?jī)?nèi)溫度過(guò)高會(huì)使發(fā)電機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量難以散出,造成其輸出功率下降、機(jī)組過(guò)熱。所以機(jī)房的防塵、防潮濕、通風(fēng)降溫就必須引起足夠的重視。
無(wú)論是單軸承發(fā)電機(jī)還是雙軸承發(fā)電機(jī),它們的轉(zhuǎn)子軸與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主軸之間連接的同軸度要求很高。長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行后的機(jī)組有時(shí)同軸度可能降低,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燥聲增
1、結(jié)構(gòu)
西門(mén)子同步發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和其他部件組成。定子部分包括定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座；轉(zhuǎn)子部分包括轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁繞組和滑環(huán)(隱極式轉(zhuǎn)子還有套箍、心環(huán)，凸極式轉(zhuǎn)子有磁極、磁軛、轉(zhuǎn)子支架)；其他部件包括電刷裝置、端蓋、軸承和風(fēng)扇等。
2、工作原理
同步發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，它通過(guò)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子繞組的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?dāng)轉(zhuǎn)子在外力帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子導(dǎo)體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即導(dǎo)體切割磁力線，因此在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向可根據(jù)右手定則判定。由于轉(zhuǎn)子磁極的位置使導(dǎo)體以垂直方向切割磁力線，所以此時(shí)定子繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。當(dāng)磁極轉(zhuǎn)過(guò)90度后。磁極成水平位置，導(dǎo)體不切割磁力線，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)90度，定時(shí)定子繞組又以垂直方向切割磁力線，使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值，但方向與前相反。當(dāng)轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)90度，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又變?yōu)榱恪＿@樣轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也發(fā)生正、負(fù)變化。如果轉(zhuǎn)子連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn)，在定子繞組中就感應(yīng)出一個(gè)周期性不斷變化的交變電動(dòng)勢(shì)。 二、故障診斷與排除方法
1、發(fā)電機(jī)過(guò)熱
(1)發(fā)電機(jī)沒(méi)有按規(guī)定的技術(shù)條件運(yùn)行，如定子電壓過(guò)高，鐵損增大；負(fù)荷電流過(guò)大，定子繞組銅損增大；頻率過(guò)低，使冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢，影響發(fā)電機(jī)散熱；功率因數(shù)太低，使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流增大，造成轉(zhuǎn)子發(fā)熱。應(yīng)檢查監(jiān)視儀表的指示是否正常。如不正常，要進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和處理，使發(fā)電機(jī)按照規(guī)定的技術(shù)條件運(yùn)行。
(2)發(fā)電機(jī)的三相負(fù)荷電流不平衡，過(guò)載的一相繞組會(huì)過(guò)熱；若三相電流之差超過(guò)額定電流的10%，即屬于嚴(yán)重蛄相電流不平衡，三相電流不平衡會(huì)產(chǎn)生負(fù)序磁場(chǎng)，從而增加損耗，引起磁極繞組及套箍等部件發(fā)熱。應(yīng)調(diào)整三相負(fù)荷，使各相電流盡量保持平衡。
(3)風(fēng)道被積塵堵塞，通風(fēng)不良，造成發(fā)電機(jī)散熱困難。應(yīng)清除風(fēng)道積塵、油垢、使風(fēng)道暢通無(wú)阻。
(4)進(jìn)風(fēng)溫度過(guò)高或進(jìn)水溫度過(guò)高，冷卻器有堵塞現(xiàn)象。應(yīng)降低進(jìn)風(fēng)或進(jìn)水溫度清除冷卻器內(nèi)的堵塞物。在故障未排除前，應(yīng)限制發(fā)電機(jī)負(fù)荷，以降低發(fā)電機(jī)溫度。
(5)軸承加潤(rùn)滑脂過(guò)多或過(guò)少，應(yīng)按規(guī)定加潤(rùn)滑脂，通常為軸承室的1/2~1/3(轉(zhuǎn)速低的取上限，轉(zhuǎn)速高的取下限)，并以不超過(guò)軸承室的70%為宜。
(6)軸承磨損。若磨損不嚴(yán)重，使軸承局部過(guò)熱；若磨損嚴(yán)重，有可能使定子和轉(zhuǎn)子摩擦，造成定子和轉(zhuǎn)子避部過(guò)熱。應(yīng)檢查軸承有無(wú)噪音，若發(fā)現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)子摩擦，應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修或更換軸承。
(7)定子鐵芯絕緣損壞，引起片間短路，造成鐵芯局部的渦流損失增加而發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使定子繞組損壞。應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修。
(8)定子繞組的并聯(lián)導(dǎo)線斷裂，使其他導(dǎo)線的電流增大而發(fā)熱。應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修。
2、發(fā)電機(jī)中性線對(duì)地有異常電壓
(1)正常情況下，由于高次諧波影響或制造工藝等原因造成各磁極下的氣隙不均、磁勢(shì)不等而出現(xiàn)的很低電壓，若電壓在一至數(shù)伏，不會(huì)有危險(xiǎn)，不必處理。
(2)發(fā)電機(jī)繞組有短路或?qū)Φ亟^緣不良，導(dǎo)致電設(shè)備及發(fā)電機(jī)性能變壞，容易發(fā)熱，應(yīng)及時(shí)檢修，以免事故擴(kuò)大。
(3)空載時(shí)中性線對(duì)地?zé)o電壓，而有負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)電壓，是由于三相不平衡引起的，應(yīng)調(diào)整三相負(fù)荷使其基本平衡。
3、發(fā)電機(jī)電流過(guò)大
(1)負(fù)荷過(guò)大，應(yīng)減輕負(fù)荷。
(2)輸電線路發(fā)生相間短路或接地故障，應(yīng)對(duì)線路進(jìn)行檢修，故障排除后即可恢復(fù)正常。
4、發(fā)電機(jī)端電壓過(guò)高
(1)與電網(wǎng)并列的發(fā)電機(jī)電網(wǎng)電壓過(guò)高，應(yīng)降低并列的發(fā)電機(jī)的電壓。
(2)勵(lì)磁裝置的故障引起過(guò)勵(lì)磁，應(yīng)及時(shí)檢修勵(lì)磁裝置。
5、功率不足
由于勵(lì)磁裝置電壓源復(fù)勵(lì)補(bǔ)償不足，不能提供電樞反應(yīng)所需的勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)端電壓低于電網(wǎng)電壓，送不出額定無(wú)功功率，應(yīng)采取下列措施：
(5)發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)入金屬異物，在檢修發(fā)電機(jī)后切勿將金屬物件、零件或工具遺落到定子膛中；綁緊轉(zhuǎn)子的綁扎線、緊固端部零件，以不致發(fā)生由于離心力作用而松脫。
(6)過(guò)大電壓擊穿：1)線路遭受雷擊，而防雷保護(hù)不完善。應(yīng)完善防雷保護(hù)設(shè)施。2)誤操作，如在空載時(shí)，將發(fā)電機(jī)電壓升得過(guò)高。應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行升壓，防止誤操作。3)發(fā)電機(jī)內(nèi)部過(guò)電壓，包括操作過(guò)電壓、弧光接地過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓等，應(yīng)加強(qiáng)繞組絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除定子繞組絕緣中存在的缺陷。
7、定子鐵芯松馳
由于制造裝配不當(dāng)，鐵芯沒(méi)有緊固好。如果是整個(gè)鐵芯松馳，對(duì)于小型發(fā)電機(jī)，可用兩塊小于定子繞組端部?jī)?nèi)徑的鐵板，穿上雙頭螺栓，收緊鐵芯。待恢復(fù)原形后，再將鐵芯原來(lái)夾緊螺栓緊因。如果局部性鐵芯松弛，可先在松弛片間涂刷硅鋼片漆，再在松弛部分打入硬質(zhì)絕緣材料即可。
8、鐵芯片間短路
(1)鐵芯疊片松弛，當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鐵芯產(chǎn)生振動(dòng)而損壞絕緣；鐵芯片個(gè)別地方絕緣受損傷或鐵芯局部過(guò)熱，使絕緣老化，就按原計(jì)劃條中的方法進(jìn)行處理。
(2)鐵芯片邊緣有毛刺或檢修時(shí)受機(jī)械損傷。應(yīng)用細(xì)銼刀除去毛刺，修整損傷處，清潔表面，再涂上一層硅鋼片漆。
(3)有焊錫或銅粒短接鐵芯，應(yīng)刮除或鑿除金屬熔接焊點(diǎn)，處理好表面。
(4)繞組發(fā)生弧光短路，也可能造成鐵芯短路，應(yīng)將燒損部分用鑿子清除后，處理好表面。
9、發(fā)電機(jī)失去剩磁，起動(dòng)時(shí)不能發(fā)電
(1)停機(jī)后經(jīng)常失去剩磁，是由于勵(lì)磁機(jī)磁極所用的材料接近軟鋼，剩磁較少。當(dāng)停機(jī)后勵(lì)磁繞組沒(méi)有電流時(shí)磁場(chǎng)就消失，應(yīng)備有蓄電池，在發(fā)電前先進(jìn)行充磁。
(2)發(fā)電機(jī)的磁極失去磁性，應(yīng)在繞組中通入比額定電流大的直流電流(時(shí)間很短)進(jìn)行充磁，即能恢復(fù)足夠的剩磁。
10、自動(dòng)勵(lì)磁裝置的勵(lì)磁電抗器溫度過(guò)高
(1)電抗器線圈局部短路，應(yīng)檢修電抗器。
(2)電抗器磁路的氣隙過(guò)大，應(yīng)調(diào)整磁路氣隙。
11、發(fā)電機(jī)起動(dòng)后，電壓升不起來(lái)
(1)勵(lì)磁回路斷線，使電壓升不起來(lái)。應(yīng)檢查勵(lì)磁回路有無(wú)斷線，接觸是否良好。
(2)剩磁消失，如果勵(lì)磁機(jī)電壓表無(wú)批示說(shuō)明剩磁消失，應(yīng)對(duì)勵(lì)磁機(jī)充磁。
(3)勵(lì)磁機(jī)的磁場(chǎng)線圈極性接反，應(yīng)將它的正、負(fù)連接線對(duì)換。
(4)在發(fā)電機(jī)檢修中做某些試驗(yàn)時(shí)誤把磁場(chǎng)線圈通以反向直流電，導(dǎo)致剩磁消失或反向，應(yīng)重新進(jìn)行充磁。
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)過(guò)程
△ 由副勵(lì)磁機(jī)——可控硅——AVR調(diào)節(jié)器——作為主勵(lì)磁機(jī)定子勵(lì)磁電流——來(lái)調(diào)節(jié)主勵(lì)旋轉(zhuǎn)電樞的輸出電流——送至旋轉(zhuǎn)整流盤(pán)——轉(zhuǎn)子繞組
△ 靜止的永勵(lì)副勵(lì)磁機(jī)的電樞送出400Hz的電源，通過(guò)勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器中的三相全控橋式可控硅整流器形成可調(diào)的直流電源到交流勵(lì)磁機(jī)的磁場(chǎng)繞組。
通過(guò)控制全控橋整流器的導(dǎo)通角來(lái)調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的磁場(chǎng)電流，從而達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的。
當(dāng)DAVR故障時(shí)，由廠用電經(jīng)工頻手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置整流后提供。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。
工作原理
發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流盤(pán)整流后提供，交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流則由永磁機(jī)經(jīng)調(diào)節(jié)裝置中 的可控硅全控橋整流后提供，勵(lì)磁電流的大小由自勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)，以滿足發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況的要求。
2.3 無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)特點(diǎn)
2.3.1 勵(lì)磁機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸，電源獨(dú)立，不受電力系統(tǒng)干擾
2.3.2 沒(méi)有滑環(huán)和電刷，根除了碳粉污染，噪音低，維護(hù)簡(jiǎn)單
2.3.3 具備高起始、響應(yīng)持久、能有效地提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性
2.3.4 選扎整流盤(pán)設(shè)計(jì)合理、電流和電壓余量大，運(yùn)行可靠
2.3.5 采用雙重?cái)?shù)字AVR、功能齊全、故障追憶功能強(qiáng)
無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)原理框圖
整流盤(pán)及電路
整流盤(pán)采用雙盤(pán)結(jié)構(gòu)，一個(gè)正極盤(pán)，另一個(gè)負(fù)極盤(pán)。
整流盤(pán)與轉(zhuǎn)軸間絕緣可靠、固定合理，能承受各種短路力矩的沖擊而不產(chǎn)生位移。
電路接線是：勵(lì)磁機(jī)電樞八個(gè)Y支路中心點(diǎn)通過(guò)短路環(huán)連接在一起形成公共中心點(diǎn)，八個(gè)“Y”支路的出線則分別接一個(gè)全波整流橋，它們?cè)谥绷鱾?cè)正極性和負(fù)極性分別在一起，而后送發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，可稱(chēng)為多支路直流側(cè)并聯(lián)接線方式，著接線方式可確保各“Y”支路旋轉(zhuǎn)整流管之間均良好。
每個(gè)“Y”支路每整流臂有二個(gè)整流管，一個(gè)電容器和一個(gè)保護(hù)電容器的小熔斷器，它們組裝為一體，稱(chēng)為整流組件。另外還有二個(gè)主熔斷器，主熔斷器的端面帶有機(jī)械熔斷器指示器，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)熔絲熔斷后，這種指示器彈出，用同步頻閃儀能觀察到二極管和主熔斷器的參數(shù)。
主熔斷器：電流 670A 電壓 850V
二極管：R6LO—40型平板式元件 電流400A
反向峰壓2000V
見(jiàn)圖（二）
2.4 數(shù)字式勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器（DAVR）
DAVR采用進(jìn)口三菱公司的用于無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的全雙通道數(shù)字式勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)裝置MEC5230、DAVR按發(fā)電機(jī)機(jī)端和電網(wǎng)的工況自動(dòng)地調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，一旦發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁系統(tǒng)出現(xiàn)異常，可借助于多種限制功能單元，及時(shí)對(duì)異常工況限制或發(fā)出切機(jī)信號(hào)，使機(jī)組脫離電網(wǎng)并滅磁！
2.4.1 DAVR主要性能：
(a) 自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍（恒電壓模式）
發(fā)電機(jī)空載工況：10%~110%額定電壓
發(fā)電機(jī)負(fù)載工況：95%~105%額定電壓
(b) 手動(dòng)調(diào)節(jié)范圍（恒磁場(chǎng)電流模式）
發(fā)電機(jī)空載工況：10%~110%額定電壓
發(fā)電機(jī)負(fù)載工況：允許達(dá)到110%發(fā)電機(jī)額定磁場(chǎng)電壓（在額定負(fù)載和額定電壓運(yùn)行時(shí)）
(c) 調(diào)壓精度：＜±1%
(d) 采樣固期：20ms
2.4.2 DAVR工作原理：
DAVR控制方式：DAVR提供二種控制方式：發(fā)電機(jī)恒機(jī)端電壓控制和恒勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電流控制。
(a) 發(fā)電機(jī)恒機(jī)端電壓控制：這種方式與常規(guī)AVR自動(dòng)工作方式一樣，通過(guò)控制發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)電流使發(fā)電機(jī)的端電壓與電壓整定器（90k）的整定值相同，發(fā)電機(jī)端電壓保持恒定值。
(b) 恒磁場(chǎng)電流控制：這種方式相當(dāng)于常規(guī)的手動(dòng)工作。通過(guò)勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電流反饋使發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電流保持恒定，從而達(dá)到發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電流恒定。
工作：
（1） 恒電壓控制：
發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和電流通過(guò)三相PT和CT，輔助PT和CT以及模擬式濾波器輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，同時(shí)，幼功（P）、無(wú)功(Q)、端電壓（Vt）和電流（Ia）通過(guò)計(jì)算機(jī)被檢測(cè)。
端電壓信號(hào)與電壓整定器（90k）的偏差信號(hào)通過(guò)增益/相位補(bǔ)償器和控制系統(tǒng)的可條節(jié)元件的限制功能級(jí)，觸發(fā)脈沖發(fā)生級(jí)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)這信號(hào)的相控制脈沖，控制可控硅的輸出。
（2） 恒磁場(chǎng)電流控制：
手動(dòng)電壓整定器（70E）的整定值與通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換所獲得的磁場(chǎng)電流（If）的偏差信號(hào)輸出到觸發(fā)脈沖輸出級(jí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)這偏差的控制脈沖，控制可控硅的輸出。在這控制環(huán)節(jié)中形成磁場(chǎng)電流的閉環(huán)控制，從而達(dá)到控制磁場(chǎng)電流在某一恒定值。
3． 氫氣系統(tǒng)
3.1 氫氣系統(tǒng)功能
3.1.1 以CO2為中間介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)氣體置換。
3.1.2 自動(dòng)維持發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫壓
3.1.3 自動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)內(nèi)氣體參數(shù)（氫壓溫度和純度）及運(yùn)行工況
3.1.4 通過(guò)氫氣干燥器連干燥機(jī)內(nèi)氫氣，維持機(jī)內(nèi)氫氣低溫度。
3.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
氫系統(tǒng)由運(yùn)行和檢測(cè)兩部分組成正常運(yùn)行時(shí)，純度要求≥95%，在額定氫壓下機(jī)內(nèi)允許濕度露點(diǎn)為≤-5℃（≤3.25g/m3）這可通過(guò)控制氫源濕度、潤(rùn)滑油含水量及發(fā)電機(jī)氫系統(tǒng)培植的氫氣干燥器來(lái)保證。
3.2.1 運(yùn)行部分：供CO2、H2裝置、氫氣壓力控制裝置充排氫閥門(mén)組、氫氣干燥器等。
3.2.2 檢測(cè)部分、氫氣純度變送裝置、浮子檢漏計(jì)、發(fā)電機(jī)局部過(guò)熱檢測(cè)裝置、氫油水工況檢測(cè)柜等。
3.3 氫氣系統(tǒng)主要部件簡(jiǎn)介
3.3.1 氫氣干燥器：氫氣干燥器為冷凝式干燥器。
冷凝式干燥器是利用制冷機(jī)將氫氣溫度降低到-10~ -15℃左右，使氫氣中的水分飽和析出并可以霜的形式凝結(jié)在蒸發(fā)器表面。當(dāng)霜結(jié)到一定的程度時(shí)，需停機(jī)化霜。為了提高脫水效果，可用二臺(tái)冷凝式干燥器并聯(lián)運(yùn)行，一臺(tái)干燥，一臺(tái)化霜，交替運(yùn)行。
3.3.2 發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)局部過(guò)熱檢測(cè)裝置
該裝置的作用是監(jiān)測(cè)機(jī)內(nèi)是否有局部過(guò)熱現(xiàn)，其基本原理是定子鐵心表面和線棒表面的絕緣漆溫度達(dá)到一定程度（約200℃）時(shí)，就會(huì)引起熱分解，從而產(chǎn)生大量高濃度超微粒子。當(dāng)粒子隨氫流入該裝置內(nèi)離子室時(shí)，會(huì)被大量吸附，從而改變裝置原先在正常情況下的輸出電流，使之大大下降，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，可及早發(fā)現(xiàn)事故隱患。
3.3.3 液體檢漏器
液體檢漏器是指裝在發(fā)電機(jī)機(jī)殼和主出線盒下面的浮子控制開(kāi)關(guān)，其可指示出發(fā)電機(jī)里可能存在的冷卻器漏出或冷凝成的任何液體。在機(jī)殼的底部，每端機(jī)殼端環(huán)上沒(méi)有開(kāi)口，將收集起的液體排到液體檢漏器。
3.3.4 發(fā)電機(jī)漏點(diǎn)檢測(cè)
3.3.4.1 發(fā)電機(jī)氣密試驗(yàn)額定壓力0.4mpa時(shí)，≤2.1米/3天
L=0.0023VP/T 20℃時(shí) 環(huán)境溫度
L——發(fā)電機(jī)的泄露量 單位：立方米/天
V——發(fā)電機(jī)容積 單位：立方米
P——保壓期間機(jī)內(nèi)壓力變化量 單位：毫米水柱
T——保壓時(shí)間 單位：小時(shí)
保壓時(shí)間不少于4h 推薦為24h
3.3.4.2 漏點(diǎn)、檢測(cè)
如果泄露量超過(guò)規(guī)定的限值，就應(yīng)該用肥皂液拉開(kāi)粉溶液或鹵素檢漏儀進(jìn)行系統(tǒng)檢查。一般肥皂液或拉開(kāi)粉溶液用于初檢，而鹵素檢漏儀用語(yǔ)精檢。
發(fā)電機(jī)和氫系統(tǒng)中凡有電氣信號(hào)輸入和輸出以及有絕緣要求的部位，如接線端子、出線瓷瓶及測(cè)溫元件因出導(dǎo)線等不能用肥皂液檢漏，而只能用鹵素檢漏儀檢漏。拉開(kāi)粉溶液精度高于肥皂液，相當(dāng)于鹵素檢漏儀 的末級(jí)精度，液體檢漏儀必須、在0.1Mpa和額定氫壓的壓力下各做一次。
鹵素檢漏儀檢漏
我廠采用日本東芝公司的HAL—8型鹵素檢漏儀，靈敏度分六檔，最高靈敏度檔可測(cè)出鹵素氣體以百萬(wàn)分之一毫升每秒漏出時(shí)的泄露量；而取最低靈敏度檔也可測(cè)出百萬(wàn)分之一毫升/秒的泄露量 。
發(fā)電機(jī)氣密試驗(yàn)時(shí)里面充的空氣，用鹵素檢漏儀漏前，發(fā)電機(jī)內(nèi)必須充有氟利昂（F12）氣體，本數(shù)量配比為70克/立方米，但F12不能和H2混合，否則將是一種有毒的混合氣體。
鹵素檢漏儀重點(diǎn)、檢測(cè)部位：機(jī)座端蓋、
出線盒、轉(zhuǎn)子引線、管道、閥門(mén)、氫氣干燥器和氫氣純度、檢測(cè)變送裝置等。
4. 密封油系統(tǒng)
4.1 功能特點(diǎn)：
a． 向密封瓦提供二個(gè)獨(dú)立循環(huán)的密封油源，防止發(fā)電機(jī)內(nèi)壓力氣體沿轉(zhuǎn)軸逸出。
b． 保證密封油油壓始終高于機(jī)內(nèi)氣體壓力某一個(gè)規(guī)定值，并確保密封瓦內(nèi)氫側(cè)與空側(cè)油壓維持相等其差壓限定在允許變動(dòng)的范圍之內(nèi)。
c． 通過(guò)熱交換器冷卻密封油，從而帶走因密封瓦與軸之間的摩擦損耗而產(chǎn)生的熱量，確保瓦溫與油溫控制在要求的范圍之內(nèi)。
d． 通過(guò)濾波器去除油中雜物，保證密封油的清潔度。
e． 通過(guò)發(fā)電機(jī)消泡箱和氫側(cè)回油控制箱，釋放掉溶于密封油中的飽和氫氣。
f． 空側(cè)油路有多路備用油源，以確保發(fā)電機(jī)安全連續(xù)運(yùn)行。
g． 利用差壓控制器，壓力控制器及差壓變送器等，自動(dòng)監(jiān)測(cè)密封油系統(tǒng)的運(yùn)行。
h． 空氫側(cè)各裝有一套加熱器，以保證密封油的運(yùn)行油溫始終保持于所要求的范圍之中。
i． 密封油系統(tǒng)大部分集中安裝于一塊底板中，便于運(yùn)行巡檢的維護(hù)。
4.2 主要部件簡(jiǎn)介:
4.2.1 消泡箱
從密封瓦氫側(cè)出來(lái)的油先流入到消泡箱中，在那里氣體得以從油中擴(kuò)容逸出。消泡箱裝于發(fā)電機(jī)下半端蓋中，通過(guò)直管溢流裝置，使箱中的油位不至于過(guò)高。消泡箱 汽勵(lì)端各裝有一個(gè)，在他們之間的連接管道上裝有-U形管，以防二側(cè)風(fēng)扇差壓不一致使油煙在發(fā)電機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。
4.2.2 密封油泵
氫空側(cè)、交直流、共四臺(tái)、螺桿式恒流泵。
4.2.3 密封油備用油源
空側(cè)：第一備用——?dú)廨啓C(jī)高壓備用油源。第二備用——空側(cè)直流備用泵和第三備用——?dú)廨啓C(jī)低壓潤(rùn)滑油源
氫側(cè)：當(dāng)交流泵兩端壓降下降到0.035MPa 時(shí)，報(bào)警并自動(dòng)起動(dòng)直流備用油泵，使氫側(cè)密封油壓恢復(fù)正常。
4.2.4 冷油器
由于密封油空、氫側(cè)各自獨(dú)立，因此冷油器也分開(kāi)關(guān)均為臥式管殼型，內(nèi)部為浮動(dòng)式管板結(jié)構(gòu)，殼側(cè)通熱油，管側(cè)通冷卻水。
5. 定子水冷系統(tǒng)
5.1 系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能簡(jiǎn)介：
5.1.1 采用冷卻水通過(guò)定子線圈空心導(dǎo)線，將定子線圈損耗產(chǎn)生的熱量帶出發(fā)電機(jī)。
5.1.2 用水冷卻器帶走冷卻水從定子線圈吸取的熱量。
5.1.3 系統(tǒng)中沒(méi)有過(guò)濾器以除去水中的雜質(zhì)。
5.1.4 用旁路式離子交換器對(duì)冷卻水進(jìn)行軟化，控制其電導(dǎo)率。
5.1.5 使用監(jiān)測(cè)儀表及報(bào)警器件等設(shè)備對(duì)冷卻水的電導(dǎo)率、流量、壓力及溫度等進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控。
5.1.6 具有定子線圈反沖洗功能，提高定子線圈沖洗效果。
5.1.7 水系統(tǒng)中的所有管道及與線圈冷卻水接觸的元器件均采用抗腐蝕材料。
5.2 系統(tǒng)主要部件簡(jiǎn)介
5.2.1 水箱：是閉路循環(huán)水系統(tǒng)中的一個(gè)儲(chǔ)水容器，定子線圈的出水首先進(jìn)入水箱，回水中如含有微量的氫氣可在水箱內(nèi)釋放。當(dāng)水箱內(nèi)氣壓高于一定值時(shí)，可通過(guò)水箱上的安全閥自動(dòng)排氣。水箱裝有液位控制器用于自動(dòng)控制補(bǔ)水以保持箱內(nèi)正常的液位水平及對(duì)過(guò)高或過(guò)低的液位發(fā)出報(bào)警，水箱上還配有玻璃管液位計(jì)，用以目測(cè)觀察水箱液位水箱為帶氫設(shè)備？因?yàn)橛捎谏倭扛邏簹錃饪蓾B過(guò)聚四氟乙烯絕緣引水管而進(jìn)入定子水系統(tǒng)中，最終匯集于水箱上部。水箱內(nèi)還裝有蒸氣加熱裝置，以便在機(jī)組升壓和投入運(yùn)行之前對(duì)定子線圈內(nèi)部的循環(huán)水進(jìn)行加熱，從而杜絕線圈表面結(jié)露現(xiàn)象的產(chǎn)生。加熱蒸氣為電廠雜用蒸氣壓0.8~1.3Mpa，溫度約320 ℃，水箱檢修完畢后，需做水壓試驗(yàn)。
5.2.2 水泵
裝有兩臺(tái)互為備用的離心式水泵，裝有電氣連鎖。
5.2.3 水冷卻器
水系統(tǒng)中裝有兩臺(tái)并聯(lián)的水冷卻器，每臺(tái)承擔(dān)冷卻器可承擔(dān)發(fā)電機(jī)100%所需的熱交換功率，正常一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。
5.2.4 水過(guò)濾器：系統(tǒng)中裝有兩臺(tái)并聯(lián)的水過(guò)濾器，正常情況下，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。
5.2.5 離子交換器
水系統(tǒng)的功能之一是保持進(jìn)入定子線圈的冷卻水處于合適的低電導(dǎo)率值，這是因?yàn)槎ㄗ咏^緣引水管須承受定子線圈對(duì)地電壓。
5.2.6 氮?dú)鈮毫ο到y(tǒng)：
水系統(tǒng)水箱是密閉的，在水箱液位以上的空間應(yīng)充有一定壓力的氮?dú)?，以隔絕空氣對(duì)水質(zhì)的不良影響，壓力由氮?dú)鉁p壓器自動(dòng)穩(wěn)定在4KPa。
5.2.7 補(bǔ)充水系統(tǒng)
水系統(tǒng)的補(bǔ)充水來(lái)源于鍋爐的凝結(jié)水系統(tǒng)或除鹽水系統(tǒng)，補(bǔ)充水依序通過(guò)補(bǔ)水過(guò)濾器，減壓閥，電磁閥（或旁路閥）流量開(kāi)關(guān)和離子交換器，然后進(jìn)入水箱。
5.2.8 電導(dǎo)率儀
定子線圈冷卻水的電導(dǎo)率由三個(gè)電導(dǎo)率儀來(lái)檢測(cè)，其中兩個(gè)串聯(lián)地安裝在定子線圈主水管路的[旁路上，用于監(jiān)測(cè)主水路的電導(dǎo)率，一個(gè)安裝在離子交換器的出水管路上。
5.2.9 氣表
定子水箱的排氣管道上裝有氣表（煤氣表）監(jiān)測(cè)并記錄從水箱排出氣體的數(shù)量，正常運(yùn)行約有50~150升氫氣/每天，通過(guò)絕緣引水管匯集到水箱，當(dāng)流過(guò)氣表的流量明顯增大并伴有發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫量增加時(shí)，提示定子內(nèi)冷水路可能有泄露。
