试验研究*京津唐电网发电机进相运行试验总结华北电力科学研究院有限责任公司(北京100045)吕明行的试验愚作a当时己对陡河电厂6号发电酿当带自动动电压调节器时曾进相运藏达到netbookmark1网内各发电厂必须进行进相运行试验,确定各发电厂发电机组进相运行的能力,必要时根据电网运行需要实施发电机进相运行。分析了影响发电机进相运行的诸因素,详细介绍了京津唐电网20多台发电机进相运行试验的情况,试验表明,采用发电机进相运行可有效改善电网无功潮流分布,调节电压,对提高供电质量起到了明显的作用。:京津唐电网;发电机;进相运行试验目前华北电网己形成了以500kV线路为主网架,220kV线路为骨干的输电网络,初步建成高电压、大容量远距离输送的现代化电网。随着电网的建设和发展,高压输电线路和电缆线路大量加,线间和线对地的电容也相应大,从而引起了系统电容电流以及容性无功功率的长在系统负荷处于低谷时,尤其是在节假日、午夜时间,线路所产生的无功功率过剩,使得电力系统中某些枢纽点上的电压就会偏高,以至接近或超过系统运行电压的上限值,严重地影响着送变电设备和用户设备的安全运行。一般情况下,可采用并联电抗器或同步调相机来吸收剩余的无功功率,但加了设备投资,且在运行使用上有一定的局限性从经济运行的角度考虑,利用发电机(特别是大容量汽轮发电机)在系统处于低谷期间进相运行是一项切实可行的方法,不需要额外加设备投资,只要改变发电机励磁运行工况,使发电机在发出有功功率的同时,吸收系统剩余的无功功率,即可达到平衡系统无功功率和调整系统电压的目的,社会效益和经济效益十分显著我院早在80年代就己开始了发电机进相运机(哈尔滨电机厂200MW机组)和大同第二发电厂5号发电机(东方电机厂200MW机组)进行了全面系统的进相运行试验,得到了完整的试验数据,为以后同型号机组的进相运行提供了科学依据。
自2000年以来,为了进一步提高电网电压质量,华北电力集团公司及华北电力调度局要求网内各发电厂都必须进行进相运行试验,确定各厂发电机组进相运行的能力,在必要时根据电网的运行需要实施发电机的进相运行。根据网局这一要求,在各发电厂有关人员的大力配合下,我院己对华北电网17个电厂的近30台发电机进行了进相运行试验,取得了大量的试验数据,确定了这些发电机进相运行的限制因素及进相运行的范围,对华北电网实施进相运行,保证电网的电压质量有着重要的意义1影响发电机进相运行的因素发电机进相运行时需考虑的主要问题有3点:一为发电机静态稳定性降低;二为发电机端部漏磁引起的定子发热;三为发电机端电压下降导致厂用母线电压降低下面简要探讨这3个问题静态稳定性降低问题电机理论表明,发电机在进相运行时,其静态稳定性降低。随着发电机励磁电流的减小,进相程度的加,其功角逐渐加大,当功角达到接近90*时,发电机将达到其静稳极限,此时若再减小励磁电流,则发电机将会失去稳定实际上,发电机进相运行时,由静稳定决定的安全极限还与有无自动电压调节器有关,当发电机带自动电压调节器时,其稳定性大大提高,理论稳定极限将高于90*,如所示我们在陡河电厂和大同第二发电厂实测时发现:当不带自动电压调节器时,要保持发电机不失去静态稳定,功角S*大可达85*12定子端部发热问题发电机由迟相运行向进相运行方式变化时,端部合成漏磁磁密值相应高,引起定子边段铁心、压圈、压指等端部结构件上的感应涡流大,而产生附加发热,当局部冷却不足时,就会出现温度过高的现象,甚至超过发电机温度限制值。换句话说,发电机定子端部发热问题是进相运行深度的另一个主要限制因素。为发电机端部合成漏磁通随功率因数coh的变化曲线早期制造生产的发电机,其端部结构比较简单,没有降低端部磁密及加强冷却的措施,因此,当发电机进相运行时其端部温度升高较多,甚至超过了发电机的允许温度极限,限制了发电机的进相运行。尤其是双水内冷的发电机,由于其铁心采用空气冷却,冷却效果较差,这一矛盾就更为突出。