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柴油發電機的環流產生的靜態分析
以模塊化并聯控制系統為例,發電機組的并聯調試一般先把并聯機組空載并聯時的環流調平衡、山東濟寧同城足夠小且穩定運行,再通過負荷分配器把有功功率調平衡,其中關鍵是解決空載并聯時的環流問題。以兩臺機組并聯為例,空載并聯常出現的問題:
(1)環流過大,遠遠超過并聯機組額定電流的10%;
(2)并聯后,環流隨運行時間逐漸變大,直至逆功率報警;
(3)環流不穩定,隨機性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)將兩臺機組并聯,首先要將兩臺機組的空載電壓、山東濟寧同城調壓特性調整到完全相同,這是保證兩臺機組無功功率完全平均分配的前提條件,也是后續調整兩臺機組功率平均分配的基礎。當上述兩項調整平衡后,才能保證并聯運行的兩臺機組輸出端電壓在任意負荷下都相等,同時保證功率平均分配,才能保證環流為0(理想狀態)。表明:環流產生的根本原因是兩臺機組空載電壓不是完全相等或調壓特性有差異,造成輸出端電壓不相等而產生了環流。
(2)兩臺機組的空載電壓、山東濟寧同城調壓特性都相等,而兩臺機組的輸出電流不相等,也就是兩臺機組的功率分配不均勻,也會造成U1和U2不相等,而產生環流。
(3)影響無功功率分配的因素還有很多,像自動電壓調節器特性、山東濟寧同城用均壓線環節的穩定作用等,在此不再分析。
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電機進相運行技術措施
發電機正常運行時,向系統提供有功的同時還提供無功,定子電流滯后于端電壓一個角度,此種狀態即遲相運行。當逐漸減少勵磁電流使發電機從向系統提供無功而變為從系統吸收無功,定子電流從滯后而變為超前發電機端電壓一個角度,此種狀態即進相運行。同步發電機進相運行時較遲相運行狀態勵磁電流大幅度減少,發電機電勢Eq亦相應降低。從P-功角關系看,在有功不變的情況下,功角必將相應增大,比值整步功亦相應降低,發電機靜態穩定性下降。其穩定極限與發電機短路比,外接電抗,自動勵磁調節器性能及其是否投運等有關。
進相運行時發電機定子端部漏磁較遲相運行時增大。特別是大型發電機線負荷高,正常運行時端部漏磁比較大,端部鐵芯壓指連接片溫升高,進相運行時因為漏磁增大,溫升加劇。進相運行時發電機端部電壓降低,廠用電電壓也相應降低,如果超出10%,將影響廠用電運行。
因此,同步發電機進相運行要通過試驗確定進相運行深度。即在供給一定有功狀態下,吸收多少無功才能保持系統靜態穩定和暫態穩定,各部件溫升不超限,并能滿足電壓的要求。
進相運行進相運行現象:
1、山東濟寧勵磁電流大幅度減少;
2、山東濟寧發電機定子電壓降低;
3、山東濟寧發電機無功負荷變為負值。
相運行進相運行危害:
1、山東濟寧增加發電機有功負荷,將使發電機向不穩定方向發展,易造成發電機失穩運行甚至系統振蕩事故。
2、山東濟寧繼續減少發電機勵磁電流,使發電機進相深度增加,可能導致發電機失磁保護動作或發電機失穩運行。
3、山東濟寧發電機進相運行,定子電流增加,定子發熱增加;發電機進相運行時,定子端部漏磁通變化比增大,使得端部發熱嚴重,發電機定子線圈溫度將持續上升。
4、山東濟寧發電機進相運行,發電機出口電壓降低,使得6KV母線電壓降低。設有低電壓保護的高壓電動機將跳閘;運行中的各電氣設備,因母線電壓降低,電流增大,導致設備發熱,長時間運行會損壞設備絕緣。
該廠母線電壓考核范圍為230—235KV,在電網某些運行方式下,會出現我廠發電機無功減至 但是母線電壓仍然高出235KV,此時應考慮發電機進相運行。
一、山東濟寧運行人員要密切監視220KV母線電壓和機組有功、山東濟寧無功負荷,當母線電壓超過235 KV時,必須控制發電機組功率因數達到0.99以上。當機組功率因數已達0.99以上,母線電壓接近控制上限值時,值長應主動向上級調度匯報,根據上級調度的命令調整機組無功出力,直至進相運行。
二、山東濟寧發電機是否進相運行由值長統一命令執行,在進相運行前應匯報上級調度發電機帶無功及220KV母線電壓情況,并請示上級調度申請進相運行,如上級調度未許可則申請220KV母線電壓超限點免考核,未經上級調度許可不得擅自進相運行。
三、山東濟寧機組在不同運行方式下進相運行規定:
1、山東濟寧單機運行時原則上不進相運行,但在春節等特殊方式下除外。
2、山東濟寧雙機運行時原則上一臺機進相運行,另一臺機組保持高功率因數遲相運行,即控制無功盡量在小范圍。但在春節等特殊方式下可以同時進相運行。
3、山東濟寧在考慮進相運行的機組時,該機組運行情況應保持穩定。否則考慮另一臺機組進相運行,當兩臺機組運行都不穩定時,應向上級調度說明詳細情況,并按照調度命令執行。
4、山東濟寧若兩臺機同時運行時,考慮兩臺機同時進相,且兩臺機進相深度應保持平衡。
四、山東濟寧連續進相運行時間不得超過6小時。
五、山東濟寧進相運行時,應專設監盤人員,并嚴格按照上級調度命令進行。
六、山東濟寧在發電機進相運行期間,無值長允許任何崗位人員不得私自啟動6KV轉機,包括輸煤、山東濟寧脫硫、山東濟寧化學、山東濟寧水源地,否則將按嚴重違反生產調度紀律處理!待啟動6KV轉機前,值班員需將6KV廠用母線電壓調整至6.1KV以上,在啟動電泵、山東濟寧循泵、山東濟寧增壓風機等大容量設備需將6KV廠用母線電壓調整至6.45KV以上。
七、山東濟寧進相運行時操作:在進相運行前,請示上級調度解除AVC裝置自動,手動減少發電機勵磁,發電機在減少無功操作時,要循序漸進緩慢進行,嚴禁超調度規定進相深度值。進相結束后,手動增加發電機勵磁,使之恢復正常運行方式觀察五分鐘無異常后,投入AVC自動。在手動調整期間應保持220KV母線電壓合格。
八、山東濟寧進相運行期間監視參數:發電機出入口風溫、山東濟寧定冷水、山東濟寧氫氣壓力;定子鐵芯及鐵芯端部溫度、山東濟寧定子線圈各部溫升、山東濟寧溫差不超過規定允許值、山東濟寧軸振不超過允許值;定子電流、山東濟寧勵磁電流、山東濟寧端電壓、山東濟寧勵磁變高壓側電流、山東濟寧滑環溫度、山東濟寧勵磁變溫度不超過允許值;上述參數每小時檢查一次。
九、山東濟寧進相運行參數控制:
1、山東濟寧任一段6KV廠用母線電壓不得低于5.8KV,0.4KV母線電壓不得低于0.36KV(照明段除外),發電機端電壓不得低于20KV,220KV母線電壓230—235KV,功率因數不得低于0.95。
2、山東濟寧發電機進相運行時功角不得大于60度,防止系統沖擊破壞發電機靜態穩定而造成發電機震蕩。
3、山東濟寧進相深度試驗數據(二零零九年河南省電力實驗院):
4、山東濟寧根據我廠實際情況且在實驗數據基礎上再留有充分進相裕度,現規定:發電機進相深度限制不得超過調度規定的進相深度。
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