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[導(dǎo)讀]   所謂發(fā)電機的進相運行,是指發(fā)電機勵磁電流降低,使其無功輸出在零以下,嚴重者,是發(fā)電機完全失去勵磁。此時,發(fā)電機將從電網(wǎng)中吸收無功,使系統(tǒng)電壓降低;系統(tǒng)中大容量的主力機組發(fā)生進相運行時,則可能

  所謂發(fā)電機的進相運行,是指發(fā)電機勵磁電流降低,使其無功輸出在零以下,嚴重者,是發(fā)電機完全失去勵磁。此時,發(fā)電機將從電網(wǎng)中吸收無功,使系統(tǒng)電壓降低;系統(tǒng)中大容量的主力機組發(fā)生進相運行時,則可能引起系統(tǒng)震蕩。

  如果減少發(fā)電機勵磁電流,使發(fā)電機電勢減小,功率因數(shù)角就變?yōu)槌暗?,發(fā)電機負荷電流產(chǎn)生助磁電樞反應(yīng),發(fā)電機向系統(tǒng)輸送有功功率,但吸收無功功率,這種運行狀態(tài)稱為進相運行。‍

  1進相運行的主要后果:

  1.靜態(tài)穩(wěn)定性降低;

  2.端部漏磁引起定子端部溫度升高;

  3.廠用電電壓降低;

  4.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。

  2發(fā)電機組失磁進相運行的危害

  同步發(fā)電機突然失去勵磁是電力系統(tǒng)比較常見的一種故障。機組失磁的主要原因有:勵磁回路開路、勵磁繞組短路、勵磁調(diào)節(jié)器故障、滅磁開關(guān)誤跳閘以及運行人員的誤操作等。

  

  同步發(fā)電機失磁后,機組轉(zhuǎn)子勵磁電流逐漸衰減,發(fā)電機很快由遲相運行轉(zhuǎn)入進相運行,并由原來正常運行時向系統(tǒng)輸送無功轉(zhuǎn)為失磁進相運行時從系統(tǒng)吸取無功。從系統(tǒng)吸取的無功功率主要是用來建立機組的勵磁。

  發(fā)電機失磁后機端定子電壓會顯著降低,系統(tǒng)電壓也會降低,系統(tǒng)內(nèi)用電設(shè)備電流增加。發(fā)電機組失磁進相運行的危害主要有以下幾個方面:

  1)定子電流增大。發(fā)電機組失磁異步進相運行時,機組要從系統(tǒng)吸取較大的無功,定子電流會明顯增大;又因為電壓的降低,在機組輸出有功一定的情況下,定子電流也要大一些,會導(dǎo)致定子溫升比正常時較高,考驗機組絕緣耐熱水平。

  2)轉(zhuǎn)子過熱和振動。發(fā)電機失磁異步進相運行時,定子還有負序磁場。負序磁場對轉(zhuǎn)子有雙倍同步轉(zhuǎn)速的相對運動,因此在轉(zhuǎn)子繞組以及轉(zhuǎn)子本體中則會感應(yīng)出兩倍額定頻率(100Hz)的電流,這樣會加劇轉(zhuǎn)子過熱水平。這些電流不僅流過轉(zhuǎn)子的本體,還流過護環(huán)、槽契與齒以及套箍的許多接觸面,這些地方電阻高,發(fā)熱尤為嚴重,可能產(chǎn)生局部過熱,破壞轉(zhuǎn)子部件的機械強度和繞組絕緣。因此,兩倍頻率電流引起轉(zhuǎn)子的發(fā)熱對汽輪發(fā)電機特別危險。

  3)發(fā)電機失磁進相運行對系統(tǒng)電壓的影響。發(fā)電機失磁后要從系統(tǒng)吸取無功功率,主要由兩部分組成:一部分是提供電機所需的勵磁無功;另一部分是定、轉(zhuǎn)子漏抗中消耗的無功。如果失磁機組的單機容量較大,系統(tǒng)容量較小,系統(tǒng)電壓將會顯著下降,使電力系統(tǒng)各部分之間失步,伴隨著異步振蕩,系統(tǒng)內(nèi)將甩掉大量負荷,甚至造成整個系統(tǒng)崩潰瓦解。

  4)對其他用電設(shè)備的影響。一旦電網(wǎng)電壓降低,會導(dǎo)致機組附近網(wǎng)內(nèi)用電設(shè)備低壓跳閘,如交流接觸器低壓瞬時釋放跳閘、變頻設(shè)備低壓保護跳閘等,會對正常用電造成影響b]。

  3防止發(fā)電機組失磁進相運行措施

  由于勵磁調(diào)節(jié)器故障,引發(fā)機組失磁進相運行,為了避免機組長期失磁運行,制定發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)運行方式及操作要點,避免類似情況發(fā)生。

  1)勵磁通道切換操作:勵磁通道切換就地進行。檢查勵磁調(diào)節(jié)器裝置A處于“跟蹤”狀態(tài),將就地勵磁柜“就地/主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“就地”位置,將“通道切換”轉(zhuǎn)換開關(guān)由“通道B”打至“通道位置,檢查勵磁調(diào)節(jié)器A“自動運行”亮起,將“就地/主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“主控”位置,操作完畢。原則上規(guī)定勵磁系統(tǒng)無異常時不進行勵磁通道切換操作。

  2)勵磁通道運行中或切換中勵磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)為“手動運行”故障處理操作:將就地勵磁柜“就地/主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“就地”位置,調(diào)整“運行”轉(zhuǎn)換開關(guān)至“恒無功”或“恒功率因數(shù)”,再打回“恒電壓”位置,如果故障未消除,則進行就地勵磁通道切換操作。

  3)增磁/減磁操作:可在后臺監(jiān)視屏上進行“增磁/減磁”完成操作,或就地將“就地/主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“就地”位置,扭動“增磁/減磁”旋鈕完成操作。增磁/減磁操作不宜過快。

  4)勵磁通道故障報警故障處理操作:立即檢查勵磁參數(shù)變化情況,若發(fā)電機出口電壓出現(xiàn)大幅度電壓降落如10kV以下,或者電壓有持續(xù)下降趨勢,應(yīng)立即進行增磁操作。就地按動勵磁調(diào)節(jié)器“復(fù)歸”按鈕(注意不是“復(fù)位”按鈕,一般情況下嚴禁按動“復(fù)位”按鈕),可消除故障報警。如果勵磁通道報警無法消除,且“增磁/減磁”操作無法進行,則進行勵磁通道切換操作。

  5)運行人員應(yīng)注意機組無功出力情況,防止機組長時間運行在進相狀態(tài),一旦出現(xiàn)無功功率《0報警信號,則應(yīng)立即通過切換通道或轉(zhuǎn)為手動方式逐步增磁,確保機組無功功率在4—12MVar之間。

  6)失磁異步運行允許負荷及允許持續(xù)時間作出明確規(guī)定,即O.4(只為額定功率)時允許持續(xù)運行30min;0.5Pn時允許持續(xù)運行15min。在額定或接近額定有功功率運行的發(fā)電機一旦發(fā)生失磁情況后,應(yīng)迅速采取措施減負荷,必須在30S內(nèi)將有功負荷降到上述允許負荷。

  

  發(fā)電機進相運行事故處置措施

  4發(fā)電機進相運行現(xiàn)象:

  1、發(fā)電機無功變?yōu)樨撝怠?/p>

  2、發(fā)電機出口電壓、220kV母線電壓、6kV廠用母線電壓降低。 3、定子線圈溫度,定子端部鐵芯溫度升高。 二、發(fā)電機進相運行處理:

  1、 維持系統(tǒng)電壓正常,保證系統(tǒng)穩(wěn)定性,網(wǎng)上電壓低時,禁止 進相運行。

  2、進相運行時,維持發(fā)電機出口電壓在±5%Un范圍內(nèi),防止發(fā) 電機靜穩(wěn)極限降低。

  3、保證發(fā)電機冷卻水溫、水壓、流量在額定參數(shù)范圍內(nèi)。 4、監(jiān)視定子溫升不超規(guī)定,尤其是定子端部溫度不超過120℃。 5、發(fā)電機進相運行期間,各部分溫度、溫升超過運行限額,手動增加無功負荷。

  6、發(fā)電機進相運行期間,發(fā)電機定子電壓、定子電流不能超過運行限額,否則聯(lián)系調(diào)度減少有功。

  7、發(fā)電機進相運行中,應(yīng)按調(diào)度給定進相深度目標微量細調(diào)平穩(wěn)操作。接近給定深度時,操作要平穩(wěn)微調(diào),并嚴密監(jiān)視發(fā)電機無功變化和6kV廠用母線電壓。

  8、發(fā)電機進相運行期間,出現(xiàn)失步振蕩現(xiàn)象時,應(yīng)立即增加 勵磁電流直至遲相運行。必要時減小有功負荷,仍不能拉入同步時,按照值長命令解列機組。

  9、在調(diào)整進相深度過程中,應(yīng)注意相鄰機組的無功負荷,力求合理分配。如果按調(diào)度給定進相深度目標調(diào)整到主變高壓側(cè)電壓仍高于調(diào)度給定的電壓曲線,應(yīng)立即匯報調(diào)度,并按調(diào)令執(zhí)行。

  10、當無功負荷調(diào)至給定進相深度時,運行人員應(yīng)認真監(jiān)盤,精心調(diào)整操作盡力保持運行工況穩(wěn)定,不得超過發(fā)電機的出力曲線及V形曲線的限額。謹防有功負荷大幅度變化,導(dǎo)致無功進相深度變化使發(fā)電機功角增大,超過靜穩(wěn)極限失步振蕩。

  11、發(fā)電機進相運行中,每小時記錄一次發(fā)電機各部溫度。 12、發(fā)電機進相運行如果無功負荷、端部溫度、6kV廠用工作母線電壓達到限制條件時,應(yīng)立即增加勵磁電流至遲相穩(wěn)定運行,使各限制條件均在允許范圍內(nèi)運行。

  5結(jié)語

  失磁進相運行會影響發(fā)電機自身設(shè)備穩(wěn)定運行,引發(fā)系統(tǒng)電壓波動及造成部分網(wǎng)內(nèi)設(shè)備低壓保護動作跳閘。通過加強監(jiān)視管理,采取部分報警措施,一旦發(fā)生機組失磁進相運行情況,立即采取降負荷或手動增磁的手段提高機組無功出力,減少對系統(tǒng)和廠用電壓的影響。因此需要機組運行人員密切關(guān)注機組無功出力,避免機組長期失磁進相運行。

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