发电机组发生功率波动的原因分析.pdf

1、!“# 年 $! 月 !% 日 !二 滩 水 力 发 电 厂 7-9/3=5HA-=)$(第 )( 卷 第 5 期)$( 年 5 月图 ! 有 功 增 加 对 电 压 的 影 响“#$%! #!由 公 式 可 知 !电 压 “6#电 抗 ! 和电 势 ! 幅 值 恒 定 情 况 下 !增 加 机 组 功 率 而 伴 随 向 量“6! 间 的 功 角 ! 的 增 大 !发 电 机 电 流 不 断 地 增 加 “7 调 节 励 磁 电 流 对 有 功 和 无 功 功 率 的 影 响发 电 机 的 无 功 功 率 主 要 是 靠 调 节 励 磁 电 流 调整 !增 加 励 磁 电 流 !发 电 机

2、发 出 的 感 性 无 功 功 率 增大 “ 增 加 发 电 机 励 磁 电 流 !其 电 势 “ 增 大 “ 从 发 电机 有 功 功 率 公 式 可 见 !电 势 “ 的 增 加 !必 然 引 起 功 率幅 值 的 增 加 “ 如 果 原 动 机 输 入 功 率 保 持 不 变 !也 就是 调 速 器 未 参 与 调 整 !根 据 能 量 守 恒 定 律 !机 械 功 率要 等 于 电 磁 功 率 !所 以 !当 发 电 机 电 势 提 高 后 !发 电机 运 行 的 功 角 ! 必 须 减 小 !才 能 保 持 能 量 守 恒 “ 但功 角 ! 的 减 小 并 不 直 接 反 映 功 率

3、 的 减 小 !而 是 通 过正 弦 函 数 !功 角 的 减 小 通 过 正 弦 函 数 反 映 后 的 功 率减 小 远 没 有 电 势 的 增 加 反 映 功 率 的 增 加 快 !尤 其 是励 磁 电 流 大 幅 度 增 加 时 “ 由 此 可 知 !过 分 的 增 加 励磁 电 流 !可 以 在 短 时 间 内 提 高 发 电 机 功 率 !但 这 种 方式 是 不 稳 定 的 “ 原 因 是 发 电 机 的 有 功 功 率 只 能 通 过调 节 原 动 机 功 率 来 调 整 !由 励 磁 电 流 的 增 加 而 造 成发 电 机 多 发 的 电 磁 功 率 是 制 动 功 率 !

4、该 多 余 的 制 动功 率 将 打 破 运 行 平 衡 !以 图 7 进 行 分 析 “发 电 机 在 # 点 运 行 时 !励 磁 电 流 突 然 增 加 !使 发电 机 电 磁 功 率 增 加 到 $ 点 的 %-!由 于 原 动 机 的 功 率未 调 整 !仍 然 保 持 %8:4895J :9DG8HI9 64K9: 4L M9;9:D84: J7:H;M 8F9 LH:8 64K9: KH;M时 间(2!),!)(2!),!*?(2!),!*(2!),!*)(2!),!*(2!),!*+(2!),!*!(2!),!*0(2!),!*,(2!),!*2(2!),!*(2!),!+?(

5、2!),!+(2!),!+)(2!),!+*(2!),!+(2!),!+!(2!),!+0(2!),!+,(2!),!+2!(*N,?*( O0,1!P“ !/1)0!0 A+1*,!“ !“1)*+ A)1*,!“ /2/1/2,! A/)*1+*2“!/+1)/ A0102,! !/“12!+ A+102,! !/“1+!*/ A*“1*,! /2/1,0 A/)*1+*2“!/01/+“0 A021,!“ !/1)0!0 A+1“0)! !“21“/!0 A*“1“ /2)1“!“ A/)+1*,!“!/*1)0 A0,12/)! !/1)0!0 A+1*,!“ !“,12/)! A*)

6、1/2,! /2*12)2/ A/)!1*/*“!/!1*)2/ A0!1*/)! !/1)0!0 A+012,!“ !“,10“+ A)1“0)! /2)12/)! A/)01!0*“!/!1/)!“ A0+1*,!“ !/1+022 A+,1/2,! !“1“*/* A*/12,!“ /2*1)/22 A/)!1*/*“!/+1/“+ A0,1!“ !“10+“0 A+21/)!“ !“21+)/ A*/1)!“ /2+1)*+ A/)!1*/*“!/!1*,! A,“1*/)! !/1)0!0 A+!1“ !“21+)/ A*)1/2,! /2)1+“0* A/)*1,!“!/!1!*/

7、* A,*1/)!“ !/)1)2/* A+!1*/)! !“210)!“ A*/1)!“ /2/1,0 A/)*1+*2“!/+1/“+ A0,1!“ !/1+022 A+,1/2,! !“1“*/* A*!1“ /2“1/,/ A/)*1,!“!/!1*)2/ A0!1*,! !/1)0!0 A+21,!“ !/“1)!“ A*+1“0)! /,!1“*2 A/“1“*+“12+*2 ,*1/)!“ !)*1+!*/ A/)1/2,! !“*1/+“0 A,1/2,! /*1+!*/ A/+1*,!“!/*1,“*/ A!1*,!“ !/*1“0* A+01!0)! !“01,0 A*1/

8、)!“ /0,1,2/* A/*/1)!“!“,12/)! A0“1“ !/+1,/22 A!*1/)!“ !/!1*)2/ A*1,!“ /2/1!*2 A/)21,!“!“*1*+*2 A,)12/)! !“21“/!0 A!/1!0)! !“10+“0 A*1+*,! /2+1“*/* A/),1/22“!“)1/)!“ A,*1/)!“ !“1)*+ A+1*,!“ !“21)/22 A*1+*,! /2*12)2/ A/)01!0*“!“/1!/!0 A,*1,!“ !/“1“+0 A!/1)!“ !“01,0 A*01)!“ /2)10“+ A/)01!0*“!“)1*)2/ A,

9、*1,!“ !/“12!+ A!/12,!“ !“,12/)! A*1,!“ /2/1!*2 A/)012,!“+12“0 A,!10)!“ !/1)0!0 A+102,! !“21+)/ A*!10)!“ /2“1!,2/ A/)!1*2“!“/1/“+ A,!10)!“ !/10,/ A+21,!“ !“,1“ A*1,!“ /2/1/2,! A/)1022“%/! / 01 ! / 0234%)! / 01 ! / 0234%+! / 01 ! / 0234%! / 01 ! / 0234/2!),!+ !“)1/)!“ A,!10)!“ !/)1+2+ A+21,!“ !“21“/!0

10、 A*1,!“ /2)10“+ A/)1*,!“/2!),!“/2!),!/!“)1!*/*!“)1,*+A,“1*/)!A,“1*/)!/*1“0*!“12+*2A+1“0)!A!“1*/)!/“1)!“!“21+)/A*012,!“A*21/)!“/2+1“*/*/2/1,0A/)1“0*“A/),12/*“表 ) 第 二 次 波 动 时 机 组 的 有 功 和 无 功 数 据CDE1) CF9 DG8HI9 D;J :9DG8HI9 64K9: 4L M9;9:D84: J7:H;M 8F9 9G4;J 64K9: KH;M限 制 最 小 值 到 达 !机 组 负 荷 由 !“! #$

11、上 升 后 又 突降 到 %17?:, ;AB ?AC :?!%/5 C16D B/E/1(: (B7/F2B$2%/ 1/:(2/1(都 处 于 投 运 行 状 态 !当 机 组 发 生 功 率波 动 时 !9JJ 参 与 调 整 !因 此 经 过 =HN B 后 !机 组 波 动被 平 息 !未 引 起 系 统 发 生 低 频 振 荡 !调 速 器 未 参 与 调 整 !同 时 从 监录 装 置 上 录 取 = 号 机 组 导 叶 位 置 数 据 验 证 调 速 器 未参 与 调 整 !超 过 了 调 速 器 调 整 死 区 ?H= 3;!此 次 调 速器 参 与 调 整 !但 调 整 量

12、 不 大 &此 次 波 动 是 二 滩 水 力 发 电 厂 侧 几 台 机 组 的 波动 !未 危 及 到 系 统 & 不 是 因 系 统 扰 动 引 起 = 号 机 组 功 率波 动 !而 是 由 于 = 号 机 组 进 相 运 行 使 低 励 限 制 功 能动 作 后 !励 磁 装 置 的 调 节 品 质 变 坏 !使 励 磁 电 压 出 现大 幅 度 波 动 !造 成 机 械 功 率 与 电 磁 功 率 不 平 衡 而 出现 波 动 & 在 这 以 前 !对 励 磁 装 置 的 整 流 电 压 进 行 了录 波 !发 电 机 进 相 运 行 时 !在 换 相 点 出 现 比 较 大 的

13、尖峰 电 压 !还 有 谐 波 也 增 加 !由 于 这 些 量 的 影 响 !使 励磁 绕 组 得 到 的 平 均 励 磁 电 压 品 质 变 坏 !电 压 出 现 波 动 &在 此 次 事 件 发 生 前 !励 磁 进 相 达 到 低 励 限 制 后 !由 于励 磁 的 调 整 !励 磁 电 压 也 在 波 动 !只 是 没 有 这 次 波 动的 厉 害 !还 有 时 间 短 & 二 滩 水 力 发 电 厂 机 组 的 运 行状 态 都 是 通 过 数 字 表 反 应 的 !不 是 通 过 指 针 表 反 应 !所以 以 前 小 的 波 动 未 体 现 出 来 !本 次 励 磁 电 流 波

14、 动 较 大 !在 数 字 表 上 反 映 出 来 了 & 此 次 事 件 表 明 !在 机 组 无功 功 率 分 配 上 要 慎 重 !从 表 =)表 K 可 见 !在 带 相 同有 功 功 率 的 情 况 下 != 号 机 组 所 带 的 无 功 功 率 最 多 !并 在 低 励 限 制 附 近 运 行 * 防 范 措 施根 据 以 上 分 析 !为 防 止 发 电 机 组 再 次 发 生 功 率波 动 !可 采 取 以 下 防 范 措 施 *15 机 组 进 相 运 行 时 !测 试 励 磁 调 节 器 的 调 节 特性 !同 时 检 查 低 励 限 制 动 作 后 !是 如 何 参 与

15、 调 整 励 磁电 流 !给 出 的 信 号 是 否 会 出 现 超 调 现 象 *05 运 行 人 员 以 低 励 限 制 定 值 为 向 导 !尽 量 不 要靠 近 低 励 限 制 定 值 运 行 * 机 组 出 力 超 过 N? OP 时本 台 机 组 进 相 运 行 吸 收 系 统 无 功 功 率 不 能 超 过 6N?OQ(1 运 行 * 电 压 不 好 调 整 时 !联 系 调 度 协 助 调 整 电压 !实 在 不 行 !启 动 = 台 机 组 吸 收 多 余 的 无 功 功 率 !尽 量 不 要 让 机 组 出 现 低 励 运 行 *25 二 滩 水 力 发 电 厂 远 离 负

16、 荷 中 心 !线 路 负 载 轻时 !系 统 多 余 的 充 电 功 率 使 系 统 电 压 高 !为 了 使 负荷 中 心 电 压 满 足 要 求 !机 组 不 得 不 进 相 运 行 !从 而 降低 了 机 组 的 可 靠 性 !建 议 在 二 滩 水 力 发 电 厂 侧 加 装 电抗 器 !或 在 低 谷 时 申 请 一 条 线 路 停 运 *参 考 文 献 !+=, 杨 嗣 彭 H 同 步 电 机 运 行 方 式 的 分 析 +“,# 成 都 $成 都 科 技大 学 出 版 社 !=RMRH+K, 黄 耀 群 !李 兴 源 H 同 步 电 机 现 代 励 磁 系 统 及 其 控 制 +“,#成都 $成 都 科 技 大 学 出 版 社 !=RRSH!责 任 编 辑 ! 柏 英 武 (作 者 简 介 !刘 志 强 !=RKT“#男 #四 川 乐 山 人 #运 行 主 任 工 程 师 #从 事继 电 保 护 管 理 工 作 !7!81$%/12()*%U=SH F6D“&第 $N 卷电 力 自 动 化 设 备产 品 寻 市 场 名 牌 !“电 力 自 动 化 设 备 #愿 为 您 牵 线 搭 桥 $%电 力 自 动 化 设 备 &愿 与 您 携 手 共 攀 电 力 科 技 高 峰 $欢 迎 订 阅 !欢 迎 投 稿 !欢 迎 刊 登 广 告 $!