发电机的几种运行工况

发电机正常运行

一、额定工况运行

汽轮发电机根据设计和制造所规定的条件长期连续工作，称为额定工况。这

一运行工况的电压、电流、出力、功率因数、冷却介质温度和氢压等，称为发电

机的额定参数。

发电机额定参数如下：

额定容量 667MVA

额定功率 600MW

最大连续输出容量 728MVA

（在额定氢压0.414MPa 和冷却水温度 33℃下，功率因数 0.9）

额定功率因数 0.9（滞后）

额定电压 22kV

额定电流 17495A

额定转速 3000r/min

周波 50Hz

相数 3

极数 2

定子线圈接法 YY

额定氢压 0.414MPa

漏氢（保证值） ≤10Nm3/24h（在额定氢压下，折算为标准气压下）

效率（保证值） ≥98.95%

短路比（保证值） ≥0.58

承担负序能力：

稳态I2（标么值） ≥10%

暂态22I ≥10s

发电机在长期连续运行时的允许出力，主要受机组的允许发热条件限制。发

电机带负荷运行时，其绕组和铁芯中都有能量损耗，引起各部分发热。在一定冷

却条件下运行时，发电机各部分的温升与损耗及其所产生的热量有关。发电机负

荷电流越大，损耗就越大，所产生的热量也越多，温升就越高。汽轮发电机的额定容量，是在一定冷却介质的温度和氢压下，在定子绕组、转子绕组和定子铁芯

的长期允许发热温度的范围内确定的。

发电机的绕组和铁芯的长期发热运行温度，与采用的绝缘等级有关。我公司

的600MW汽轮发电机采用F/F级绝缘（温度按B级考核），发电机温度限额规定

如下：

定子绕组出水温度： ≤85℃（埋设检温计）

定子绕组温度： ≤120℃（埋设检温计）

定子铁芯允许最高温度：≤120℃（埋置检温计）

转子绕组温度： ≤115℃（电阻法）

定子端部结构件温度： ≤120℃（埋置检温计）

集电环温度： ≤120℃（温度计法）

轴瓦温度： ≤90℃（检温计法）

轴承和轴封回油温度： ≤70℃（检温计法）

除了转子绕组的温度采用电阻法测量、集电环温度采用红外线温度计法测量

发电机并网瞬间运行工况分析及措施

郭玉恒

（二滩水力发电厂 61700 四川攀枝花）

摘要：通过分析发电机并网瞬间无功功率的产生，无功补偿调差系数对无功功率的影响，以及无功功率变化对系统电压及其它机组的影响，从而提出防范措施。

关键词 发电机 无功功率 并列 冲击 平衡 措施

一、引言

发电机组并入系统瞬间，要么向系统提供容性无功功率，要么向系统提供感性无功功率，使相邻运行机组的无功重新分配，达到新的平衡点。但提供地容性或感性无功过多，势必造成其它机组的无功重新分配来不及补偿无功缺额或无功过剩，使当地无功失去平衡，从而造成电压下降或上升过多，危及系统的电压稳定。随着大型机组的投入运行，此现象不得不引起我们运行单位和调度部门的重视。

二、无功功率的产生

随着电力系统容量的不断增大，同步发电机的单机容量也越来越大，不恰当的并网将导致严重的后果，因此，对发电机的并列规定了如下理想条件[2]：1）待并发电机频率和系统频率相等；2）待并发电机电压与并列侧电压幅值相等；3）待并发电机与系统侧的电压矢量重合。但在实际运行中，要同时满足这三个理想条件十分困难，因此，只要求发电机并列时冲击电流较小，不危及电气设备，合闸后发电机组能迅速拉入同步运行，进入同步运行的暂态过程要短就可以了。

由于理想条件得不到同时满足，使得发电机合闸时有冲击电流。当待并发电机电压比系统电压幅值低时，综合因数产生的冲击电流在电枢反应中对转子励磁磁势起助磁作用，使得励磁电流迅速减小，励磁电压也随着变小，发电机从系统吸收无功功率。当待并发电机电压比系统电压幅值高时，综合因数产生的冲击电流在电枢反应中对转子励磁磁势起去磁作用，使得励磁电流迅速增加，励磁电压也随着变大，发电机向系统提供无功功率。

冲击电流的大小与并列瞬间两侧电源的电压幅值、角度差的大小切切相关。当只有电压差时，冲击电流主要为无功电流分量。当只有角度差时，冲击电流主要为有功电流分量，当既有电压差，又有角度差时，冲击电流就分成了无功电流分量和有功电流分量。

word文档 可自由复制编辑 第一节 发电机及励磁系统介绍

一、发电机技术规范

1、 汽轮发电机型号及规格

型 号：QF2-3-2Z 额定功率： 3000kW

额定电压: 10500V 额定电流: 206A

功率因素： 0.8 (滞后) 额定转速： 3000r/min

额度频率：50Hz 相 数： 3

极 数：1 接 法: Y

效 率：95.6% 定子绕组直流电阻：75℃ Ω

转子绕组直流电阻：75℃Ω 励磁方式： 静止可控硅励磁

绝缘等级： F/F 冷却方式： 密闭自循环通风冷却

旋转方向： 从汽轮机端看为顺时针方向

制 造 厂： 东方电气 四川东风电机厂有限公司

2、励磁方式及装置技术参数

励磁方式：自并励方式，即发电机未并列之前，励磁电源取自10KV母线，发电机升压并列过程中自动转为发电机出口母线上的励磁变供给励磁电源。

满载励磁电流： 240A

满载励磁电压： 78V

3、励磁系统主要技术参数指标

⑴ 模拟量输入

a．发电机励磁ＰＴ： ＡＣ3φ105Ｖ

b．发电机仪表ＰＴ： ＡＣ3φ105Ｖ

c．发电机定子电流ＣＴ： ＡＣ3φ5Ａ

d．发电机转子电流： ＡＣ5Ａ或电流变送器ＤＣ5Ｖ

e．三相交流同步电压信号： ＡＣ100Ｖ

⑵．控制脉冲

a．分辨率： 0.05度／位码

b．移相范围： （10～150）度

⑶．调压精度： ≤0.5％

抽水蓄能机组调相工况简介

摘 要：由于抽水蓄能机组在我国发展较晚，还有很多人，包括一些常规机组的建设者和运行人员都对抽水蓄能机组不太了解，本文简要的介绍抽水蓄能机组的特有工况：调相，以让更多的人增加对抽水蓄能机组了解。

关键词：抽水蓄能 调相 简介

1、抽水蓄能机组发展简介

在国外从最早的原始装置算起，抽水蓄能电站已有上百年的历史，但是具有近代工程意义的设施，则是近四五十年才出现的。

抽水蓄能建设早期是以蓄水为目的，在西欧的一些多山的国家里，利用工业多余电能把汛期的河水抽到山上的水库贮存起来，到枯水季节再放下来发电。这相当于是季调节的抽水蓄能工程。

从刚开始蓄能电站使用的单独工作的抽水机组和发电机组，到将水泵与水轮机和一台兼作电动机与发电机的电机连接在一起的而形成的三机式机组，1937年在巴西安装的佩德拉机组和1954年在美国安装的弗拉特昂机组则是可逆式机组的先声。从20世纪60年代起，可逆式机组就成为了主要的机型，开始得到广泛应用。

当时间进入到21世纪，无论是技术还是运营模式，抽水蓄能机组都得到的相当的发展。

2、抽水蓄能机组简介

抽水蓄能机组由可逆式水泵式轮机和发电电动机，配以常规的辅助设备，如调速器、球阀、尾水事故闸门、上库检修闸门、下库检修闸门、励磁系统等。

另外，抽水蓄能机组还有其特有的、区别于常规机组的设备：（参见图1）

换相开关或换相闸刀：由于水泵水轮机二种运行工况的水流方向相反，所以发电电动机二种运行工况旋转方向必须相反。为此应使电动机运行时其旋转磁场的旋转方向与发电机运行时的旋转磁场方面相反，这就需改变三相绕组相序排列，所以发电电动机需加装相应的换相开关或换相闸刀

SFC：变频启动装置，用于机组抽水调相工况启动，相当于抽水调相启动过程中的调速器；

拖动闸刀和被拖动闸刀、启动母线：为了满足抽水调相启动而专设的电气连接；

调相压水气系统：在机组抽水调相启动过程中和机组调相运行过程中，利用高压气将转轮室的水圧下去，使转轮在空气在旋转，即可以减少有功消耗，又可以减小机组的振动、噪音，减少对机组的损伤；