7、转子绕组的直流电阻。

要求：与初次结果相比较，差别不超过2%。

说明：

     （1）在冷态下进行。

     （2）凸极式转子绕组还应对各磁极绕组线圈间的连接点进行测量。

8、转子绕组的直流电阻。

说明：

     （1）凸极机全部更换转子绕组并修好后，额定励磁电压500V及以下者为10Un但不低于1500V。500V以上者为2Un+4000V

     （2）转子绕组局部更换后为5Un但不小于1KV不大于2KV

     （3）隐极机局部修理槽内绝缘后及局部更换绕组并修好后为

9、发电机励磁轴承的绝缘电阻。

要求：

     （1）汽轮发电机的轴承不小于0.5兆欧。

     （2） 立式水轮发电机的推力轴承每一轴不得低于100兆欧；油槽充油并顶起转子时不得低于0.3欧姆。

    （3）所有类型的水轮机组凡有绝缘的导轴承，油槽充油前，每一轴瓦不得低于100兆欧。

10、灭磁器的直流电阻。

要求：与名牌或最初的测的值相比较，其差别不超过10%。

11、灭磁开关的级联电阻。

要求：与初始值相比较不得有显著的差别。

说明：电阻值应分段测量。

12、转子绕组的交流阻抗和功率损耗。

要求：阻抗和功率损耗值自行规定，在相同的实验条件下于历年的数值相比较不应有显著的变化。

说明：

    （1）隐极式转子在膛外或内及不同的转速下测量凸极式转子的每一个转子绕组测量。

    （2）每次实验应在相同的电压、相同的条件下进行，实验的电压峰值不应超过额定励磁电压。

    （3）本实验可在动态短路的匝间短路去代替。

13、检温计绝缘电阻和温度误差的检测。

要求：不应超过（指示误差）制造厂规定。

说明：

    （1）用250V及以下的兆欧表

    （2）检温计除埋入式外还包括水冷定子绕组，引水管出水温度计。

14、定子槽部线圈防晕层对地电位。

要求：不大于10V。

说明：

    （1）运行中电位元件电位升高或槽楔松动或防晕层损坏时测量

    （2）实验时对定子绕组施加额定电流相电压值，用高内阻电压表测量绕组表面对地电压值。

    （3）有条件可用超升法探测槽放大。

15、汽轮机定子绕组的自振频率。

要求：自振频率不得介于基频和倍频之间。

16、定子绕组端部手包绝缘施加直流电压的测量。

要求：

    （1）直流实验电压值为Un

    （2）测试结果：手包绝缘引线接头：20微安，100兆欧，电阻上的电压值为200V；端部接头和过度引线并联块：30微安，100兆欧电阻上的电压降为3KV。

说明：

    （1）本实验适用于国产水氢氢冷汽轮发电

    （2）可在通水的条件下进行实验，以发现定子端部漏水的缺陷。

    （3）尽量在投产前进行，若未进行，投产后尽快进行。

17、轴电压。

要求：

    （1）汽轮发电机的轴承磨被短路时，转子两端轴上的电压一般应等于轴承与机座之间的电压。

    （2）汽轮发电机的大轴对地电压一般不小于10V。

说明：测量时采用高内阻的交流电压表。

18、定子绕组绝缘老化的鉴定。

说明：新机投产后第一次大修有条件时对定子绕组作实验，取得初始值。

19、空载特性曲线。

要求：

    （1）与制造厂相比较应在测量的误差范围内。

    （2）在额定转速下的定子电压最高值

         A水轮机为1.5Un

         B汽轮机为1.3Un

    （3）对有匝间绝缘的电机最高电压的持续时间为5min。

说明：

    （1）无启动电动机的同步调相机不作此实验。

    （2）新机交接未进行本项实验时，应在一年内做不带变压器的1.3Un空载特性曲线实验，一般性的大修可带变压器。

20、三相稳定短路特性曲线。

要求：与制造厂的数据相比较，其差别应在测量的误差范围内。

说明：

    （1）无启动电动机的同步调相机不作此实验。

    （2）新机交接时未进行此项实验的应在一年内作不带变压器的三相稳定短路特性曲线实验。

21 、发电机定子开路时的灭磁时间常数。

要求：更换灭磁开关以后，时间常数与出厂实验或更换前相比较无测量的差异。

22、检查相序。

说明：应于电网的相序一致。

23、温升实验。

要求：如对埋如式的温度计的值有怀疑时，用带电测平均温度的方法进行校验。

第五章  发电厂电气设备

一．发电机与变压器：

（1）发电机的基本原理与构造。同步发电机是由转子与定子组成。转子是由铁芯、励磁绕组、护环、中心环和风扇等组成的转动部件，其作用是在转子的励磁绕组中输入直流电流后产生磁场。以便定子绕组中感应出交流电动势。

转子铁芯上有槽，槽内放置励磁绕组，通过两个集电环与电刷与电源连接。汽轮发电机转速高，转子制成隐极式，呈细长的圆柱体，转子与定子间的气隙是均匀的，水轮发电机转速低，极对数多，体积大，转子作成凸极式呈扁盘型，转子与定子间的气隙是不均匀的，极弧低下气隙较小，极间部分较大。

定子是由铁芯、定子绕组以及机座、端盖、挡风装置等组成的固定静止部分。

同步发电机的工作原理是基于电磁感应原理，把机械能转化为电能，当在转子的励磁绕组中通入直流电以后，转子就产生磁场，磁场与定子绕组就有相运动。定子绕组中将感应电动势，当定子绕组连接成闭合回路，就有电流流出，这样发电机就发出电能。

（2）发电机的冷却，大中型的水轮发电机因直径大、体积大，轴向长度短，冷却问题相对汽轮发电机较为简单，一般均采用空气冷却，发电机的内部热空气通过均匀布置在定子机壳外的空气冷却器后，再从新送入发电机，此外，水轮发电机也有采用双水内冷方式的，即对发电机定子绕组和转子绕组都采用纯水进行冷却。

大中型的汽轮发电机因它的直径小，轴向长中部的热量不易散发出来对于50兆瓦的汽轮发电机，大多采用氢气冷却或水冷却，因为氢气的比重比空气小4.5倍，而导热率比空气大了7.4倍，所以氢冷发电机的风阻损耗大为减小，仅为空气冷却的1/7左右，当把汽轮发电机的绕组导线采用空心导体，把纯水通过空心导线中，直接冷却绕组内部，称为水内冷。由于水的比热和导热系数比氢气更大。所以水内冷较之空冷和水冷具有更好的效果。目下，我国的大型汽轮发电机通常采用以下各种不同的方式组合：

水——氢——氢，即定子绕组采用水内冷，转子绕组用氢冷，铁芯采用

氢气冷却：

水——水——空：即定子绕组、转子绕组采用水内冷，而铁芯采用空气冷却；

水——水——氢：即定子绕组、转子绕组采用水内冷，而铁芯采用氢气冷却。

（3）变压器的作用：变压器是把某一级电能转化为另一级电能的电器设备，通过变压器可以方便的实现把电能输送到遥远的地方，再用合适的电压再分配到各个用户。我们知道，输送一定的电功率，输电线路中的电流大小和电压的高低成反比。电压升高几倍，电流就减小几倍，输电线路上的功率损耗就减少N*N倍，如果输电线的功率损耗仍保持在电压未升高以前的数值则当电压提高N倍后，输电线上的电阻就可以增加N*N倍也就是说导线的材料就可以减少N*N倍。对于节约物质，减少投资也有重大的效益。所以远距离输电都采用高压或超高压，当电能送到受电端后，还必须把电压降低以适用用电设备。

在发电厂中为了经济合理的把电能送给用户必须通过电力变压器将电压升高到35KV、110KV、220KV、330KV、550KV等电压后，再送到相应电压等级的电力系统中。

（4）电力变压器的原理：铁芯上绕有互相绝缘的绕组N1、N2，其中N1接到交流电源上称为一次绕组N2接到负载称为二次绕组。当一次绕组上有交流通过时，则在铁芯中产生交变磁通，同时铰链二次绕组，根据电磁感应原理在一、二次绕组中将分别感应电动势E1、E2，当二次绕组分别接有负载时，则有电流通过负载，由于两绕组在同一铁芯上，每匝的感应电势相等。所以一、二次绕组的匝数不同就可以得到不同的电压，其关系式为：K=E1/E2=U1/U2=I2/I1。

二．高压开关设备

1、高压断路器：高压断路器是发电厂中一种重要的控制、保护设备，正常运行时可以用它来倒换运行方式、把设备或线路接入电路或退出运行，起者控制作用。当设备或线路发生故障时能快速切除，保证无故障正常运行。其保护作用。

断路器的最主要的特点是能断开电路中的负荷电流和故障电流的能力，特别市断开比正常电流大很多倍的故障电流，，是断路器最严重的任务。因此，必须有专门的灭弧装置。，采用各种措施，使电弧迅速熄灭。为此，高压断路器一般应由动触头、静触头、灭弧室、操动机构等绝缘支柱构成。按照绝缘介质的不同可分为以下几种：

（1）断路器：具有较高介质强度的矿物油作为灭弧和绝缘介质的断路器，称为油断路器。根据绝缘结构和绝缘油所起的作用不同，油断路器可以分为多油

式和少油式两种。

多油式断路器的油，除了作为灭弧介质外，还可以作为触头开断后的绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘介质。少油式断路器，只作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质。因此，油箱外部是带电的，其对地之间的绝缘则以磁介质承担。少油式相对于多油式来讲，用油量小体积小重量轻，钢材消耗量小，即火灾的危险性少，检修较为方便，因此在发电厂中和电力系统中被广泛的运用。

（2）空气式断路器：高压空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质和触头断开后的弧隙绝缘介质，并兼作操动机构的能源，操动机构与断路器合为一体，目前我国110KV及以上的电压等级的电力系统中使用的KW4和KW5系列的高压屋外型空气断路器都是常冲气式的高压断路器。

（3）六氟化硫高压断路器。六氟化硫高压断路器是以六氟化硫气体作为灭弧介质和绝缘介质的新型高压断路器。纯净的六氟化硫气体是无色、无味、无臭、无毒、不燃的惰性气体。重度为空气的1.5倍。它具有优异的电气绝缘性能和灭弧能力，其绝缘强度是相同条件下空气的2.5倍,在三个大气压下,相当于变压器油的绝缘强度,,而灭弧能力相当与相同条件下的空气的一百倍,同时它具有良好的冷却性和隔音性能.因此,利用六氟化硫气体作为介质可以制成断流能力大、绝缘距离小、噪音小的新型断路器。

六氟化硫断路器按照结构形式和使用地点，可以分为屋内封闭式和屋外敞开式。敞开式六氟化硫断路器的气体只承担灭弧任务，而对地绝缘由支持瓷套管担任，多用于户外配电装置中。封闭式六氟化硫断路器与其他的特殊制造的高压电器元件在一起。分别装在充有不同气压的六氟化硫气体的金属壳内，依照电器接线的顺序，将各元件连成一个整体形成电路，组成六氟化硫封闭式组合电器。

六氟化硫气体的压力选择，是以在不同设置加热装置中气体不液化为原则。并根据具体设备的要求所定，又实验而知温度在20C左右，压力为2026KPA时，六氟化硫气体将开始液化。因此，在应用上，以取303.9~709.1KPA范围内较为适宜,所以在六氟化硫本体中作为灭弧和绝缘介质时,可采用354.55KPA的压力,在引线套管和其他的电器元件中只作绝缘使用,.可采用354.55KPA的压力,在全封闭式的组合电器中,对不同压力的气体之间采用环氧树脂浇注式的绝缘子及用O形密封圈相互隔离,并使导体与外间绝缘。

（2）隔离开关

隔离开关是隔开或切断电路，特别是在电路检修或停运时，隔离开关将不带电不分与带电的部分隔开，造成明显的空气绝缘间隙，以保证检修工作安全的进行，隔离开关有时也可以用来接通或断开电流不大的电路。

隔离开关因没有灭弧装置，在电路中不能断开负荷电流和短路电流，也就是常说的不能带负荷拉闸，所以，必须与断路器串联使用，隔离开关断路器在操作时必须有一定的操作顺序：电路投入运行时，应先合上隔离开关，在合上断路器；电路退出运行时应先拉开断路器，再拉开隔离开关。如果操作顺序颠倒，就会造成人身和设备的安全。为此，在隔离开关与断路器之间，，一般设有电器或机械的连锁装置。以防止误动作。

隔离开关可以分为屋外和屋内两种，每种又分为单极、三极，大多数采用三极隔离开关。在3~20       KV电压等级中多为屋内式隔离开关，在35KV及以上的电压等级中多为屋外式隔离开关。

三．电器保护设备

电器保护设备

1、熔断器

熔断器是一种最简单的保护设备，串接于电路中，在短路或过负荷时用来保护电器设备它具有结构简单、体积小、重量轻，使用维护方便等特点。在功率较小或保护性能要求不高的地方，可以与铡刀开关配合代替自动空气开关。或与负荷开关配合代替 高压短路器，在1KV以下的电路中广为采用，在电压3~35KV电路中，熔断器主要被用作小功率馈线或小容量设备的保护馈线，如电压互感器。

熔断器主要由金属部件，支持部件的触头和外壳构成，有些熔断器内部还装有特种灭弧物质如：产气纤维管，石英砂等。用来熄灭熔节熔断时形成的电弧。熔体柴了材料最常见的有铜、银、铝、锌以及他们的合金。

1KV以下的低压熔断器，俗称“保险丝”，在发电厂和变电所中广泛使用在厂用低压系统中作为保护器件，其种类和形式很多各有其特点。常见的有瓷插式、螺旋式、密闭管式、和有填料管式等，

发电厂中3~35KV采用高压熔断器有屋外式和屋内式屋内式主要采用RN1、RN2型管式熔断器，屋外型广泛采用RW9型限流熔断器和RW3、RW4型跌落式熔断器。

2、电抗器

电抗器使用来在事故的情况下限制短路电流，因为在大型的发电厂中6~20KV母线上发生短路时，短路电流如果不加以限制，可能达到很大的数值，如以次短路电流来选择电器设备，不仅使电器设备和材料偏大造成不经济，甚至使设备的选择成为不可能。如高压熔断器的开断电流不够等，在这种情况下，通常采用电抗器把短路电流限制在某一允许的范围内，从而可以采用较轻型的高压电器，并且在短路的瞬间可以维持母线上一定的电压，常称为残压，时其他的设备能维持正常的工作，在发电厂中通常只在电缆的出线上才装设电抗器。，而对架空线因为它本身具有很大的电抗，线路上的电抗远远大于电缆的电抗值，只要有几十公里的线路，就相当于电抗器的限流效果，所以一般在架空线路上不装设电抗器。串接在电缆线路上的电抗器，通常称为出线电抗器。串联母线中间的电抗器，被称作母线电抗器或分段电抗器，此外，在电抗器中心设有抽头的则称为分裂电抗器。

表示电抗器特性的参数有：电抗百分数、额定电压、和额定电流。电抗器的电抗百分数是对应于在额定电压下，通过额定电流时，电抗器上的电压百分数。电抗百分数是表示电抗器限流能力的主要技术指标。

电抗器的结构有干式和油浸式两种，在35KV及以下的屋内配电装置中，都是采用干式空气冷却电抗器，电抗器实质上就是一只大电流的空心线圈，为防止饱和出现非线形不利于限流，所以不加铁心，一般把线圈固定在混凝土的支架上，故又称水泥电抗器。在发电厂中布置，随电流的大小而异，一般有水平布置，垂直布置和品字型布置等，水泥电抗器结构简单，体积大、笨重，在运中产生的热量也较大。所以电抗器置于屋内时多放在第一层，且要求通风良好。

四．低压开关电器设备

1、闸刀开关

闸刀开关是一种最简单的低压开关，额定电流可达到1500A，它只能手动操作，所以闸刀开关必须于熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时能自动切断电路。

闸刀开关的分类方式很多，在结构上可以分为单极、双极和三极三种，按其操作方式可以分为中间手柄、旁边手柄和杠杆操作三种，按用途分有单掷、双掷两种。双掷用于倒换电路按灭弧结构可以不带灭弧罩和带灭弧罩两种带灭弧罩的闸刀开关可以用来切断额定电流，不带灭弧罩的闸刀开关，不能开断大的负荷电流，只能用于隔离电源或拉开小电流。此外还有一种组合式的开关电器称作刀熔开关，是用来代替低压配电装置中闸刀开关和熔断器的组合电器，因此，刀熔开关既有刀开关和熔断器双重性能，在发电厂的厂用系统中被广为采用。

2、接触器

接触器又称电磁开关，适用于电压在500V以下的交直流电动机或其他操作频繁的电路中，作为远距离操作及自动控制，但不能切断短路电流和过负荷电流，因此不能用来保护电器设备，接触器种类繁多，其结构大同小异，主要由吸持电磁铁、主触头、辅助触点及灭弧栅构成，利用电磁铁的吸力控制活动触头，使之切断或接通主电路。

3、磁力启动器

磁力启动器在发电厂中，一般用于40KW以下中小型的电动机作为启动和保护装置。启动器内装有接触器和热继电器，能利用控制按钮在远方控制。当发生过负荷式，热继电器依据过电流的数值的大小，在限定的时间内将电流切断。

热继电器是把两种膨胀系数不同的片状金属材料复合在一起。构成双金属片，利用热胀冷缩原理，当双金属片受热以后，由于两种金属片膨胀的程度不同而发生弯曲。通过杠杆机械传动机构，使常闭触点断开，对电路起到保护作用。

    4、低压短路器

低压短路器又称自动开关，它既能带负荷通断电流，又能在短路、过负荷，和失压时自动跳闸.

第六章  实习总结

本次认识实习是在学习完《发电厂电气部分》进行的，主要目的是认识和了解发电厂电气设备，对《发电厂电气部分》巩固，同时也为后续专业课打下基础。在这几天的实习过程中，我们了解到了电能的生产过程，认识了许多电气设备，如：发电机、变压器、母线、隔离开关、断路器、电压互感器、电流互感器、避雷器等。把我们的理论知识和课本上的联系起来，

通过这次的实习，我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解，对实际操作有了更多的了解，增强了专业知识的感性面及认识面对所学的专业有了新的认识。从这次实习中，我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的，并且需要进一步的再学习。俗话说，千里之行始于足下，这些最基本的技能是不能在书本上彻底理解的。一个星期的实习时间结束了，我觉得在这些日子里过得充实，学到了东西，虽然说有甜有苦，但是我想甜的要比苦的多。刚进厂时既兴奋又害怕，实习结束后使我对电厂有了初步的了解。这是我们走入电力系统的第一个驿站，能够来到这儿，我们深感自豪。这次实习中，我体会到，如果将我们在大学里所学的知识与更多的实践结合在一起，使一个本科生具备较强的处理基本实务的能力与比较系统的专业知识，这才是我们学习与实习的真正目的。