1.什么是发电机的“调相运行”?

    答：发电机的调相运行，是指发电机不发出有功功率，只用来向电网输送感性无功功率的运行状态，从而起到调节系统无功、维持系统电压水平的作用。调相运行是使发电机工作在电动机状态(即空转的同步电动机)，发电机进相运行时消耗的有功功率可来自原动机也可来自系统。发电机作调相运行时，既可过励磁运行也可欠励磁运行。过励磁运行时，发电机发出感性无功功率；欠励磁运行时，发电机发出容性无功功率。一般作调相运行时均是指发电机工作在过励磁即发出感性无功功率的状态。

          水轮发电机远离负荷中心的，一般不考虑作调相运行。

  2.什么是发电机的“进相运行”?对发电机有何影响?针对进相应对发电机作哪些检查?

    答：电力系统正常运行时，其负荷是呈感性的。发电机正常运行时，电压的相位是超前电流的相位的，此时发电机向系统发出有功功率和感性的无功功率。如果发电机的运行中出现电流的相位超前于电压的相位情况时，我们称此时发电机处于进相运行状态，此时发电机向系统发出有功功率和吸收感性无功功率(或称发出容性的无功功率)。

          当电力系统的无功功率过剩时，系统的电压就会升高，降低电压的措施之一就是让发电机吸收系统过剩的无功让其运行在进相状态。吸收越多，则进相越深。一般情况下，发电机在设计时也考虑了这种对发电机不利的运行情况，允许发电机作短时的进相运行。

          但不同的发电机在作进相运行时可能表现出较大的差异。发电机进相运行后，发电机端部的漏磁比正常情况下有所增加，因而使端部的金属件发热、局部温度升高，同时端部振动也增加。进相深度越大，端部温升越高。据试验实测，进相时定子铁芯端部最高温度发生在铁芯齿顶处，其次是压指处，这与理论分析是一致的。

          针对发电机进相特别是深度进相后，检修时应仔细检查定子绕组的上下端部，特别是铁芯齿顶、线棒出槽口处和压指部分有无异常。发现问题应及时上报处理，不适宜再作进相运行的发电机应申请停止。进相对发电机的不良影响比较复杂，可能需长期的运行才能发现问题。   

 

  3.为什么发电机停机采用电气制动?如何实现?

     答：一般水轮发电机在停止转动的过程中，由于转速下降，导致发电机推力轴承的油膜破坏会损坏轴承；因此，当转速下降到一定程度时，要采取机械制动的方式使发电机组尽快停机，如顶起转子的风闸等。但对转动惯量很大的发电机组采用这种方式则比较困难，因此引入了电气制动的方法。电气制动采用定子绕组三相对称短路、转子加励磁使定子绕组产生额定电流大小的制动电流的方式，从而产生电磁制动力矩，实现电气制动，迅速停机。具体方法是在发电机的出口侧安装三相短路开关，当发电机组转速下降到某一定值时，投入制动开关，然后，电气制动的控制装置在励磁绕组投入由低压厂用电系统整流而来的励磁电流，

          使定子产生的电气制动电流迅速上升至发电机的额定电流，使发电机工作在制动状态。制动过程中，定子电流和转子电流均保持恒定，故制动力矩随转子转速的降低而增大。

          正常停机制动可采用两种方式，一种方式是在发电机转速降至某一值，如50％～60％额定转速时，投入电气制动装置，经几分钟后机组全停；另一种方式是在发电机转速降至某一值如50％～60％额定转速时投入电气制动，转速降至5％～10％的发电机额定转速时投入机械制动，制动时间可缩短一些。

  4.什么是发电机绝缘的在线监测?在线监测有哪些方法?

     答：在线监测是区别于我们所熟悉的常规离线绝缘测试方法如介损、泄漏电流测试等，而在发电机运行工作电压下对发电机绝缘进行的连续测量。目前发电机的绝缘在线监测主要是发电机局部放电的在线监测。局部放电在线监测是在发电机内(或出线回路上)永久性地安装传感器，这些传感器可以连接到某种便携式的局放测试仪，对局部放电进行定期监测，或连接到某种固定式的局部放电监测系统进行持续监测。目前在线监测主要指后者。局部放电与发电机定子绕组的绝缘状况密切相关。应用在线监测系统，可以对运行中的发电机持续地进行局部放电监测。连续测取比离线监测能测取到更真实的反映发电机绝缘状况的数据。

     


     发电机绝缘的在线监测方法按所取信号的种类可分为非电测法和电测法。

          非电测法，是通过声学、特征气体等非电参量进行监测的方法。这些方法的优点是无需测取电量，测量中不受电气干扰。缺点是判断依据存在准确性方面的问题，也不能定量。主要有：①超声波检测。局部放电同时产生声脉冲，其频谱约为Hz，但其声信号非常微弱。超声波检测即将其声音信号转换为电信号后放大输出。②特征气体检测。如臭氧浓度检测法，由于臭氧是发电机电晕的特征气体，通过对臭氧浓度的测试来判断发电机电晕的状况。在国外省的机组中，在发电机风洞里就设置了臭氧(03)检测装置，以确定发电机在运行中的局部放电强度。目前，这种方式是作为局部放电电测法的一种补充方法。

          欧洲的一种观点认为：与局放电测法相比，03检测能独自对发电机端部电晕进行定量评估。结合电测法，是分析发电机局部放电最有效的办法。这种方法在国内还没有应用。③离子式过热诊断法。早期在上世纪60年代国外就开始应用，这种方法是将发电机冷却用的循环氢气采样引入到测定器内，利用发电机绝缘因局部放电后产生的热解离子，通过检测离子浓度的方法来检测发电机的绝缘状态。这种方式应用很少。④气相色谱法。这种方法是从发电机中采集气体，利用气相色谱分析法来推定采得的气体中的有机物成分，这种方式也只能由于氢气冷却的发电机，根据循环氢气中的所含混合其他的成分和数量，来推断绝缘的状态。后两种化学方法不适合水轮发电机使用。

          电测法即在线监测发电机运行过程中局部放电的电量参数，如绝缘局部放电时产生的脉冲电流(脉冲电流法，即ERA法)或局部放电时产生的电磁辐射波(无线电干扰电压法，即RIV法)等。脉冲电流法可以根据局部放电的等效电路来校定视在放电电荷，相对检测灵敏度也较高。目前脉冲电流法是发电机局部放电在线监测应用最主要的方法。

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