发电机进相运行可行性分析
摘要:针对大庆油田热电厂发电机稳定运行区域进行了探讨,并对进相运行与失磁失步、进相运行与定子铁心端部过热、进相运行与自动励磁调节器等关系作了分析,对厂用电电压的限制问题及进相运行的安全措施也进行了讨论,最后得出了油田热电厂发电机进相运行是一种安全正常工况的结论。
关键词:发电机 进相运行 稳定运行 失磁失步 定子铁心 工况
近年来,东北电网电压普通偏高,无功功率过剩,开展发电机进相运行是解决此问题的最佳经济选择和技术选择。当系统供给的感性无功功率多于需要时,将引起系统电压升高,要求发电机少发无功甚至吸收无功,此时发电机可以由迟相运行转变为进相运行。制约发电机进相运行的主要因素有:(1) 系统稳定的限制;(2)
发电机定子端部件温度的限制;(3) 定子电流的限制;(4) 厂用电电压的限制
目前,大庆油田热电厂发电机已全部进行了进相运行工作,积累了一些经验,并按照省电力调度中心下发文件,随时可根据电网运行的需要和调度的指令进相运行。
但由于部分人对发电机进相运行的原理不太清楚,致使思想认识上存有误区,害怕进相运行损害设备及威胁电网安全运行。因此,就人们思想上的一些模糊认识,展开分析讨论。
1发电机稳定运行工况
隐极同步发电机运行容量图见图1。
圆弧AC为以转子额定电流AB为半径所做圆弧,代表了转子电流对发电机出力的限制;圆弧AGK为定子额定电流OA为半径所做圆弧,代表了定子电流对出力的限制;FD为原动机出力的限制:PN、QN、φN和θN分别代表发电机在额定工况下的有功功率、无功功率、功率因数角和功率角;纵轴OP的右边为迟相运行工况区,左边则为进相运行工况区;在OQ轴的上方则为发出有功功率的区域;BMH则为发电机在不同有功输出时达静稳极限θ=90°时的限制。若发电机是经系统电抗Xs并入电网的,则静稳极限将变小为弧线RP。为简化起见,这里以不计系统电抗Xs为例进行说明。
曲线MN为所允许的最小励磁限制线,通常取额定励磁电流的10%。在机组进相运行时,由于电枢反应的助磁作用,必然会导致定子铁芯端部温度升高,限制进相深度,弧线WYST为其温度限制线。到此我们可得出发电机正常运行范围为