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大型发电机进相运行的探讨 姓名：严伟 单位：南瑞继保电气有限公司 论文编号：CT0085 进相运行意义 为控制系统电压，大机组进相运行，吸收电力系统中过剩的无功功率，降低电压，已经越来越多的作为一种重要的厂、网配合的调控手段。 发电机的进相运行，是一种低励运行方式，进相能力、深度受很多因素的影响，在现场实际应用时特别要注意和发电机欠励限制、失磁保护的配合，否则会引起机组失磁、失去静稳甚至失步。 主要影响因素 发电机端部发热的影响。端部温升主要和定子绕组的结构、端部的结构和转子护环中心环、风扇的材料、尺寸与位置等发电机制造工艺有关。 系统电抗的影响。系统电抗愈大，则保持发电机静态稳定的极限容量愈小。系统电抗主要受系统运行方式的影响。 发电机机端电压下降幅度的影响，发电机机端电压下降的幅度直接影响进相的深度，影响厂用电的正常运行及电动机在故障后的自启动。机端电压的下降幅度是在进相运行时可以控制的。 进相运行时电压变化对静稳边界、 失磁异步阻抗圆的影响 失磁保护阻抗圆 阻抗园在P-Q平面映射 P-Q平面静稳边界 －系统联系电抗的大小。进相时，系统电抗相对稳定，所以对于进相深度影响不变。 －机端电压的大小。进相时，对于静稳极限和进相深度影响最大的是机端电压的变化。由上图可以发现，在P-Q圆上，静稳边界的圆心和半径均和机端电压的平方成正比关系。 静稳边界随电压变化 电压变化对失磁异步阻抗圆的影响 进相时欠励限制整定与失磁保护 整定的配合 配合关系曲线 进相运行 整定配合 －进相运行深度应控制在欠励限制曲线的上方，欠励 限制曲线距静稳边界应该留有一定的稳定裕度。 －异步阻抗圆在静稳边界的下方，且和欠励限制曲线不能相交。 －随着进相逐渐加深，欠励限制曲线首先会起调节控制作用，保证静稳储备。 欠励限制曲线调整 对于进相、低励限制及失磁保护的配合 如果机组需进相运行，且进相具备一定深度，发电机的失磁阻抗建议按照异步阻抗圆整定。 失磁低电压判据，需考虑进相导致机端电压降低的影响，如果根据机端电压整定，定值不能整定太高。 机组进相能力，随着机端电压的下降而下降，所以在做进相试验时，不能完全参照某一固定有功在额定电压下对应的静稳极限，应根据电压的下降将进相深度降低。 对于进相、低励限制及失磁保护的配合 欠励限制曲线，不仅要根据无功功率值调节，而且要根据发电机机端电压的变化而变化，机端电压降低越大，限制曲线在P-Q平面上向上偏移越多。 在P-Q平面上，欠励限制线、静稳边界线和失磁异步阻抗应合理配合，低励限制曲线距静稳边界保证一定的裕度，异步阻抗圆在静稳边界的下方，即使在进相机端电压下降的情况下和欠励限制曲线也不能相交。 现场运行分析及建议 现场情况分析 － 2006年5月，某电厂600MW隐极机组进行进相运行试验时，失磁保护异步阻抗园判据动作。从现场波形图可见，电流在缓慢上升，电压在缓慢下降。根据保护装置失磁保护启动时刻数据，机端电压约为0.9倍的额定电压，计算及分析如下： 进相安全措施及建议 安全措施与建议 －进相试验要和系统配合，试验须与调度交流，并与调度部门配合，确保进相试验期间系统稳定。 －发电机进相运行期间，AVR应投自动方式，低励限制及失磁保护功能均应投人，试验前应核对AVR系统低励限制功能和失磁保护功能的配合关系，并验证定值正确。 －试验过程中控制发电机及系统电压在95％～105％范围内。 －试验期间，严密监视发电机的功角、出口电压、铁心温度、氢温、励磁电压电流等参数的监视。 谢谢！ 中国电机工程学会2006年学术年会 2006年12月11-13日 河南·郑州 论文编号: Impedance circle of loss of excitation protection 阻抗圆方程 静稳阻抗圆 异步阻抗圆 Static stability impedance circle and asynchronous impedance circle mapped in P-Q plane 随着有功的增加，静稳圆允许进相运行的无功功率减少，而异步圆允许进相运行的无功功率增大。考虑到机组运行一旦越过静稳边界，将逐步过渡到异步运行，因此，进相运行时允许的无功功率必须按静稳边界考虑，并留有裕度。 Static stability boundary of turbine-generator in P-Q plane 1－ 2－ 静稳极限P、Q关系式 B点坐标 影响静稳极限因素 Effects of voltage change on statie stability boundary 当小于机端额定电压，其静稳边界与的边界相比，静稳极限半径减小，在