惠州天然气发电厂变频启动调速过程及特点 study on frequency modulation starting and its features of huizhou natural gas turbine combined-cycle power plant.pdfVIP

慧州爽然气襄毫广羹壤唐麟诫蘧莲耱屡耱煮 余芳1．王文志2 (1．广东惠州天然气发电有限公司，广东惠州516082；2．深圳广前电力有限公司，广东深圳518051) 摘 要：介绍广东惠州天然气发电工程1期3×390MW单轴燃气一蒸汽联合循环机组，其燃气轮机在启动、 高盘冷却、水洗等过程中的驱动力矩由同步发电机作为同步电动机运行提供，通过静态变频器(Static 供参考。 关键词：蒸汽一燃气联合循环发电厂；静态变频器；变频启动；自动励磁调节器 621．6 中图分类号：TM 文献标识码：B 文章编号：1004．9649(2006)06—0070．03 力矩。惠州天然气发电厂是国内首批采用F级燃气 O引言 机组的电厂，类似高压大容量的变频器用于机组 启动调速目前在国内较为罕见，本文结合惠州工 在世界范围内，利用天然气发电已经成为一种 程的实际情况，介绍机组变频启动的全部过程，并 重要的能源形式，但对我国而言是一项新的事业。它 分析运行中的一些特点，以期与同行进行交流与 有利于优化和调整我国能源结构，建厂周期短、初投 探讨。 资低、占地少、启停迅速，在节水、环保、发电效率及 调峰等方面具有突出的优越性，可以靠近负荷中心 1变频启动原理 或城镇建设，从而减轻电网建设和电能输送的压力…。 鉴于上述特点，我国正在大力建设利用天然气发电 同步电动机以其可调的功率因数和输出转矩及 的燃机电厂，广东惠州天然气发电厂目前已进入安 对电网电压波动不敏感等良好的运行性能，在电气 MW 装调试的高峰期。1期工程建设规模为3×390 传动领域中独占鳌头，是驱动大型燃机的优选机型。 单轴燃气一蒸汽联合循环机组，首台机组预计在 然而大型同步电动机的启动一直是个相当复杂的问 2006年下半年投入商业运行。 题，如果采用异步启动方法，依靠阻尼绕组进行启 惠州天然气发电厂燃气轮机为三菱M701F型。动，对电力系统的干扰将十分严重。如果采用减压启 发电机本体、励磁系统、发电机变频启动装置等主机 动，不但需要很大的电抗器，而且启动绕组发热严 设备由日本三菱电机和东方电机有限公司组成的联 重，很难保证安全运行。而利用现代交一直一交调速 合体供货。发电机为全氢冷发电机，其额定输出功率 技术对大型同步电动机进行静止变频启动，则无论 为409．7MW，出口电压20kV。励磁装置采用的 是效率还是控制性能都比较理想[2]。 ABB公司生产的UNITROL5000型微机励磁装置。变频器的作用是把电压和频率固定不变的交流 燃气轮机与常规的机组不同，整个燃机透平在 电变换为电压或频率可变的交流电。变频调速的依 运行中产生的功率有约1／2消耗在压气机中，燃机 据是公式n=60．励(n：同步速度，．厂：电源频率，p：电 从启动、点火、加速到自持转速的过程，燃机透平自 机极对数)，即电机的旋转速度同频率成比例。电机 身做功不足以满足启动的要求，必须外加能量拖动 在工频电源供电时会产生一个大的启动电流，启动 转子转动。随着燃气机组容量的增加，启动装置的型 和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，变频器的 式也有很大的不同，小型燃机一般有柴油机启动方 输出电压和频率是逐渐加到电机上的，这些冲击就 式、启动马达式和蒸汽冲动式；大型燃机如GE和三 要弱一些。如果仅改变频率而不改变电压，频率降低 菱的F级燃机均用变频启动方式，即通过静态变频 时发电机定子容易因过电流而损坏，因此变频器在 器(SFC)带动同步发电机作为同步