关于300MW发电机组进相运行研究

[摘 要]300MW发电机组的进相运行是电力企业研究的重要内容，其对于发电机组工作行为的可靠性与安全性起到了至关重要的影响作用。笔者结合实践工作经验，在本文当中先对影响300MW发电机组进行运行的因素进行假设，之后利用实验对各影响因素进行了分析与研究，最后得出相关结论，希望能够为300MW发电机组的进相运行发展提供帮助与支持。

[关键词]300MW发电机组；进相运行；静稳定

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0033-02

前言

发电机组作为电力企业当中最基本的工作设施，其每一个发电机在运行时，所发出的功率都存在有用功率和无用功率两种状态。发电机的进相运行是其在为电力系统提供有用功率的同时实现对无用功率的回收，以实现对发电机组电压偏高问题的解决。进相运行是保证发电机组平稳、安全运行的重要环节。

一、影响发电机进相运行的因素

1.电压下降

电压是保证整个电力系统正常运行的基础，当发电机进相运行时，发电机端的电力会出现一定程度的下降，这会影响到整个电力系统中电压也会下降，当整个电力系统电压下降时，其必然会出现电动机运行速率降低，出力下降、电流增大以及滑差增大等情况，这些情况的出现会造成电动机及整个电力系统用电过流问题。

2.定子电流

为了保证整个电力系统运行的稳定性与安全性，在进行进相运行时，必须要保证发电机定子电流处在规范值以内（

3.静稳定

在进相运行时，发电机电势会下降，进而引起发电机静稳定极限下降，发电机功角增大，从而影响电力系统进相运行的稳定性。

4.定子端部铁芯升温

在进行运行时，定子和转子绕组端不稳的漏磁场会加强，造成电机端部的合成磁感增高，并与定子同步、同速旋转，会引起连端铁芯和结构元件中引起损耗，造成压指、压圈温度升高，进而影响电力系统进相运行的安全性。

二、300MW发电机组进相运行分析

1.电压分析

发电机机端电压下降会对整个电力系统产生直接影响，因此为了保证整个电力系统在进行300MW进相运行研究时能够正常云运行，必须要在进相运行过程中，做好对电力系统电压稳定性的控制，使其保持在额定电压值规定范围内，电力系统额定电压值规定范围为90%～100%，因此必须要保持机组电压能够达到额定电压值的90%以上。

2.静稳定分析

发电机在手动励磁方式下选择300MW三种有功负荷方式，逐步退出本机失磁保护和低励限制元件，降低励磁，使无功出力下降，用标准表计测取无功变化过程中有功功率、无功功率、定子电压、定子电流、发电机功角220 kV母线电压及6 kV厂用电压等，并设有专人对机组表盘变化进行严密监视，保证其他机组的正常运行。

表1是对300MW发电机组在进相运行方式下发电机无功出力变化时发电机转子电压、转子电流、功角、功率因数角、功率因数变化的最大和最小值。考虑到电力系统的安全，所以无法得出发电机组的静稳定限制曲线，但可以得出静稳定安全曲线（图1），在次安全区线范围内进行进组进相运行是绝对稳定的。通过测试可以确定进相运行机组的静态稳定性、电离电流、电压等所有参数的安全运行范围及变化规律，进而确定各种负荷水平下的进相运行深度和安全区域。

3.调压效果分析

在进相运行机组调压效果分析方面，根据3种有功运行方式的特点，选取无功出力的7个测试点对不同有功出力下各运行点的发电机功角、定子电压、定子电流、功率因素进行测取。同时观察电力系统当中500kV及以下变电站的电压变化情况，通过不同进相运行方式的系统调压效果，为该机组进相运行参与系统调压提供依据。7个监测点分别为“+100Mvar”、“+70Mvar”、“+40Mvar”、“0Mvar”、“-40Mvar”、“-70Mvar”、“-100Mvar”。

图2为300MW发电机组在进相运行方式下，发电机无功出力变化时6个发电站的220kV母线电压的变化规律线，通过分析可看出该机组进相运行时的跳崖效果与有共处理大小关系不大，与进相深度有关。

当无功出力每调整100Mavr时，可引起：

a站220kV母线电压变化为3kV，为额定电压（230kV）的1.3%；

b站220kV母线电压变化为2kV，为额定电压（230kV）的0.87%；

c站220kV母线电压变化为1.5kV，为额定电压（230kV）的0.67%；

d站220kV母线电压变化为1.5kV，为额定电压（230kV）的0.67%；

e站220kV母线电压变化为2kV，为额定电压（230kV）的0.87%；

f站220kV母线电压变化为2kV，为额定电压（230kV）的0.87%。

通过实验可以得出300MW机组的进相运行时，中部电压变高的状况能够得到很大程度缓解。

4.定子铁芯及端部升温

在发电机定子铁芯端部装设热点测温元件（铜―康铜），并利用补偿导线将在测温元件与发电机备用测温端子相连接，将各测点用补偿导线引接在多路温度巡测仪上，对3中有功出力运行方式进行温度测量（该句不通）。

通过对定子铁芯温度、发电机定子线棒温度、定子出水温度等9个部位的测试得出，测点的最高温度为57℃，完全符合极限温度值要求（极限温度值100℃）。另外在整个进相运行过程中，测点温度的最大温度差可达到18℃，裕度较大，进而得出机组升温并不是影响进相运行的主要因素，因此可以在进相运行时不对其进行过多考虑。

总结

综上所述，从我国电力企业目前的发展状况来看，做好对300MW发电机组的进相运行研究是非常有必要的，其对于我国电力事业的进步具有重要意义。通过对影响发电机组进相运行的影响因素设定、实验与分析可以得出在发电机组进相运行时，三方面因素虽然都会产生不利影响，但其影响程度都不会对电力系统的正常运行照成过大干扰，因此只要能够做好适度的控制，300MW发电机组的进相运行是可以实现的。当然，还有其他影响因素文章并未提及，还需专业人士进一步的分析实验，才能得出定论。

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