電廠鍋爐運行中的檢修知識

電廠鍋爐運行中的檢修知識

大家都知道，鍋爐在運行以及檢修中，常常遇到一些問題，可能這一些小問題往往會成為大問題喔。所以，多了解一下，讓鍋爐的壽命增長：

一、運行過程中，引起蒸汽溫度變化的因素是多方面的、復(fù)雜的，而主要的有以下各點：（1）燃料量或電廠鍋爐負荷變化燃料或負荷變化，將會使電廠鍋爐輻射傳熱量與對流傳熱量的比例發(fā)生變化，使不同型式的過熱器吸熱量發(fā)生變化，從而引起蒸汽溫度變化。（2）爐膛過量空氣系數(shù)的影響當(dāng)過量空氣系數(shù)增大時，使理論燃燒溫度降低，煙氣量增大，結(jié)果使?fàn)t內(nèi)輻射傳熱量減小，對流傳熱量增大，由此引起的對蒸汽溫度的變化，視過熱器的具體布置情況而異。

（3）爐內(nèi)工況的影響爐內(nèi)工況變化指火焰中心垂直位置變化、水冷壁結(jié)渣情況等�；鹧嬷行纳弦�，蒸汽溫度上升；水冷壁結(jié)渣，爐內(nèi)傳熱減小，蒸汽上升；爐膛吹灰后，爐內(nèi)傳熱加強，蒸汽溫度下降。

（4）燃料性質(zhì)變化燃料的水分、灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量等發(fā)生變化，對蒸汽溫度都會有影響，尤以水分變化時明顯。如水分增大時，使理論燃燒溫度下降，煙氣容積增大，結(jié)果，使輻射傳熱量減小，對流傳熱量增大，從而使蒸汽溫度變化。

（5）給水溫度變化當(dāng)給水溫度下降時，水變成蒸汽的吸熱量（蒸發(fā)熱）增多，在負荷不變的情況下，燃料量必然增加，蒸汽溫度將上升；另外，以給水作減溫水時，給水溫度變化（即減溫水溫度變化）也將影響蒸汽溫度變化。

（6）蒸汽壓力變化蒸汽壓力突然降低時，相應(yīng)飽和溫度下降，即過熱器進口蒸汽溫度下降；與此同時，電廠鍋爐蓄熱量將產(chǎn)生附加蒸汽量，使蒸汽流量瞬時增大。兩方面因素作用的結(jié)果使蒸汽溫度降低。

二、改變風(fēng)量能調(diào)節(jié)蒸汽溫度嗎？運行中使用這種方法調(diào)節(jié)蒸汽溫度好嗎？

運行中改變風(fēng)量，即改變過量空氣系數(shù)，它是能夠在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)蒸汽溫度的。如風(fēng)量增大，使?fàn)t內(nèi)輻射傳熱比例減小，對流傳熱比例增大，從而可使不同型式過熱器的汽溫有不同的變化。

但采用這種方法改變汽溫是不提倡的，因為風(fēng)量的大小，主要應(yīng)根據(jù)燃料燃燒的需要來確定。風(fēng)量小將使燃料燃燒不完全，電廠鍋爐熱效率下降；而為了改變汽溫采用較大的風(fēng)量時，又會有如下諸多缺點：

（1）使煙氣量增大，排煙熱損失增加，電廠鍋爐熱效率下降。（2）增加送、引風(fēng)機的電能消耗，使電廠經(jīng)濟性下降。

（3）煙氣量增大，煙氣流速升高，使電廠鍋爐對流受熱面的粉煤灰磨損加劇。（4）過量空氣系數(shù)大時，會使煙氣露點升高，增大空氣預(yù)熱器低溫腐蝕的可能性。三、運行過程中為何不宜大開、大關(guān)減溫水門，更不宜將減溫水門關(guān)死？

運行過程中，汽溫偏離額定值時，是由開大或關(guān)小減溫水門來調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)時要根據(jù)汽溫的變化趨勢，均勻地改變減溫水量，而不宜大開大關(guān)減溫水門，這是因為：

（1）大幅度調(diào)節(jié)減溫水，會出現(xiàn)調(diào)節(jié)過量，即原來汽溫偏高時，由于猛增減溫水，調(diào)節(jié)后跟著會出現(xiàn)汽溫偏低；接著又猛關(guān)減溫水門后，汽溫又會偏高。結(jié)果，使汽溫反復(fù)波動，控制不穩(wěn)。

（2）會使減溫器本身，特別是厚壁部件（水室、噴頭）出現(xiàn)交變溫差應(yīng)力，以致使金屬疲勞，出現(xiàn)本身焊口裂紋而造成事故。

汽溫偏低時，要關(guān)小減溫水門，但不宜輕易將減溫水門關(guān)死。因為，減溫水門關(guān)死后，減溫水管內(nèi)的水不流動，溫度逐漸降低，當(dāng)再次啟用減溫水時，低溫水首先進入減溫器內(nèi)，使減溫器承受較大的溫差應(yīng)力。

連續(xù)這樣使用，會使減溫器端部、水室或噴頭產(chǎn)生裂紋，影響安全運行。為此，減溫水停用后如果現(xiàn)次啟用，應(yīng)先開啟減溫水管的疏水門，放凈管內(nèi)冷水后，再投減溫水，不使低溫水進入減溫器。

當(dāng)鍋爐在運行過程中遇到越來越多的問題時，當(dāng)鍋爐在追求規(guī)范、高效和有序的運行機制時，當(dāng)鍋爐在建立這種機制的過程中與操作的個體差異性發(fā)生矛盾時，甚至把它視作“法寶”，當(dāng)作衡量問題是非標(biāo)準(zhǔn)的“尺子”去評判操作和鍋爐的行為。

文章參考：-201*-12-20/224.html

擴展閱讀：電廠運行知識復(fù)習(xí)題

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發(fā)電廠運行基礎(chǔ)知識

1、發(fā)電廠按使用能源劃分有幾種基本類型？答：發(fā)電廠按使用能源劃分有下述基本類型：

（1）火力發(fā)電廠：火力發(fā)電是利用燃燒燃料（煤、石油及其制品、天然氣等）所得到的熱能發(fā)電。火力發(fā)電的發(fā)電機組有兩種主要形式：利用鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽沖動汽輪機旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電，稱為汽輪發(fā)電機組；燃料進入燃氣輪機將熱能直接轉(zhuǎn)換為機械能驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，稱為燃氣輪機發(fā)電機組�；鹆Πl(fā)電廠通常是指以汽輪發(fā)電機組為主的發(fā)電廠。

（2）水力發(fā)電廠：水力發(fā)電是將高處的河水（或湖水、江水）通過導(dǎo)流引到下游形成落差推動水輪機旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電。以水輪發(fā)電機組發(fā)電的發(fā)電廠稱為水力發(fā)電廠。

水力發(fā)電廠按水庫調(diào)節(jié)性能又可分為：

①徑流式水電廠：無水庫，基本上無調(diào)節(jié)能力的水電廠；

②日調(diào)節(jié)式水電廠：水庫很小，水庫的調(diào)節(jié)周期為一晝夜，將一晝夜天然

徑流通過水庫調(diào)節(jié)發(fā)電的水電廠；

③年調(diào)節(jié)式水電廠：對一年內(nèi)各月的天然徑流進行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié)，將豐

水期多余的水量存入水庫，保證枯水期放水發(fā)電的水電廠；

④多年調(diào)節(jié)式水電廠：將不均勻的多年天然來水量進行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié)，

多年調(diào)節(jié)的水庫容量較大，將豐水年的多余水量存入水庫，補充枯水年份的水量不足，以保證電廠的可調(diào)出力。

（3）核能發(fā)電廠：核能發(fā)電是利用原子反應(yīng)堆中核燃料（例如鈾）慢慢裂變所放出的熱能產(chǎn)生蒸汽（代替了火力發(fā)電廠中的鍋爐）驅(qū)動汽輪機再帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。以核能發(fā)電為主的發(fā)電廠稱為核能發(fā)電廠，簡稱核電站。根據(jù)核反應(yīng)堆的類型，核電站可分為壓水堆式、沸水堆式、氣冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。

（4）風(fēng)力發(fā)電場：利用風(fēng)力吹動建造在塔頂上的大型槳葉旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電稱為風(fēng)力發(fā)電，由數(shù)座、十?dāng)?shù)座甚至數(shù)十座風(fēng)力發(fā)電機組成的發(fā)電場地稱為風(fēng)力發(fā)電場。

（5）其他還有地?zé)岚l(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠等。

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2、簡述火力發(fā)電廠的主要設(shè)備？

答：火力發(fā)電廠的主要設(shè)備有鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。鍋爐是將燃料（煤、石油或其制品、天然氣等）進行燃燒并利用燃燒放出的熱能將經(jīng)過軟化處理的水變?yōu)楦邷馗邏赫羝�送到汽輪機。高溫高壓蒸汽在汽輪機內(nèi)膨脹作功，將攜帶的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿悠�輪機高速旋轉(zhuǎn)的機械能，高溫高壓蒸汽在作功之后被冷卻成凝結(jié)水又送回鍋爐，完成熱力循環(huán)的全過程。發(fā)電機被汽輪機帶動旋轉(zhuǎn)，將汽輪機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

3、簡述火力發(fā)電廠（以燃煤發(fā)電廠為例）主要生產(chǎn)過程？

答：燃煤火力發(fā)電廠主要生產(chǎn)過程是：原煤由火車、汽車或輪船運到發(fā)電廠后由卸煤設(shè)備卸下并轉(zhuǎn)送到儲煤場（或儲煤罐）儲存。原煤由輸煤設(shè)備從儲煤場送到鍋爐的原煤斗中，再由給煤機送到磨煤機中磨成煤粉。煤粉送至分離器進行分離，合格的煤粉送到煤粉倉儲存（倉儲式鍋爐）。煤粉倉的煤粉由給粉機送到鍋爐本體的噴燃器，由噴燃器噴到爐膛內(nèi)燃燒（直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛）。燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物�；旌衔锉诲仩t汽包內(nèi)的汽水分離器進行分離，分離出的水經(jīng)下降管送到水冷壁管繼續(xù)加熱，分離出的蒸汽送到過熱器加熱成符合規(guī)定溫度和壓力的過熱蒸汽經(jīng)管道送到汽輪機。過熱蒸汽在汽輪機內(nèi)作功推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機發(fā)出的三相交流電通過發(fā)電機端部的引線引出送到電網(wǎng)。在汽輪機內(nèi)作完功的過熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)泵送到低壓加熱器加熱并送到除氧器除氧，再經(jīng)給水泵送到高壓加熱器加熱并送到鍋爐繼續(xù)進行熱力循環(huán)。再熱式機組采用中間再熱過程，即把在汽輪機高壓缸做功之后的蒸汽送到鍋爐的再熱器重新加熱，使汽溫提高到一定（或初蒸汽）溫度，再把再熱后的蒸汽送到汽輪機中壓缸繼續(xù)做功。

4、鍋爐本體有哪些主要部件？各有什么主要功能？

答：在火力發(fā)電廠中，鍋爐的功能是利用燃料燃燒放出的熱能產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。鍋爐本體的結(jié)構(gòu)和主要部件都是為了實現(xiàn)它的功能而設(shè)置的。鍋爐本體的結(jié)構(gòu)有爐膛、水平煙道和垂直煙道（尾部煙道），主要部件按燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)來設(shè)置，有空氣預(yù)熱器、噴燃器、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器

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等。

空氣預(yù)熱器分層布置在垂直煙道中（旋轉(zhuǎn)式的不分層，布置在垂直煙道底部），它把送風(fēng)機送來的空氣利用流經(jīng)垂直煙道的煙氣進行加熱，加熱后的空氣分別送到磨煤機（做為熱風(fēng)源）、排粉機、一次風(fēng)箱和二次風(fēng)箱。噴燃器布置在爐膛四角（或前后墻），數(shù)目多時可上下分層。給粉機把煤粉送入噴燃器,一次風(fēng)引入噴燃器把煤粉吹入爐膛。二次風(fēng)口布置在噴燃器近旁，噴入助燃空氣。直吹式鍋爐由排粉機將煤粉直接吹入爐膛。煤粉燃燒后形成飛灰（細灰和粗灰）和灰渣。飛灰隨煙氣經(jīng)水平煙道、垂直煙道到除塵器，除塵器把煙氣中98%以上的細灰除下落入除塵器下部的灰斗中，極少的細灰隨煙氣經(jīng)吸風(fēng)機送入煙囪排入大氣；灰渣則落入爐膛底部形成爐底渣，由除灰設(shè)備定時除出爐外。省煤器分層布置在垂直煙道中，它把給水母管送來的水利用煙氣進行加熱再送到汽包中。汽包布置在鍋爐頂部，它在鍋爐的汽水循環(huán)中起著接收來水、儲水和進行汽水分離的作用。汽包中的水經(jīng)下降管、水冷壁下聯(lián)箱（它們都布置在爐膛外壁）送到水冷壁。在強制循環(huán)式鍋爐的下降管中安裝有強制循環(huán)泵，加強水循環(huán)。水冷壁是布置在爐膛四周的排管，在爐膛內(nèi)燃燒的燃料所放出的熱把水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物。汽水混合物經(jīng)水冷壁上聯(lián)箱和上升管進入汽包。汽包中的汽水分離器把汽水混合物進行分離，分離出的蒸汽送到過熱器，余下的水留在汽包中繼續(xù)參加水循環(huán)。直流式鍋爐沒有汽包，水冷壁將水直接加熱成蒸汽送入過熱器。過熱器布置在爐膛上部和水平煙道中，它把蒸汽加熱并調(diào)節(jié)成符合規(guī)定溫度的過熱蒸汽，過熱蒸汽經(jīng)集汽聯(lián)箱、主汽門到汽輪機。過熱器又可分為低溫過熱器和高溫過熱器。在鍋爐水平煙道入口處裝有屏式過熱器，在爐膛頂部裝有頂棚過熱器。再熱式機組的再熱器也布置在水平煙道和垂直煙道中，再熱器的功能是將在汽輪機高壓缸做過功的蒸汽再次加熱到一定溫度送回到氣輪機中壓缸繼續(xù)做功。5、強制循環(huán)爐與自然循環(huán)爐相比有何優(yōu)缺點？

答：強制循環(huán)鍋爐內(nèi)工質(zhì)（水）流動（汽水循環(huán)）過程依靠裝設(shè)在下降管中的強制循環(huán)泵完成，不再象自然循環(huán)爐那樣依靠工質(zhì)本身的汽水密度差來完成。強制循環(huán)爐在結(jié)構(gòu)和運行上的優(yōu)缺點如下所述。

優(yōu)點：金屬耗量少；水冷壁等的蒸發(fā)設(shè)備布置靈活；不受工質(zhì)壓力限制，更適合于超高壓、亞臨界參數(shù)的爐型；便于制造、安裝、運輸；啟停速度快，接帶負荷快，更適應(yīng)電網(wǎng)要求；深度調(diào)峰能力強。

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缺點：鍋爐要求給水品質(zhì)高；要求較高的給水壓力；要求高水平的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)；啟停過程中熱損失大；對循環(huán)泵的性能要求特別高。6、為什么過熱器爆管要緊急停爐？

答：鍋爐過熱器的工作條件非常惡劣，管壁外受高溫?zé)煔鉀_刷，管內(nèi)流動著高壓蒸汽。過熱器管一旦爆破，高壓蒸汽流沖刷在其它管壁上，很快就會將其它管壁沖刷壞，引起新的爆管，產(chǎn)生惡性循環(huán)。所以，過熱器爆管后要緊急停爐，否則大批過熱器管損壞，不但危及鍋爐運行安全，也會增加停爐檢修的工作量、延長檢修工期。

7、鍋爐燃燒方式有幾種？簡述其含義。答：燃煤鍋爐燃燒方式大致可分為以下三種：

（1）固定燃燒：燃料在爐排上燃燒，放出熱量，燃后的灰渣由爐排落下，燃料相對于運動的爐排是靜止的，稱為固定燃燒。電廠中采用固定燃燒的鍋爐一般為鏈條爐，配套6MW以下的機組。

（2）懸浮燃燒：燃料（一般指煤粉）隨氣流懸浮在爐膛空間，被爐內(nèi)高溫?zé)煔饧訜幔�燃燒放出熱量。燃煤電廠鍋爐一般采用此種燃燒方式。懸浮燃燒根據(jù)燃燒器出口氣流特性不同又可分為直流燃燒及旋流燃燒。

直流燃燒：煤粉與空氣混合物由噴口直噴入爐膛，氣流為一自由射流。一般噴口設(shè)置在爐膛四角，對角布置。四角噴出的煤粉氣流在爐膛內(nèi)形成一切園，風(fēng)粉卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔獠⑴c其強烈混合，燃料被加熱后著火燃燒，放出熱量。

旋流燃燒：煤粉與空氣混合物由噴口噴入爐膛，煤粉氣流繞燃燒器軸旋轉(zhuǎn)。風(fēng)粉射流卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔獠⑴c其強烈混合，燃料被加熱后著火燃燒，放出熱量。一般噴口設(shè)置在兩側(cè)爐墻上，對沖布置。

（3）沸騰燃燒：燃料既不是在爐排上固定燃燒，也不象懸浮燃燒那樣使煤粉隨氣流懸浮在爐膛空間完成，而是在沸騰床內(nèi)上下翻滾燃燒，整體看燃料象是在沸騰，因此稱沸騰燃燒。

現(xiàn)代大型電站鍋爐一般采用四角噴燃直流燃燒的燃燒方式及旋流燃燒方式既懸浮燃燒。

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8．鍋爐的循環(huán)方式有幾種？簡述其含義。

答：火力發(fā)電廠中的鍋爐按水循環(huán)方式可分為自然循環(huán)，強制循環(huán)，直流鍋爐三種類型。

依靠工質(zhì)的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動稱為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質(zhì)產(chǎn)生的循環(huán)流動稱為強制循環(huán)。

自然循環(huán)鍋爐是由汽包、下降管、下聯(lián)箱和上升管（即水冷壁）組成一個循環(huán)回路。由于上升管在爐內(nèi)受熱產(chǎn)生了蒸汽，汽水混合物的重度小，而下降管在爐外不受熱，管中是水，其重度大，兩者重度差就產(chǎn)生推動力，水沿下降管向下流動，而汽水混合物則沿上升管向上流動，這樣就形成水的自然循環(huán)流動。

強制循環(huán)鍋爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)基本相同，它也有汽包，所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵，作為增強循環(huán)的動力。

直流爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)鍋爐結(jié)構(gòu)不同，它沒有汽包，是依靠給水泵壓力使工質(zhì)鍋爐受熱面管子中依次經(jīng)過省煤器，蒸發(fā)受熱面和過熱器一次將水全部加熱成為過熱蒸汽�，F(xiàn)在一般只宜用于亞臨界，超臨界壓力鍋爐。

強制循環(huán)鍋爐與自然循環(huán)鍋爐比較：

優(yōu)點：可適用于亞臨界、超臨界壓力；由于工質(zhì)在受熱面中是強制流動，因而受熱面的布置較靈活，受熱均勻水循環(huán)好；起停爐快；水冷壁可使小管徑、薄管壁（壓力準(zhǔn)許），相對汽包容積減小，節(jié)省鋼材。

缺點：加裝循環(huán)泵，系統(tǒng)復(fù)雜，投資高，檢修困難。9、發(fā)電機組低負荷運行對鍋爐設(shè)備有什么影響？

答：發(fā)電機組低負荷運行時鍋爐產(chǎn)生的蒸汽量只為額定量的40%以下（燃油爐在30%以下）。從燃燒系統(tǒng)來看，這時投入爐膛的煤粉量較少，爐膛溫度較低，燃燒不穩(wěn)定，容易滅火，如處理不當(dāng)，會發(fā)生爆燃事故，有時被迫投油助燃；由于煙氣量減少，使得尾部煙道的煙氣溫度下降，加劇尾部煙道受熱面的腐蝕。從汽水系統(tǒng)來看，由于爐膛溫度低，有可能造成蒸汽溫度下降；對于自然循環(huán)爐則因蒸發(fā)量很小而引起循環(huán)速度減慢，在水冷壁管內(nèi)的汽水混合物容易停滯，使局部水冷壁管過熱產(chǎn)生“蠕脹”，這部分的管壁強度下降，容易爆破。

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10、中溫中壓、高溫高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界蒸汽參數(shù)是多少？答：中溫中壓、高溫高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界蒸汽參數(shù)表如下：中溫中壓高溫高壓亞臨界超臨界超超臨界蒸汽溫度（℃）540540538538或566600蒸汽壓力（MPa）9.913.8317243011、目前我國對于單元制機組一般采用什么方法啟動？簡述其含義。

答：一般采用滑參數(shù)啟動�；瑓�數(shù)啟動按操作方法分為壓力法和真空法兩種。

壓力法滑參數(shù)啟動就是鍋爐先要產(chǎn)生一定溫度和壓力的蒸汽之后才開啟電動主閘門及主汽門沖動汽輪機。啟動參數(shù)一般為0.8～1.5MPa、220～250℃。這種啟動方法由于操作簡單、控制方便而被廣泛采用。

真空法滑參數(shù)啟動就是啟動前全開電動主閘門、主汽門和調(diào)速汽門，真空區(qū)一直擴展到鍋爐汽包，點火后爐水在真空狀態(tài)下汽化，在不到0.1MPa的壓力下就可以沖動汽輪機，隨著鍋爐燃燒的增強，一方面提高汽溫、汽壓，一方面汽輪機升速、定速、并網(wǎng)、帶負荷。由于真空法滑參數(shù)啟動具有疏水困難、蒸汽過熱度低、汽機轉(zhuǎn)速不易控制、易引起水沖擊等安全性較差及再熱器出口溫度很難提高、抽真空困難等缺點，目前真空法滑參數(shù)啟動已很少采用。

滑參數(shù)啟動按啟動前汽缸金屬溫度的高低可分為冷態(tài)滑參數(shù)啟動和熱態(tài)滑參數(shù)啟動。啟動時高壓缸調(diào)節(jié)級汽室下內(nèi)壁溫度低于它在額定參數(shù)下維持空轉(zhuǎn)的金屬溫度時稱為冷態(tài)滑參數(shù)啟動；如果高壓缸調(diào)節(jié)級汽室下內(nèi)壁溫度高于此溫度則稱為熱態(tài)滑參數(shù)啟動。

12、汽輪發(fā)電機組的停機方式有幾種？簡述其過程及注意事項。

答：汽輪發(fā)電機的停止可分為正常停機及故障停機，對于正常停機按其停機過程不同又可以分為定參數(shù)停機與滑參數(shù)停機。

（1）定參數(shù)停機

即在停機過程中，主蒸汽參數(shù)保持在額定值不變，僅通過關(guān)小調(diào)門減少進汽

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量來減少負荷，一般可以在40～50min內(nèi)將負荷減至零，電氣解列，汽機打閘停機。這樣停機后汽機金屬溫度保持在較高水平，利于再次啟動，盡快接帶負荷。

注意事項：在減負荷過程中，必須嚴格控制汽機金屬溫度的下降速度和溫度的變化。一般要求金屬溫度的下降速度控制在1.5℃/min之內(nèi)。

（2）滑參數(shù)停機

即在停機過程中，調(diào)門保持全開，僅通過降低主蒸汽的參數(shù)方法來減少負荷。如果整個過程全部采用滑參數(shù)方式，停機后汽缸溫度可以達到較低的水平，有利于汽機檢修，縮短工期。對于20MW以上機組一般采取滑參數(shù)方式停機。額定工況下滑停應(yīng)先把負荷減至80～85%額定負荷，隨主蒸汽參數(shù)降低全開調(diào)門，穩(wěn)定一段時間。當(dāng)金屬溫度降低，各部件溫差減小后，開始滑停�；�停一般分段進行。嚴格控制汽機金屬溫度的下降速度和溫度的變化，一般要求金屬溫度的下降速度控制在1.5℃/min之內(nèi)。減至較低負荷時，打閘停機，鍋爐熄火，發(fā)電機解列。

注意事項：

1）主蒸汽必須保持有50℃的過熱度。

2）整個停機過程中主蒸汽溫降必須控制在1～2℃/min內(nèi)，再熱機組再熱蒸汽溫降控制在2℃以內(nèi)。當(dāng)主蒸汽溫度低于汽缸溫度，法蘭溫度35℃時，應(yīng)停止參數(shù)滑降，穩(wěn)定運行一段時間。

13、汽輪發(fā)電機組啟動方式有幾種？簡述啟動過程及注意事項。

答：按啟動過程中新蒸汽參數(shù)的情況，可分為額定參數(shù)啟動和滑參數(shù)啟動兩種啟動方式；按汽輪機啟動前的金屬溫度高低，又可分為冷態(tài)啟動和熱態(tài)啟動；按沖動轉(zhuǎn)子時所用閥門的不同，又可分為調(diào)節(jié)門啟動、自動主汽門和電動主閘門(或其旁路門)啟動。

（1）額定參數(shù)冷態(tài)啟動

電動主閘門前的新蒸汽參數(shù)在整個啟動過程中始終保持在額定值。啟動過程一般包括主蒸汽管道暖管及前期準(zhǔn)備，沖動轉(zhuǎn)子暖機升速，定速并列帶負荷等階段。

主蒸汽管道暖管及前期準(zhǔn)備：冷態(tài)的主蒸汽管道被高溫高壓的新蒸汽加熱到與新蒸汽同溫度壓力的狀態(tài)稱為主蒸汽管道暖管。在暖管過程中，可以進行啟動前的準(zhǔn)備，凝汽器通循環(huán)水，啟動凝結(jié)水泵，抽真空，送軸封，檢查潤滑油系統(tǒng)，啟動盤車連續(xù)運轉(zhuǎn)等。

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沖動轉(zhuǎn)子暖機升速：沖動轉(zhuǎn)子一般使用調(diào)門或電動主閘門（或其旁路門），這根據(jù)汽機調(diào)速系統(tǒng)的不同來選擇。沖動轉(zhuǎn)子后控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速分別進行低，中，高速暖機。暖機過程中嚴格控制汽缸壁溫升，上下缸，內(nèi)外缸，法蘭，螺栓等處溫差。一般控制溫升在1～2℃/min，溫差在30～50℃內(nèi)。

定速并列帶負荷：汽機轉(zhuǎn)速3000r/min定速，電氣進行并列操作，機組并列，帶負荷暖機。帶負荷暖機過程中仍應(yīng)嚴格控制各處溫升及溫差等。隨缸溫升高，機組接帶負荷至額定出力。（整個啟動過程共需時約8小時）

（2）滑參數(shù)冷態(tài)啟動

電動主閘門前的新汽參數(shù)隨轉(zhuǎn)速、負荷的升高而滑升，汽輪機定速或并網(wǎng)前，調(diào)門一般處于全開狀態(tài)。啟動過程一般為：鍋爐點火及暖管，沖動轉(zhuǎn)子升速暖機，并列接帶負荷等。

鍋爐點火及暖管：鍋爐點火前，汽機應(yīng)做好前期準(zhǔn)備包括凝汽器通循環(huán)水，檢查潤滑油系統(tǒng)，啟動盤車連續(xù)運轉(zhuǎn)等。聯(lián)系鍋爐點火，汽機抽真空，送軸封。鍋爐升溫升壓，應(yīng)及時開啟旁路。電動主閘門前壓力，溫度達到?jīng)_動轉(zhuǎn)子條件時，即可沖動轉(zhuǎn)子。

沖動轉(zhuǎn)子升速暖機：沖動轉(zhuǎn)子后，低速暖機全面檢查后即可在40～60min內(nèi)將轉(zhuǎn)速提到3000r/min，定速。

并列接帶負荷：定速后應(yīng)立即并列接帶少量負荷進行低負荷暖機。聯(lián)系鍋爐加強燃燒，嚴格按啟動曲線控制升溫升壓速度。70%額定負荷后，汽缸金屬的溫度水平接近額定參數(shù)下額定工況下金屬的溫度水平時，鍋爐滑參數(shù)加負荷的過程結(jié)束。此后，隨著鍋爐參數(shù)的提高，逐漸關(guān)小調(diào)門保持負荷不變，鍋爐定壓。當(dāng)主汽參數(shù)達到額定值后再逐漸開大調(diào)門加負荷至額定出力。

注意事項：

1）嚴格控制汽缸壁溫升，上下缸溫差，內(nèi)外缸溫差，法蘭溫差，螺栓溫差等，不使其超過允許值。

2）整個升速過程中嚴格監(jiān)視機組振動，發(fā)現(xiàn)不正常振動必須立即查明原因設(shè)法消除，否則不允許繼續(xù)升速。發(fā)生0.1mm及以上的振動應(yīng)立即打閘停機。

3）監(jiān)視調(diào)整真空，油溫，內(nèi)冷水壓力，（水冷機組）密封油壓（氫冷機組）等參數(shù)，及時投停各輔助設(shè)備。

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14、汽輪機的滑參數(shù)啟停有什么優(yōu)缺點？答：（1）汽輪機滑參數(shù)啟動的優(yōu)點為：

①縮短機爐啟動時間；

②減少鍋爐對空排汽，節(jié)約蒸汽及熱量損失；③低參數(shù)蒸汽可對汽輪機葉片起清洗作用；④減少啟動過程的熱應(yīng)力及熱變形。（2）汽輪機滑參數(shù)停機的優(yōu)點為：

①加速各金屬部件冷卻，對機爐大修提前開工有利；②減少汽機上下汽缸溫差因而減少熱應(yīng)力及變形；③充分利用鍋爐余熱提高經(jīng)濟性；④對汽輪機葉片也起清洗作用；

⑤停機后汽輪機汽缸溫度較低，可縮短盤車時間。（3）汽輪機滑參數(shù)啟停的缺點是：

①鍋爐長時間低負荷運行，對鍋爐燃燒不利；

②汽輪機轉(zhuǎn)子因蒸汽參數(shù)低、流量大而使軸間推力增大；③凝結(jié)水質(zhì)量較差，要在較長時間后才可回收。

15、大型火力發(fā)電機組采用壓力法冷態(tài)滑參數(shù)啟動時，啟動前應(yīng)做哪些工作？答：大型火力發(fā)電機組采用壓力法冷態(tài)滑參數(shù)啟動前應(yīng)做到以下幾點：（1）大容量單元機組鍋爐出口不設(shè)主汽門，鍋爐打水壓時汽機的電動主閘門必須關(guān)嚴，水壓一直打到汽機電動主閘門前，打完水壓后，鍋爐應(yīng)放水至低水位，主蒸汽管道和再熱蒸汽管道內(nèi)的水要放凈，否則點火可能引起主蒸汽管道或再熱蒸汽管道的水沖擊。

（2）對中間再熱機組，汽機靜止時的調(diào)速系統(tǒng)動作試驗一定要在點火前進行，否則點火后，旁路投入、再熱系統(tǒng)已充汽，由于中壓缸進汽管沒有截止門，中壓調(diào)速汽門一旦開啟，就可能由于中壓缸進汽而沖動汽輪機。

（3）在滑參數(shù)啟動過程中，除了低真空保護因真空不穩(wěn)不能投入和低汽溫保護不能投入外，汽機的其他保護（如超速保護、串軸保護、低油壓保護等）必須全部完好投入。

（4）為防止油膜共振的發(fā)生，啟動前應(yīng)使?jié)櫥�油溫不低�?0℃，為增加穩(wěn)定性，

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可將油溫保持在40～45℃。

（5）鍋爐上水所需時間應(yīng)視水溫、鍋爐類型、氣候條件而定。

（6）發(fā)變組、勵磁系統(tǒng)一定要在汽輪機沖轉(zhuǎn)前備用，汽輪機一經(jīng)沖轉(zhuǎn)整個發(fā)變組即認為已帶電，此時切不可再在這些回路上作業(yè)。

（7）應(yīng)提前組織好外圍專業(yè)準(zhǔn)備工作，做好啟動過程中各種異常的準(zhǔn)備。16、簡述汽輪機汽水系統(tǒng)及工質(zhì)的流程。答：（1）汽輪機汽水系統(tǒng)包括：

①主蒸汽系統(tǒng)；②高低壓抽汽系統(tǒng)；③真空系統(tǒng)；④凝結(jié)水系統(tǒng)；⑤給水系統(tǒng)。

（2）工質(zhì)的流程：

鍋爐來的過熱蒸汽→汽機電動主汽門→汽機自動主汽門→汽機調(diào)速汽門→高壓汽缸做功→鍋爐再熱器→汽機中壓缸調(diào)速汽門→中壓缸做功→低壓缸做功→凝汽器凝結(jié)成水→凝結(jié)水泵→汽封加熱器加熱→低壓加熱器加熱→除氧器脫氧→高壓給水泵→高壓加熱器加熱→低溫省煤器→高溫省煤器→鍋爐汽包。17、什么是汽輪機的真空和真空度？

答：當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時，把低于大氣壓力的部分叫做真空，而容器內(nèi)的壓力叫絕對壓力。另一種說法是，凡壓力比大氣壓力低的容器都稱做真空。真空有程度上的區(qū)別：當(dāng)容器內(nèi)沒有壓力即絕對壓力等于零時，叫做完全真空；其余叫做不完全真空。汽輪機凝汽器內(nèi)的真空就是不完全真空。

真空、絕對壓力與大氣壓力之間的關(guān)系如下：

h1+h2=h

式中h1：容器內(nèi)真空汞柱的高度（mm）

h2：相當(dāng)于容器內(nèi)絕對壓力的汞柱高度（mm）h：大氣壓力的汞柱高度（mm）

真空也可以用百分比表示，叫做真空度，即用測得的真空汞柱除以相當(dāng)于

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大氣壓力的汞柱再化為百分數(shù)，用公式表示時為

真空度=h1/h×100%

在凝汽器內(nèi)絕對壓力不變的情況下，真空度隨著大氣壓力的變化而變化。所以，在理論計算上使用絕對壓力來表示汽輪機凝汽器內(nèi)的真空較為妥善。在已經(jīng)測得大氣壓力和凝汽器內(nèi)真空汞柱高度之后，絕對壓力可由下述公式計算：

P絕對=(hh1)/735.6工程大氣壓

例如：測得汽輪機凝汽器內(nèi)的真空等于720mm汞柱，另由壓力表測得當(dāng)時的大氣壓力是750mm汞柱，則凝汽器的絕對壓力和真空度各為：

P絕對=（h-h1)/735.6=（750-720）/735.6=0.04（工程大氣壓）

真空度=h1/h×100%=（720/750）×100%=96%①1工程大氣壓=98066.5Pa②1mm汞柱=133.3224Pa

18、什么是大型單元機組的定壓運行和滑壓運行？

答：定壓運行是指汽輪機在不同工況運行時，依靠改變調(diào)速汽門的開度來改變機組功率而汽輪機前的新汽壓則維持不變的運行狀態(tài)。在母管制的發(fā)電廠中只能采用定壓運行方式，在許多單元機組上也采用這種運行方式。因此，目前定壓運行仍被廣泛采用。

滑壓運行是指汽輪機在不同工況運行時，不僅主汽門是全開的，而且調(diào)速汽門也是全開的，這時機組功率的變動是靠汽輪機前主蒸汽壓力的改變來實現(xiàn)，即鍋爐按汽輪機的負荷需要改變出口主蒸汽壓力但汽溫則維持不變。19、什么是汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率、速度變動率和調(diào)差系數(shù)？

答：汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率是指在調(diào)速系統(tǒng)中由于各部件的摩擦、卡澀、不靈活以及連桿、絞鏈等結(jié)合處的間隙、錯油門的重疊度等因素造成的動作遲緩程度。機械液壓型調(diào)速器最好的遲緩率ε=0.3～0.4%。采用電液壓式數(shù)字型調(diào)速器靈敏度很高，遲緩率（人工死區(qū)）可以調(diào)節(jié)到接近于零。

速度變動率是指汽輪機由滿負荷到空負荷的轉(zhuǎn)速變化與額定轉(zhuǎn)速之比，其計算公式為：

δ=（n1-n2）/n×100%

式中：n1汽輪機空負荷時的轉(zhuǎn)速

11②

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n2汽輪機滿負荷時的轉(zhuǎn)速n汽輪機額定轉(zhuǎn)速

對速度變動率的解釋如下：汽輪機在正常運行時，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或汽輪發(fā)電機出口開關(guān)跳閘使汽輪機負荷甩到零，這時汽輪機的轉(zhuǎn)速先升到一個最高值然后下降到一個穩(wěn)定值，這種現(xiàn)象稱為“動態(tài)飛升”。轉(zhuǎn)速上升的最高值由速度變動率決定，一般應(yīng)為4～5%。若汽輪機的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，則動態(tài)飛升在120～150r/min之間。速度變動率越大，轉(zhuǎn)速上升越高，危險也越大。

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)Kf的倒數(shù)為調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)。調(diào)差系數(shù)的計算公式為

Kδ=△f（%）/△P（%）

式中：△f（%）電網(wǎng)頻率變化的百分數(shù)，

△P（%）汽輪發(fā)電機組有功功率變化的百分數(shù)。

調(diào)差系數(shù)的大小對維持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定影響很大。為了減小系統(tǒng)頻率波動，要求汽輪機調(diào)速系統(tǒng)有合理的調(diào)差系數(shù)值，一般為4～5%。20、電網(wǎng)頻率過高、過低對汽輪機有什么影響？

答：電網(wǎng)高頻率和低頻率運行對汽輪機運行都是不利的。汽輪機葉片的固有振動頻率都按電網(wǎng)頻率正常的條件下調(diào)整在合格范圍。當(dāng)電網(wǎng)頻率過高或過低時，有可能使汽輪機某幾級葉片接近或陷入共振區(qū)，造成應(yīng)力顯著增加而導(dǎo)致疲勞斷裂。此外，電網(wǎng)低頻率運行使汽輪機汽耗增加，降低了效率；使給水泵轉(zhuǎn)速減慢，降低了給水壓力，嚴重時引起鍋爐缺水；使循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速減慢，減少了循環(huán)水量，影響凝汽器真空；還使鍋爐的風(fēng)機轉(zhuǎn)速減慢，造成鍋爐熱負荷降低和爐膛燃燒不穩(wěn)定。

21、發(fā)電機組低負荷運行對汽輪機設(shè)備有什么影響？

答：低負荷運行時，汽輪機的節(jié)流損失大，既不經(jīng)濟又造成汽輪機排汽溫度高。另外在節(jié)流式調(diào)節(jié)中，前汽缸由于蒸汽集中在一個方向而造成汽缸加熱不均勻，上下汽缸存在溫差，使脹差增大，對汽輪機安全運行不利。

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22、為什么汽輪機停機后要進行低轉(zhuǎn)速盤車？

答：汽輪機停機后需要經(jīng)過較長時間才能冷卻。假若汽輪機的大軸在靜止?fàn)顟B(tài)下冷卻，則由于汽缸內(nèi)上部溫度高、下部溫度低，就會使大軸向上彎曲。最好的方法是在停機后的冷卻期間內(nèi)用盤車裝置慢慢地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子消除熱彎曲，適應(yīng)隨時都能啟動機組的要求。

23．什么是蒸汽－燃氣聯(lián)合循環(huán)機組，運行上有何特點?

答：蒸汽－燃氣聯(lián)合循環(huán)機組是把蒸汽輪機循環(huán)以及燃氣輪機循環(huán)綜合在一起的動力裝置。

用提高初溫的辦法來提高蒸汽輪機循環(huán)的效率時，受到金屬材料的限制，使初溫難以繼續(xù)提高，循環(huán)終參數(shù)卻是較低的。而燃氣輪機循環(huán)的初參數(shù)較高，利用燃氣輪機循環(huán)有較高初溫及蒸汽輪機循環(huán)有較低終參數(shù)的優(yōu)點來提高整個循環(huán)的熱效率。

采用不同方式的機組特點不同。

余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)機組特點是汽輪機的容量和新蒸汽參數(shù)由燃氣輪機容量、排汽溫度決定，汽輪機不能單獨運行，而且汽輪機負荷隨燃氣輪機而變動。補燃余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)機組特點是加裝補燃器，利用燃氣輪機排氣中還有14％－18％的氧幫助燃燒，增加輸入熱量，提高汽輪機的功率和效率。

增壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)機組特點是，因鍋爐增加燃燒，燃燒迅猛，使傳熱系數(shù)大為增加，燃氣輪機的隨燃氣輪機進氣溫度提高而增加；燃氣輪機和汽輪機都不能單獨運行。

排氣助然鍋爐聯(lián)合循環(huán)機組特點是，不僅回收燃氣輪機的排氣余熱，同時充分利用排氣中的余熱，燃氣輪機和汽輪機可以分開運行；可配置高參數(shù)大型汽輪機；鍋爐中的所用燃料可任意選擇。

24、同步發(fā)電機的冷卻方式分哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？答：同步發(fā)電機的冷卻分為外冷和內(nèi)冷兩種：（1）外冷包括空冷和氫冷；

空冷：冷卻介質(zhì)為空氣，即用空氣把發(fā)電機內(nèi)因損耗而產(chǎn)生的熱量帶走，這

種方式結(jié)構(gòu)簡單，但冷卻效率不高。最大裝機容量可達100MW左右；

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氫冷：冷卻介質(zhì)為氫氣，即用氫氣把熱量帶走。與空氣相比，冷卻能力高。

通風(fēng)損耗較小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需配置儲氫設(shè)備。最大裝機容量可達200MW左右；

（2）內(nèi)冷包括定子水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷等；

內(nèi)冷（直接冷卻方式）：冷卻介質(zhì)為水、油、氫氣，即將氫、水或油通過導(dǎo)

線內(nèi)部，直接把熱量帶走，與前述兩種表面冷卻方式相比，冷卻能力高，可以縮小發(fā)電機體積，節(jié)省材料，便于制造大容量發(fā)電機，但發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，銅損較大，鐵損和機械損耗較小，總損耗相差不多。

25、簡述大型單元機組的功率調(diào)節(jié)方式。答：大型單元機組的功率調(diào)節(jié)方式有三種。

（1）以鍋爐為基礎(chǔ)的運行方式。在這種方式下鍋爐通過改變?nèi)紵�率以調(diào)節(jié)機組負荷，而汽機則是通過改變調(diào)速汽門開度以控制主蒸汽壓力。當(dāng)負荷要求改變時，由鍋爐的自動控制系統(tǒng)根據(jù)負荷指令來改變鍋爐的燃燒率及其他調(diào)節(jié)量，待汽壓改變后由汽輪機的自動控制系統(tǒng)去改變調(diào)速汽門開度，以保持汽輪機前的汽壓為設(shè)定值，同時改變汽輪發(fā)電機的輸出功率。汽機跟隨控制方式的運行特點是：當(dāng)負荷要求改變時，汽壓的動態(tài)偏差小而功率的響應(yīng)慢。

（2）以汽機為基礎(chǔ)的運行方式。在這種方式下鍋爐通過改變?nèi)紵�率調(diào)節(jié)主蒸汽壓力，而汽機則以改變調(diào)速汽門開度調(diào)節(jié)機組負荷。當(dāng)負荷要求改變時，由汽輪機的自動控制系統(tǒng)根據(jù)負荷指令改變調(diào)速汽門開度，以改變汽輪發(fā)電機的輸出功率。此時，汽輪機前的蒸汽壓力改變，于是鍋爐的自動控制系統(tǒng)跟著動作，去改變鍋爐的燃燒率及其他調(diào)節(jié)量（如給水量、噴水量等），以保持汽輪機前的汽壓為設(shè)定值。這種控制方式的運行特點是：當(dāng)負荷要求改變時，功率的響應(yīng)快而汽輪機前汽壓的動態(tài)偏差大。

（3）功率控制方式。這種方式是以汽機為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式，機、爐作為一個整體聯(lián)合控制機組的負荷及主蒸汽壓力，也稱為機爐整體控制方式。當(dāng)負荷要求改變時，根據(jù)負荷指令和機組實際輸出功率之間的偏差以及汽輪機主汽門前汽壓與其設(shè)定值之間的偏差，使鍋爐和汽輪機的自動控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)地實時改變汽輪機的調(diào)速汽門開度和鍋爐的燃燒率（和其他調(diào)節(jié)量），使汽輪機前汽壓的動態(tài)偏差較小而功率響應(yīng)較快。近來參加電網(wǎng)調(diào)頻的大型火力發(fā)電機組大都采用這種控制方式。

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26、大型單元機組升降負荷速率受哪些因素影響？

答：大型單元機組升降負荷的速率受鍋爐和汽輪機兩方面的影響。為了免除鍋爐汽包和受熱面由于溫差過大產(chǎn)生過大熱應(yīng)力而引起設(shè)備發(fā)生彎曲、變形，汽包和受熱面的溫升不能過快，一般控制在1.5～2℃/min，所以要嚴格控制升溫速度，同時應(yīng)根據(jù)本爐的升壓曲線嚴格控制升壓速度。汽輪機主要受汽缸上下缸溫差、汽缸內(nèi)外表面溫差、汽缸與汽輪機轉(zhuǎn)子的相對膨脹、汽缸體的絕對膨脹、法蘭及螺栓的溫差等因素的影響而限制升負荷速率，一般大中型機組升負荷速率控制在1～1.5%/min。目前新型全計算機控制機組，升負荷速率由熱應(yīng)力計算模塊嚴格控制，以確保機組安全。

27、提高火電機組運行經(jīng)濟性有哪些措施？答：主要有以下措施：

(1)同一廠內(nèi)運行機組按煤耗等微增率分配負荷；(2)燃煤鍋爐調(diào)峰減負荷盡量避免投油穩(wěn)燃；(3)在高于煙氣酸露點的前提下盡量降低排煙溫度；

(4)汽輪機運行在經(jīng)濟真空值（通常是偏低運行，因此要提高真空度）；(5)當(dāng)機組負荷在一定值以上，主、再熱汽溫、壓力保持在額定值運行，即“壓紅線”；

(6)改善燃燒，保持合適氧量，降低灰、渣中的可燃物；(7)投入高、低壓加熱運行，提高循環(huán)效率；(8)采取降低廠用電的措施，如采用變頻調(diào)速技術(shù)；(9)盡可能減少不必要的機組起停操作；

(10)嚴守規(guī)程，保障安全生產(chǎn)，是經(jīng)濟運行的前提和基礎(chǔ)。28．什么是火電機組最低技術(shù)出力？

答：火電機組最低技術(shù)出力即火電機組本身技術(shù)條件允許的最小生產(chǎn)能力，是指三大主力設(shè)備（鍋爐、汽機、發(fā)電機）能夠連續(xù)安全、穩(wěn)定運行的最低負荷。

發(fā)電機功率的最小值，由鍋爐或汽輪機的技術(shù)條件決定：鍋爐的技術(shù)允許最小負荷取決于鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，其值因鍋爐的類型和燃料的種類而異，一般約為額定容量的60％－70％，目前可達到40％－50％；汽輪機的技術(shù)允許最小負荷

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約為其額定容量的10％－15％。因此，火電機組最低技術(shù)出力由鍋爐的最小負荷決定。

29．供熱機組在運行上的特點有哪些？

答：供熱機組運行時主要是用汽輪機作過功的可調(diào)整抽汽或背壓排汽來滿足熱負荷的需要。

對于背壓式供熱機組，其特點是：

（1）沒有凝汽器及其輔助設(shè)備，系統(tǒng)簡單。（2）沒有冷源損失，熱能利用率高。

（3）供熱量與供電量互相牽制，不能同時滿足用戶對電量和熱量的反向要求，因此達不到理想的經(jīng)濟效果。

對于凝器式供熱機組，其特點是：（1）供熱和供電可以調(diào)節(jié)。（2）能同時滿足不同用戶的要求。

（3）自動調(diào)節(jié)電、熱負荷，能滿足電、熱不同用戶需要，經(jīng)濟性較高。（4）存在著部分冷源損失。

供熱機組用能合理，能做到按質(zhì)供能，綜合用能，各盡其用。30．在什么情況下機組可以緊急停機、停爐?答：在下列情況下機組可以緊急停機：(1)水擊。(2)機組超速。(3)脹差超過允許值。(4)機組內(nèi)有清晰的金屬聲。(5)控制油箱油位低于停機油位。(6)油系統(tǒng)著火，威脅機組安全。(7)冷油器出口油溫過高或超出規(guī)定值。(8)軸承金屬溫度高。(9)發(fā)電機密封油回油溫度高。(10)主、再熱蒸汽溫度高。

(11)正常運行時主、再熱蒸汽溫度低。

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(12)高缸排汽溫度高。(13)低缸排汽溫度高。(14)主機軸向位移大。(15)偏心率大。

(16)主機推力軸承溫度高。(17)主機凝汽器水位過高。在下列情況下發(fā)電機可與系統(tǒng)解列：

(1)發(fā)電機、勵磁機內(nèi)冒煙、著火或氫氣爆炸。(2)發(fā)電機或勵磁機發(fā)生嚴重的振動。(3)發(fā)生威脅人員生命安全時。在下列情況下可緊急停爐：

(1)運行工況、參數(shù)達到事故停爐保護動作定值，而保護拒動。

(2)全部給水流量表損壞，造成主汽溫度不正�；螂m然主汽溫度正常但半小時之內(nèi)流量表計未恢復(fù)。

(3)主給水、蒸汽管路發(fā)生爆破時。

(4)爐膛內(nèi)或煙道內(nèi)發(fā)生爆炸，設(shè)備遭到嚴重損壞時。

(5)蒸汽壓力超過極限壓力，安全門拒動或?qū)�空排汽門打不開時。

(6)中壓安全門動作后不回座，再熱器壓力、汽溫下降，達到不允許運行時。(7)主要儀表電源消失．無法監(jiān)視機組運行情況時。

(8)低負荷鍋爐燃燒不穩(wěn)，爐膛壓力波動大(蒸汽流量迅速下降)時。(9)鍋爐四管爆破，危及臨近管子安全時。

(10)汽包水位計全部損壞或失靈，無法監(jiān)視水位時。(11)汽包水位過高或過低。

31、火電機組自動控制方式一般有哪幾種？

答：一般有自動檢測、自動調(diào)節(jié)、自動保護、程序控制四種方式。

自動檢測：對反映熱工過程運行狀態(tài)的物理量、化學(xué)量以及表征設(shè)備工作狀況的參數(shù)進行自動的檢查、測量和監(jiān)視稱為自動檢測；

自動調(diào)節(jié)：維持一個或多個能夠表征熱力設(shè)備正常工作狀況的物理量為規(guī)定值；自動保護：當(dāng)熱力設(shè)備發(fā)生異常、甚至發(fā)生事故時，能夠自動地采取保護措施，防止事故的進一步擴大或保護設(shè)備不受損壞；

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程序控制：根據(jù)預(yù)先擬定的程序及條件，自動對機組進行啟動、停運及其他一系列操作。

32、什么是離散控制系統(tǒng)（DCS）？

答：離散控制系統(tǒng)DCS(distributedcontrolsystem的簡稱)是以微處理器及微型計算機為基礎(chǔ)，融匯計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、CRT屏幕顯示技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的計算機控制系統(tǒng)，它對生產(chǎn)過程進行集中操作管理和分散控制。即分布于生產(chǎn)過程各部分的以微處理器為核心的過程控制站，分別對各部分工藝流程進行控制，又通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與中央控制室的各監(jiān)控操作站聯(lián)網(wǎng)，因此也稱集散控制系統(tǒng)（TDCS）。操作員通過監(jiān)控站CRT終端，可以對全部生產(chǎn)過程的工況進行監(jiān)視和操作，網(wǎng)絡(luò)中的專業(yè)計算機用于數(shù)學(xué)模型或先進控制策略的運算，適時地給各過程站發(fā)出控制信息、調(diào)整運行工況。

分散控制系統(tǒng)可以是分級系統(tǒng)，通�？煞譃檫^程級、監(jiān)控級和管理級、分散控制系統(tǒng)由具有自治功能的多種工作站組成，如數(shù)據(jù)采集站、過程控制站、工程師（操作員）操作站、運行遠操作站等。這些工作站可獨立或配合完成數(shù)據(jù)采集與處理、控制、計算等功能，便于實現(xiàn)功能、地理位置和負載上的分散。且當(dāng)個別工作站故障時，僅使系統(tǒng)功能略有下降，不會影響整個系統(tǒng)的運行，因此是危險分散。

各種類型分散控制系統(tǒng)的構(gòu)成基本相同，都由通信網(wǎng)絡(luò)和工作站（節(jié)點）兩大部分組成。

分散控制系統(tǒng)可以組成發(fā)電廠單元機組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、自動控制系統(tǒng)（ACS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）及安全保護等，實現(xiàn)計算機過程控制。

用DCS實現(xiàn)大型火電機組自動化的主要優(yōu)點是：

1）連續(xù)控制、繼續(xù)控制、邏輯控制和監(jiān)控等功能集中于統(tǒng)一的系統(tǒng)中，可由品種不多的硬件，憑借豐富的軟件和通信功能來實現(xiàn)綜合控制，既節(jié)省投資，又提高了系統(tǒng)的可靠性、可操作性和維修性。

2）可按工藝、控制功能、可靠性要求由功能和地理位置不同的各個工作站組成控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，且大大節(jié)省電纜。

3）一個站的故障不會影響其他站的正常運行，系統(tǒng)可靠性高。

4）各種監(jiān)視控制功能均采用軟件模塊來完成，所以修改方便，易于實現(xiàn)高級控制。

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33、核電廠運行有何特點？

答：(1)核反應(yīng)堆，俗稱原子鍋爐，堆芯核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生放射性廢物，因此核電廠無論是正常運行還是事故運行，都必須保證放射性廢物的危害不能無控制地排放至環(huán)境中；

(2)核電廠靠核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生核蒸汽發(fā)電，因此核電廠運行，必須保證反應(yīng)堆的足夠完好的冷源，即使是反應(yīng)堆停閉期，如果失去冷源，反應(yīng)堆內(nèi)的核衰變產(chǎn)生的余熱也足夠使反應(yīng)堆燒毀；

(3)移動控制棒和改變冷卻劑中硼濃度都可以調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率，移動控制棒可以快速地升降負荷，而改變硼濃度來調(diào)節(jié)功率，速率較慢，通常采用這兩種方法共同調(diào)節(jié)。任何工況下，必須保證核反應(yīng)堆可控，即保證反應(yīng)性的控制，反應(yīng)性的失控將導(dǎo)致重大核事故；

(4)機組快速升降負荷，特別在燃耗末期由于氙毒的變化，將導(dǎo)致反應(yīng)堆軸向功率偏差（ΔⅠ）控制困難，易產(chǎn)生堆芯局部熱點，有造成堆芯燒毀的潛在風(fēng)險；若頻繁進行負荷跟蹤，將產(chǎn)生大量的放射性廢氣、廢液，對環(huán)境產(chǎn)生潛在威脅，故核電機組必須相對穩(wěn)定地帶基本負荷運行。

(5)壓水堆機組每年所需燃料一次性裝入。停機換料時，機組利用這一機會進行必要的維修和試驗，以使機組保持良好的性能和安全水平，所以壓水堆的機組每年有一次機組換料大修。

34、核電廠中什么是核島？什么是常規(guī)島？

答：核島是這樣的一座建筑物的俗稱，在這座建筑物裝設(shè)有核反應(yīng)堆為中心的核蒸汽系統(tǒng)及核輔助系統(tǒng)，為保證核安全的專設(shè)安全系統(tǒng)和乏燃料儲存系統(tǒng)等設(shè)備系統(tǒng)。

常規(guī)島是核電廠中這樣一座建筑物的俗稱，在這座建筑物里包含了利用核蒸汽發(fā)電的，以汽輪發(fā)電機組為中心的設(shè)備系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)，即常規(guī)電廠中除了鍋爐和循環(huán)水系統(tǒng)以外的基本發(fā)電系統(tǒng)。35、核電廠為了防止核泄漏設(shè)有哪幾道屏障？

答：為落實縱深防御原則，核電廠在放射性物質(zhì)（裂變產(chǎn)物）和環(huán)境之間設(shè)置了四道屏障，只要任一完整，就可防止放射性物質(zhì)外漏。

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第一道燃料芯塊

核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98%以上滯留在二氧化鈾芯塊中，不會釋放出來。第二道燃料包殼

燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi)，防止放射性物質(zhì)進入一回路水中。第三道壓力邊界

由核燃料構(gòu)成的堆芯封閉在壁厚20厘米的鋼質(zhì)壓力容器中，壓力容器和整個一回路都是耐高壓的，放射性物質(zhì)不會漏到反應(yīng)堆廠房中。

第四道安全殼

反應(yīng)堆廠房是一個高大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土建筑，壁厚近一米，內(nèi)表面加有6毫米厚的鋼襯，防止放射性物質(zhì)進入環(huán)境。36、水力發(fā)電廠有幾種類型？各有什么特點？

答：水力發(fā)電廠是把水的位能和動能轉(zhuǎn)變成電能。根據(jù)水力樞紐布置不同，主要可分為堤壩式、引水式、抽水蓄能等水電廠。

（1）堤壩式水電廠：在河床上游修建攔河壩，將水積蓄起來，抬高上游水位，形成發(fā)電水頭的方式稱為堤壩式，堤壩式水電廠又可分為壩后式和河床式兩種。

①壩后式水電廠，這種水電廠的廠房建筑在壩的后面，全部水頭由壩體承受，水庫的水由壓力水管引入廠房，轉(zhuǎn)動水輪發(fā)電機組發(fā)電。壩后式水電廠適合于高、中水頭的情況。

②河床式水電廠，這種水電廠的廠房和擋水壩聯(lián)成一體，廠房也起擋水作用，因修建在河床中，故名河床式。河床式水電廠水頭一般在20～30M以下。

③混合式水電廠，引水與大壩混合使用獲得落差發(fā)電；

（2）引水式水電廠：水電廠建筑在山區(qū)水流湍急的河道上或河床坡度較陡的地方，由引水渠道造成水頭，一般不需修壩或只修低堰。

（3）抽水蓄能水電廠，具有上池（上部蓄水庫）和下池（下部蓄水庫），在低谷負荷時水輪發(fā)電機組可變?yōu)樗�泵工況運行，將下池水抽到上池儲蓄起來，在高峰負荷時水輪發(fā)電機組可變?yōu)榘l(fā)電工況運行，利用上池的蓄水發(fā)電。37、水電廠主要水工建筑物一般有那些？答：水力發(fā)電廠的主要水工建筑物包括：

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（1）擋水建筑物，如攔河壩（混凝土非溢流壩和溢流壩、土壩）；（2）泄水建筑物，如混凝土溢流壩（另有深式泄水孔）；（3）取水建筑物，如進水閘、水電站取水系統(tǒng)；（4）專門建筑物，如水電站廠房、升船機。38、抽水蓄能電廠的特點是什么？

答：抽水蓄能電廠中，有一種是單純起蓄水作用的，然而更多的是既可蓄水又可發(fā)電。后者即是當(dāng)電力系統(tǒng)處于低負荷時，系統(tǒng)尚有多余電力，此時機組以電動機水泵方式工作，將下游水庫的水抽至上游水庫儲存起來；在系統(tǒng)高峰負荷時，機組則以水輪機發(fā)電機方式運行，將所蓄的水用于發(fā)電，以滿足調(diào)峰的需要。此外，抽水蓄能電廠還可有調(diào)頻、調(diào)相、做系統(tǒng)備用容量和生產(chǎn)季節(jié)性電能等多種用途。

39、簡述水力發(fā)電廠的主要設(shè)備和主要生產(chǎn)過程？

答：水力發(fā)電廠動力設(shè)備主要由水輪機、水輪發(fā)電機及其附屬的電氣、機械設(shè)備所組成。

主要生產(chǎn)過程：利用一系列水工建筑集中天然水能的落差形成水頭，并用水庫匯集，通過引水建筑物將水流引入水輪機，推動水輪機轉(zhuǎn)動，將水能變成機械能，再帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，將機械能轉(zhuǎn)換成電能。

40、為什么在水輪機停機過程中轉(zhuǎn)速降至一定數(shù)值時要投入制動裝置？答：主要有三方面原因：

（1）水輪機組在自由制動情況下停機過程很長，一般為10～30min，大型低轉(zhuǎn)速水輪機甚至長達一小時；

（2）水輪機在低速運轉(zhuǎn)時推力軸承的潤滑條件惡化，有發(fā)生半干摩擦或干摩擦的危險；

（3）為避免制動閘摩擦面上的過度發(fā)熱和磨損以及為減少制動裝置的功率，通常規(guī)定待機組轉(zhuǎn)速降到額定轉(zhuǎn)速的30～40%時進行強迫制動，以縮短低速惰轉(zhuǎn)時間。

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41、發(fā)電機組低負荷運行對水輪機設(shè)備有什么影響？答：發(fā)電機組低負荷運行對水輪機設(shè)備的影響是：

（1）導(dǎo)水葉處于中等或較小開度下，通過水輪機的水量較少，轉(zhuǎn)輪處于較大真空狀態(tài)下運行，轉(zhuǎn)輪葉片會發(fā)生氣蝕；

（2）有些水輪機在低負荷區(qū)振動會加劇，嚴重影響機組壽命；

（3）水輪機在額定出力時效率最高，在低負荷時水輪機耗水量增大，降低了經(jīng)濟性。

42、編制水庫調(diào)度圖要考慮哪些因素？水庫調(diào)度原則是什么？

答：編制水庫調(diào)度圖要考慮水庫運行的安全性、電力系統(tǒng)運行的可靠性與經(jīng)濟性。因此，根據(jù)徑流的時歷特性資料或統(tǒng)計特性資料，按水電站供電保證率高、發(fā)電量最大等所謂水庫運行調(diào)度的最優(yōu)準(zhǔn)則，預(yù)先編制出一組控制水電站水庫工作的水庫蓄水指示線即調(diào)度線（包括限制出力線、防破壞線、防棄水線、防洪調(diào)度線），由此調(diào)度線組成五個區(qū)：限制出力區(qū)，保證出力區(qū)，加大出力區(qū)，滿發(fā)出力區(qū)，防洪調(diào)度區(qū)。為保證電力系統(tǒng)運行的可靠性，當(dāng)水庫水位落在保證出力區(qū)時，水電站以保證出力運行，盡可能抬高水庫運行水位。當(dāng)水庫水位落在限制出力線時，水電站應(yīng)降低出力運行。當(dāng)水庫水位落于防破壞線與防棄水線之間時，應(yīng)加大水電站出力運行，減少棄水，提高水量利用率，以達到水電站經(jīng)濟運行的目的。當(dāng)水庫水位在汛限水位以上時，在電網(wǎng)安全許可的前提下，水電站的發(fā)電出力不應(yīng)低于額定出力運行。在汛期，水庫水位達到防洪調(diào)度線，為保證水庫安全運行，水庫要泄洪。

水庫調(diào)度原則是：按設(shè)計確定的綜合利用目標(biāo)、任務(wù)、參數(shù)、指標(biāo)及有關(guān)運用原則，在確保水庫工作安全的前提下，充分發(fā)揮水庫最大的綜合效益。43、如何調(diào)節(jié)梯級水電廠各級水庫水位？汛期應(yīng)注意什么問題？

答：水電廠水能利用的兩大要素是水頭和流量。由于首級水庫一般具有一定的調(diào)節(jié)性能，其余下游各級均為日調(diào)節(jié)或徑流式電廠，梯級電廠間存在一定的水力聯(lián)系。因此，在正常情況下，應(yīng)保持下游各梯級水庫在高水頭下運行，以減少發(fā)電耗水率。當(dāng)預(yù)報流域有降雨，根據(jù)流域的降雨實況和天氣預(yù)報，有計劃地削落梯級庫水位，以免產(chǎn)生不必要的棄水。對于梯級水電廠之間相距較遠、水流在廠與

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廠之間傳播時間對水庫發(fā)電有影響的，還應(yīng)合理安排梯級負荷分時段控制各級水庫水位。對于首級水庫除按調(diào)度圖指示線運行外，還應(yīng)兼顧到下游水庫的運行，以求整個梯級電廠的動態(tài)效益最佳。

汛期水庫運行應(yīng)以防洪安全運行為主，統(tǒng)一處理安全運行與經(jīng)濟運行的關(guān)系，避免因片面追求高水位運行而造成多棄水或?qū)λ�工建筑物帶來危害。�?yīng)注意的具體問題是：水庫水位的變化；庫區(qū)降雨量和入庫流量；庫區(qū)天氣情況及天氣預(yù)報；臺風(fēng)對庫區(qū)的影響。

44、評價水電廠水庫運用效益的指標(biāo)有哪些？答：檢查水電廠水庫運行效益的項目有：（1）水電廠正常工作的保證率及保證出力；（2）發(fā)電量；（3）水量利用系數(shù)；（4）單位耗水率；（5）裝機容量利用小時數(shù)；（6）電能成本；（7）廠用電率；（8）其他指標(biāo)。

45、發(fā)電廠保廠用電的措施有哪些？答：發(fā)電廠保廠用電措施有：

（1）發(fā)電機出口引出廠高變，作為機組正常運行時本臺機組的廠用電源，并可以做其他廠用的備用；作為火電機組，機組不跳閘，即不會失去廠用；作為水電機組，機組不并網(wǎng)仍可帶廠用電運行。

（2）裝設(shè)專用的備用廠高變，即直接從電廠母線接入備用廠用電源，或從三圈變低壓側(cè)接入備用電源。母線不停電，廠用即不會失去。

（3）通過外來電源接入廠用電。

（4）電廠裝設(shè)小型發(fā)電機（如柴油發(fā)電機）提供廠用電；直流部分通過蓄電池供電。

（5）為確保廠用電的安全，廠用電部分應(yīng)設(shè)計合理，廠用電應(yīng)分段供電，并互為備用（可在分段開關(guān)上加裝備自投裝置）。

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（6）作為系統(tǒng)方面，在系統(tǒng)難以維持時，對小電廠應(yīng)采取低頻解列保廠用電或其他方法解列小機組保證廠用電。46、什么是發(fā)電機組的頻率特性？

答：當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時，發(fā)電機組的調(diào)速系統(tǒng)將自動地改變汽輪機的進汽量或水輪機的進水量，以增減發(fā)電機的出力，這種反映由頻率變化而引起發(fā)電機出力變化的關(guān)系，稱為發(fā)電機的頻率特性。47、簡述同步發(fā)電機的功角特性？

答：同步發(fā)電機的功角特性是指發(fā)電機的有功（P）、無功（Q）與發(fā)電機電抗（Xd）、內(nèi)電勢（Ed）、機端電壓（U）和功角（δ）的關(guān)系特性。

例如隱極發(fā)電機，取Xd=Xq，功角特性為：（1）有功特性：

PEUsinXddP代表發(fā)電機輸出的有功功率，對發(fā)電機產(chǎn)生制動的電磁轉(zhuǎn)矩。在一定的電壓和勵磁電流下，發(fā)電機的有功功率P與功角δ是函數(shù)關(guān)系。

（2）無功特性：

EUQXddcosU2Xd因為Ed=Ucosδ+IdXd，故Q=EdId-Id2Xd，即供給電網(wǎng)的無功功率等于主磁通轉(zhuǎn)換的無功功率，減去電樞繞組電感的無功損耗。由此可見，增加發(fā)電機的勵磁電流（即加大Ed），便可增大發(fā)電機的無功輸出。

48、發(fā)電機準(zhǔn)同期并列的條件有哪些？條件不滿足將產(chǎn)生哪些影響？答：發(fā)電機準(zhǔn)同期并列的條件有：（1）并列開關(guān)兩側(cè)的電壓大小相同；

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（2）并列開關(guān)兩側(cè)的頻率相同；（3）并列開關(guān)兩側(cè)的相序、相位相同。

如上述條件不能滿足，將會引起沖擊電流。電壓差越大，沖擊電流就越大；頻率差越大，沖擊電流振蕩周期越短，經(jīng)歷沖擊電流的時間越長；當(dāng)相位差很大或相序不對將產(chǎn)生嚴重的沖擊電流；沖擊電流的存在對發(fā)電機組本身和電力系統(tǒng)都有不利影響。

49、實現(xiàn)發(fā)電機并列有幾種方法？其特點和用途如何？

答：實現(xiàn)發(fā)電機并列的方法有準(zhǔn)同期并列和自同期并列兩種。

⑴、準(zhǔn)同期并列的方法是：發(fā)電機在并列合閘前已經(jīng)投入勵磁，當(dāng)發(fā)電機電壓和頻率、相位分別和并列點處系統(tǒng)側(cè)電壓和頻率、相位、大小接近相同時，將發(fā)電機斷路器合閘，完成并列。準(zhǔn)同期并列可分為手動準(zhǔn)同期和自動準(zhǔn)同期并列兩種，準(zhǔn)同期最大的特點是操作復(fù)雜，并列過程較長，但對系統(tǒng)和發(fā)電機本身沖擊電流很小，在發(fā)電機正常并網(wǎng)時一般均采用準(zhǔn)同期并列。

⑵、自同期并列的方法是：在相序正確的條件下，起動未加勵磁的發(fā)電機，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時合上發(fā)電機開關(guān)，將發(fā)電機投入系統(tǒng)，然后再加勵磁，在原動機轉(zhuǎn)矩、異步轉(zhuǎn)矩、同步轉(zhuǎn)矩等作用下，拖入同步。自同期并列的最大特點是并列過程短、操作簡單，在系統(tǒng)電壓和頻率降低的情況下，仍有可能將發(fā)電機并入系統(tǒng)，容易實現(xiàn)自動化。但是，由于自同期并列時，發(fā)電機未經(jīng)勵磁，相當(dāng)于把一個有鐵芯的電感線圈接入系統(tǒng)，會從系統(tǒng)中吸取很大的無功電流而導(dǎo)致系統(tǒng)電壓降低，同時合閘時的沖擊電流較大，所以自同期方式僅在系統(tǒng)中的小容量發(fā)電機上采用。大中型發(fā)電機均采用準(zhǔn)同期并列方法。50、什么是同步發(fā)電機非同期？有什么危害？

答：同步發(fā)電機在不符合準(zhǔn)同期并列條件時與系統(tǒng)并列，就稱為非同期并列。非同期并列對有關(guān)設(shè)備如發(fā)電機及其與之相串聯(lián)的變壓器、開關(guān)等破壞力極大，甚至造成定子繞組端部扭彎、絕緣崩裂、焊頭熔化等嚴重后果。如果一臺大型機組與系統(tǒng)發(fā)生非同期并列，則影響更大，引起與系統(tǒng)振蕩，干擾整個系統(tǒng)的正常運行，甚至造成系統(tǒng)瓦解。

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51、何謂發(fā)電機的調(diào)相運行？如何實現(xiàn)？

答：所謂調(diào)相運行，就是發(fā)電機不發(fā)有功，主要用來向電網(wǎng)輸送感性無功功率。

調(diào)相運行的電機是需要消耗有功功率來維持其轉(zhuǎn)動的，其消耗的有功可以從原動機上獲得，也可以從系統(tǒng)來獲得。汽輪發(fā)電機在調(diào)相運行時，因為汽輪機在調(diào)相運行時鼓風(fēng)摩擦很大，使排汽溫度增高，汽輪機要從軸封處進一點汽，其作用除軸封外，同時冷卻汽機的轉(zhuǎn)子和汽缸。水輪發(fā)電機調(diào)相運行是將水輪機的導(dǎo)水葉關(guān)閉，排出水輪室的水，使水輪發(fā)電機本身轉(zhuǎn)動的能源改由系統(tǒng)供給，增加發(fā)電機的勵磁電流即可向系統(tǒng)供給無功功率。

發(fā)電機調(diào)相運行時，一方面使系統(tǒng)有旋轉(zhuǎn)備用容量，隨時可升帶有功負荷；另一方面可調(diào)節(jié)無功，維持系統(tǒng)電壓在正常水平。52、何謂發(fā)電機進相運行？發(fā)電機進相運行時應(yīng)注意什么？為什么？

答：所謂發(fā)電機進相運行，是指發(fā)電機發(fā)出有功而吸收無功的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

發(fā)電機進相運行時，主要應(yīng)注意四個問題：一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低；二是端部漏磁引起定子端部溫度升高；三是廠用電電壓降低；四是由于機端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機定子電流增加，易造成過負荷。

⑴進相運行時，由于發(fā)電機進相運行，內(nèi)部電勢降低，靜態(tài)儲備降低，使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。

⑵由于發(fā)電機的輸出功率P=EdU/XdSinδ，在進相運行時Ed、U均有所降低，在輸出功率P不變的情況下，功角δ增大，同樣降低動穩(wěn)定水平。

⑶進相運行時由于助磁性的電樞反應(yīng)，使發(fā)電機端部漏磁增加，端部漏磁引起定子端部溫度升高，發(fā)電機端部漏磁通為定子繞組端部漏磁通和轉(zhuǎn)子端部磁通的合成。進相運行時，由于兩個磁場的相位關(guān)系使得合成磁通較非進相運行時大，導(dǎo)致定子端部溫度升高。

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⑷廠用電電壓的降低。廠用電一般引自發(fā)電機出口或發(fā)電機電壓母線，進相運行時，由于發(fā)電機勵磁電流降低和無功潮流倒送引起機端電壓降低同時造成廠用電電壓降低。53、何謂發(fā)電機自勵磁？一般在什么情況下發(fā)生？如何避免？

答：發(fā)電機接上容性負荷后，在系統(tǒng)參數(shù)諧振條件下，即當(dāng)線路的容抗小于或等于發(fā)電機和變壓器感抗時，在發(fā)電機剩磁和電容電流助磁作用下，發(fā)生發(fā)電機端電壓與負載電流同時上升的現(xiàn)象，就是發(fā)電機自勵磁。

當(dāng)發(fā)電機組接空載長線路或串聯(lián)電容補償度過大的線路上容易發(fā)生自勵磁。

避免方法：在可能發(fā)生自勵磁的系統(tǒng)中，可采用并聯(lián)電抗器，在線路末端聯(lián)接變壓器或改變運行方式，從而改變系統(tǒng)運行參數(shù)，使Xd+XT小于線路容抗Xc。

54、快速勵磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定有何影響？

答：由于快速勵磁系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，調(diào)節(jié)快速，對同步發(fā)電機遭受小擾動時的靜態(tài)穩(wěn)定是有益的，它提高了發(fā)電機的極限功率。但是，快速勵磁系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)大，則發(fā)電機將在小干優(yōu)下產(chǎn)生自發(fā)振蕩而失去穩(wěn)定。如果把放大倍數(shù)整定小，則穩(wěn)定運行時維持發(fā)電機端電壓恒定的能力差，而達不到高幅值的功角特性，靜態(tài)穩(wěn)定極限也就降低了。

提高具有快速勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定方法有：

⑴采用穩(wěn)定環(huán)節(jié)（如電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS）。增加了發(fā)電機阻尼，這樣就可以在高放大倍數(shù)下消除自發(fā)振蕩，提高靜態(tài)穩(wěn)定。⑵采用最優(yōu)勵磁控制器。提供適當(dāng)阻尼，有效地抑制各種低頻振蕩，從而提高靜態(tài)穩(wěn)定的極限。

55、大型發(fā)電機組加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的作用？

答：PSS（PowerSystemStabilizer）電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，是作為發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的附加控制，在大型發(fā)電機組加裝PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定

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器），適當(dāng)整定PSS有關(guān)參數(shù)可以起到以下作用：⑴提供附加阻尼力矩，可以抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩；⑵提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定限額；

56、發(fā)電機定子中性點一般有哪幾種接地方式？各有什么特點？

答：發(fā)電機的中性點，主要采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。

（1）發(fā)電機中性點不接地方式：當(dāng)發(fā)電機單相接地時，接地點僅流過系統(tǒng)另兩相與發(fā)電機有電氣聯(lián)系的電容電流，當(dāng)這個電流較小時，故障點的電弧常能自動熄滅，故可大大提高供電的可靠性。當(dāng)采用中性點不接地方式而電容電流小于5安時，單相接地保護只需利用三相五柱電壓互感器開口側(cè)的另序電壓給出信號便可以。中性點不接地方式的主要缺點是內(nèi)部過電壓對相電壓倍數(shù)較高。

（2）發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地：當(dāng)發(fā)電機電容電流較大時，一般采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，這主要考慮接地電流大到一定程度時接地點電弧不能自動熄滅。而且接地電流若燒壞定子鐵芯時難以修復(fù)。中性點接了消弧線圈后，單相接地時可產(chǎn)生電感性電流，補償接地點的電容電流而使接地點電弧自動熄滅。

（3）發(fā)電機中性點經(jīng)電阻或直接接地：這種方式雖然單相接地較為簡單和內(nèi)部過電壓對相電壓的倍數(shù)較低，但是單相接地短路電流很大，甚至超過三相短路電流，可能使發(fā)電機定子繞組和鐵芯損壞，而且在發(fā)生故障時會引起短路電流波形畸變，使繼電保護復(fù)雜化。57、簡述發(fā)電機失磁的現(xiàn)象？

答：發(fā)電機失磁時：轉(zhuǎn)子電流表指示為零或接近于零；定子電流表指示升高并擺動，有功電力表指示降低并擺動；無功電力表指示為負值，功率因數(shù)表指示進相；發(fā)電機母線電壓指示降低并擺動；發(fā)電機有異常聲音。

58、發(fā)電機失磁對系統(tǒng)有何影響？答：發(fā)電機失磁對系統(tǒng)的影響是：

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⑴低勵和失磁的發(fā)電機，從系統(tǒng)中吸收無功功率，引起電力系統(tǒng)的電壓降低，如果電力系統(tǒng)中無功功率儲備不足，將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點的電壓低于允許值，破壞了負荷與各電源間的穩(wěn)定運行，甚至使電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。

⑵當(dāng)一臺發(fā)電機發(fā)生失磁后，由于電壓下降，電力系統(tǒng)中的其它發(fā)電機，在自動調(diào)整勵磁裝置的作用下，將增加其無功輸出，從而使某些發(fā)電機、變壓器或線路過電流，其后備保護可能因過流而誤動，使事故波及范圍擴大。

⑶一臺發(fā)電機失磁后，由于該發(fā)電機有功功率的搖擺，以及系統(tǒng)電壓的下降，將可能導(dǎo)致相鄰的正常運行發(fā)電機與系統(tǒng)之間，或電力系統(tǒng)各部分之間失步，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。

⑷發(fā)電機的額定容量越大，在低勵磁和失磁時，引起無功功率缺額越大，電力系統(tǒng)的容量越小，則補償這一無功功率缺額的能力越小。因此，發(fā)電機的單機容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘恐�比越大時，對電力系統(tǒng)的不利影響就越嚴重。59、發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身有何影響？答：發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身的影響：

⑴由于發(fā)動機失磁后出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流，差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過熱。特別是直接冷卻的高力率大型機組，其熱容量裕度相對降低，轉(zhuǎn)子更容易過熱。而轉(zhuǎn)子表層的差頻電流，還可能使轉(zhuǎn)子本體槽楔、護環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴重的局部過熱甚至灼傷。

⑵失磁發(fā)電機進入異步運行之后，發(fā)電機的等效電抗降低，從電力系統(tǒng)中吸收無功功率，失磁前帶的有功功率越大，轉(zhuǎn)差就越大，等效電抗就越小，所吸收的無功功率就越大。在重負荷下失磁后，由于過電流，將使發(fā)電機定子過熱。

⑶對于直接冷卻高力率的大型汽輪發(fā)電機，其平均異步轉(zhuǎn)矩的最大值較小，慣性常數(shù)也相對降低，轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面，也呈較明顯的不對稱。由于這些原因，在重負荷下失磁后，這種

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發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動。對于水輪發(fā)電機，由于平均異步轉(zhuǎn)矩最大值小，以及轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面不對稱，在重負荷下失磁運行時，也將出現(xiàn)類似情況。這種情況下，將有很大甚至超過額定值的電機轉(zhuǎn)矩周期性地作用到發(fā)電機的軸系上，并通過定子傳遞到機座上。此時，轉(zhuǎn)差也作周期性變化，其最大值可能達到4%~5%，發(fā)電機周期性地嚴重超速。這些情況，都直接威脅著機組的安全。

⑷失磁運行時，定子端部漏磁增強，將使端部的部件和邊段鐵芯過熱。

60、何謂發(fā)電機的異步運行？

答：發(fā)電機的異步運行指發(fā)電機失去勵磁后進入穩(wěn)態(tài)的異步運行。發(fā)電機失磁時，勵磁電流逐漸衰減為零，發(fā)電機電勢相應(yīng)減小，輸出有功功率隨之下降，原動機輸入的拖動轉(zhuǎn)矩大于發(fā)電機輸出的制動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加，功角逐步增大，這時定子的同步旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)滑差。定子電流與轉(zhuǎn)子電流相互作用，產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。與此對應(yīng)，定、轉(zhuǎn)子之間由電磁感應(yīng)傳送的功率稱為異步功率，隨功角的增大而增大；同時原動機輸入功率隨功角增大而減小，當(dāng)兩者相等時，發(fā)電機進入穩(wěn)定異步運行狀態(tài)。

發(fā)電機異步運行主要有兩個問題：其一，對發(fā)電機本身有使轉(zhuǎn)子發(fā)生過熱損壞的危險；其二，對系統(tǒng)而言，此時發(fā)電機不僅不向系統(tǒng)提供無功反而要向系統(tǒng)吸收無功，勢必引起系統(tǒng)電壓的顯著下降，造成系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平大大降低。

因此，發(fā)電機失磁后進入穩(wěn)定異步運行，應(yīng)考慮以下幾個因素：⑴定子電流的平均值不應(yīng)超過額定值；⑵定子端部溫度不超過允許值；⑶轉(zhuǎn)子損耗發(fā)熱不超過允許值；⑷電網(wǎng)電壓及廠用電電壓不低于允許值；⑸機組的振動不超過允許值；⑹保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

61、發(fā)電機可能發(fā)生的電氣故障和異常工作狀態(tài)有哪些類型？

答：在電力系統(tǒng)中運行的發(fā)電機，小型的為6~12MW，大型的為200MW及以上機組。由于發(fā)電機的容量相差懸殊，在設(shè)計、結(jié)構(gòu)、

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工藝、勵磁乃至運行等方面都有很大差異，這就使發(fā)電機及其勵磁回路可能發(fā)生的故障、故障幾率和不正常工作狀態(tài)有所不同。

⑴可能發(fā)生的主要故障：

定子繞組相間短路、定子繞組一相匝間短路、定子繞組一相絕緣破壞引起的單相接地、轉(zhuǎn)子繞組（勵磁回路）兩點接地、轉(zhuǎn)子勵磁回路低勵（勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應(yīng)的勵磁電流）、失去勵磁。

⑵主要的異常工作狀態(tài)：

轉(zhuǎn)子過負荷、定子繞組過負荷、定子過電壓（水輪發(fā)電機、大型汽輪發(fā)電機）、三相電流不對稱、失步、逆功率、過勵磁、斷路器斷口閃絡(luò)、非全相運行、轉(zhuǎn)子一點接地等。

62、發(fā)電機定子繞組中的負序電流對發(fā)電機有什么危害？

答：發(fā)電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度與三相正序?qū)ΨQ電流所形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速一致，即轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動與正序旋轉(zhuǎn)磁場之間無相對運動，此即“同步”的概念。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負荷三相不對稱（接有電力機車、電弧爐等單相負荷）時，在發(fā)電機定子繞組中就流有負序電流。該負序電流在發(fā)電機氣隙中產(chǎn)生反向（與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場相反）旋轉(zhuǎn)磁場，它相對于轉(zhuǎn)子來說為2倍的同步轉(zhuǎn)速，因此在轉(zhuǎn)子中就會感應(yīng)出100Hz的電流，即所謂的倍頻電流的該倍頻電流。主要部分流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽楔和阻尼條，而在轉(zhuǎn)子端部附近沿周界方向形成閉合回路，這就使得轉(zhuǎn)子端部、護環(huán)內(nèi)表面、槽楔和小齒接觸面等部位局部灼傷，嚴重時會使護環(huán)受熱松脫，給發(fā)電機造成災(zāi)難性的破壞，即通常所說的“負序電流燒機”，這是負序電流對發(fā)電機的危害之一。另外，負序（反向）氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間，正序（正向）氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負序電流之間所產(chǎn)生的頻率100Hz交變電磁力矩，將同時作用于轉(zhuǎn)子大軸和定子機座上，引起頻率為100Hz的振動，此為負序電流危害之二。發(fā)電機承受負序電流的能力，一般取決于轉(zhuǎn)子的負序電流發(fā)熱條件，而不是發(fā)生的振動。即負序電流的平方與時間的乘積決定了發(fā)電機承受負序電流的能力。

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63、試述發(fā)電機勵磁回路接地故障有什么危害？

答：發(fā)電機正常運行時，勵磁回路對地之間有一定的絕緣電阻和分布電容，它們的大小與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時，就可引起勵磁回路接地故障，常見的是一點接地故障，如不及時處理，還可能接著發(fā)生兩點接地故障。

勵磁回路的一點接地故障，由于構(gòu)不成電流通路，對發(fā)電機不會構(gòu)成直接的危害。那么對于勵磁回路一點接地故障的危害，主要是擔(dān)心再發(fā)生第二點接地故障，因為在一點接地故障后，勵磁回路對地電壓將有所增高，就有可能再發(fā)生第二個接地故障點。發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點接地故障的危害表現(xiàn)為：

⑴轉(zhuǎn)子繞組一部分被短路，另一部分繞組的電流增加，這就破壞了發(fā)電機氣隙磁場的對稱性，引起發(fā)電機的劇烈振動，同時無功出力降低。

⑵轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本體，如果轉(zhuǎn)子電流比較大，就可能燒損轉(zhuǎn)子，有時還造成轉(zhuǎn)子和汽輪機葉片等部件被磁化。

⑶由于轉(zhuǎn)子本體局部通過轉(zhuǎn)子電流，引起局部發(fā)熱，使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心，進一步加劇振動。

64、發(fā)電機在停機時，如一相未斷開，發(fā)電機會發(fā)生什么現(xiàn)象？畫出發(fā)電機另兩相開關(guān)斷口最大電壓時的向量圖。

答：發(fā)電機與系統(tǒng)一相相聯(lián)，另兩相斷開將發(fā)生異步運行，開關(guān)斷口最大電壓將產(chǎn)生二倍的線電壓。向量圖如下：

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65、試述發(fā)電機非全相運行的危害？

答：非全相運行發(fā)電機的危害主要有以下四點：

⑴發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)熱；⑵機組振動增大；

⑶定子繞組由于負荷不平衡出現(xiàn)個別相繞組端部過熱；⑷可能出現(xiàn)過電壓。

66、調(diào)相機的啟動方式有哪幾種？試述各種方式的起動方法和優(yōu)缺點。答：通常調(diào)相機起動有五種方法：

①低頻起動、②可控硅起動、③同軸電動機啟動、④經(jīng)電抗器起動、⑤同軸勵磁機起動。

⑴調(diào)相機低頻起動：

利用發(fā)電廠的一臺機組對調(diào)相機專線供電以起動調(diào)相機。當(dāng)調(diào)相機無起動設(shè)備，而電網(wǎng)又急需無功功率時，常采用低頻起動方式。其方法是：將調(diào)相機和發(fā)電機一同接在一條與電力網(wǎng)完全隔離的專用線路和母線上，拖動調(diào)相機的發(fā)電機不應(yīng)小于調(diào)相機容量的20%~30%，停用低電壓、低頻率保護和有關(guān)的二次設(shè)備，隨后給調(diào)相機、發(fā)電機加入勵磁電流，（其值為調(diào)相機空載勵磁電流額定值的30%~50%，為發(fā)電機空載勵磁電流額定值的120%~130%），然后合上調(diào)相機開關(guān)和發(fā)電機開關(guān)，起動發(fā)電機，此時發(fā)電機同調(diào)相機同時轉(zhuǎn)動。在升速過程中，同時增加調(diào)相機的勵磁電流，直至達到額定值時，將發(fā)電機、調(diào)相機達額定轉(zhuǎn)速時并入電網(wǎng)。

該起動方式的優(yōu)點是對調(diào)相機的沖擊電流小，可以說無沖擊電流。但系統(tǒng)運行方式改變較多，操作麻煩，須發(fā)電廠空出一臺專用發(fā)電機，一般情況下不采用這種方式。

⑵調(diào)相機可控硅起動：

有一組由起動變壓器，交直流串并聯(lián)電抗器，整流器逆變器等組成的可控硅起動裝置。在起動時，控制整流裝置可控硅導(dǎo)通角，使電流增加，調(diào)相機升速，當(dāng)調(diào)相機轉(zhuǎn)速達10%額定轉(zhuǎn)速后，控制逆變側(cè)換向，增加轉(zhuǎn)速，達到額定時并入電網(wǎng)。

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該起動方式優(yōu)點是調(diào)相機沖擊電流小，起動方便，快速、自動化水平高，但起動裝置價格昂貴，占地大，僅用于大型多臺調(diào)相機使用。

⑶同軸電動機起動：

利用同軸安裝的異步電動機來起動調(diào)相機，起動調(diào)相機的電動機通過聯(lián)軸器與調(diào)相機聯(lián)接，電動機起動完成后電動機脫離調(diào)相機。

此種起動方式較簡單、經(jīng)濟、方便。但因異步電動機有較大啟動電流，會造成母線電壓波動，不能使調(diào)相機達同步轉(zhuǎn)速，并列時有一定沖擊電流。

⑷電抗器起動：

將調(diào)相機作為異步電動機，在電壓低于正常值時起動。這種起動方式可減少調(diào)相機的起動電流，又能保持一定的母線電壓水平，有利正常供電。這種起動方式多用于容量較小的調(diào)相機，調(diào)相機所受的沖擊電流應(yīng)小于0.74/X”d，母線電壓應(yīng)不低于90%額定電壓。

⑸同軸勵磁機起動：

利用同軸主勵磁機作為直流電動機起動調(diào)相機。

這種起動方式的優(yōu)點是：起動平穩(wěn)，調(diào)速平滑，可調(diào)至調(diào)相機的同步轉(zhuǎn)速。但由于同軸勵磁機作為直流電動機，有一定損耗。因此，選擇同軸勵磁容量應(yīng)大些，并在起動時同軸勵磁機應(yīng)改為它激。67、抽水蓄能機組有哪幾種運行工況？如何進行轉(zhuǎn)換？

答：抽水蓄能機組具有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、水泵調(diào)相四種運行工況。

現(xiàn)代的抽水蓄能機組都要能做旋轉(zhuǎn)備用，為節(jié)省動力一般使水泵水輪機在空氣中旋轉(zhuǎn)（向水輪機方向或水泵方向旋轉(zhuǎn)），在電網(wǎng)有需要時即可快速地帶上負荷或投入抽水或調(diào)相。在蓄能機組抽水時，如需快速發(fā)電可以不通過正常抽水停機而直接轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài)，即在電機和電網(wǎng)解列后利用水流的反沖作用使轉(zhuǎn)輪減速并使之反轉(zhuǎn)，待達到水輪機同步轉(zhuǎn)速時迅速并網(wǎng)發(fā)電。抽水蓄能一般實現(xiàn)如下工況轉(zhuǎn)換：

靜止至發(fā)電空載；發(fā)電空載至滿載；

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靜止至空載水泵；空載水泵至滿載水泵；滿載抽水至滿載發(fā)電；滿載抽水至靜止；發(fā)電滿載至發(fā)電調(diào)相；發(fā)電調(diào)相至靜止；抽水滿載至空載。

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