600MW发电机进相试验问题与分析

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【摘 要】本论文针对某电厂600mw发电机进相运行试验遇到的问题进行分析，提出解决方案，确定试验步骤及危险点预控措施，通过试验确定发电机实际运行时的进相深度，为发电机机的进相运行提供依据，也为发电机的安全运行提供保障。

【关键词】600MW 进相运行 静稳定性 端部温升

一、 明确发电机进相运行的必要性、危害性及限制因素

根据无功就地平衡的原则，电网在某些情况下要求发电机进行进相运行，以补偿无功进行调压，发电机进相运行具有较强的调压作用。但是在进相方式下，发电机本身的稳定储备系数减少，这对发电机来说存在着潜在的危险，主要体现在发电机的静态稳定性方面；另外进相运行时，发电机端部漏磁场引起的构件发热问题变得严重，同时发电机的励磁系统是否适应进相运行的要求也需要确定。

静稳定对进相范围的限制。发电机的静稳定性与发电机电势大小成正比。当发电机进相运行时，发电机电动势下降，使其静稳定性亦下降，所以要确定发电机静稳定性对进相范围的限制。

发电机定子端部温升对进相范围的限制。发电机转子磁动势与定子磁动势共同作用在发电机定子端部形成的漏磁场，切割定子端部铁构件与定子端部铁芯，造成涡流损耗，引起定子端部发热。进相运行时，由于转子磁动势减小而与定子磁动势在定子端部互相抵消的作用减小使合成漏磁通变大，从而使涡流损耗加大，造成定子端部发热加剧。所以要根据允许的定子端部温度来限制进相范围。

同时，在发电机组厂用系统采用高厂变提供的时候，由于进相运行，使发电机机端电压降低，从而使厂用6kV系统跟400V系统电压降低，影响厂用系统的运行安全，所以在实际进相运行时也要考虑进相运行对厂用系统电压的影响。

进相试验应从以上三个方面来考核发电机进相运行的允许范围（如下图所示），确定发电机实际运行时的进相深度，从而给今后机组的进相运行提供依据。

曲线1为定子电压限制线，曲线2为定子端部温升限制线，曲线3为静稳定限制线

二、 根据发电机进相的限制因素确定试验的具体项目

（一） 发电机静态稳定的实际测定

分别在被试发电机带有功负荷 360MW、400MW、500MW、600MW， 励磁投自动的条件下测量发电机静态稳定试验，试验时中一般要求发电机不实际进相到发电机失步，而以发电机功角70°为控制原则，试验中同时进行发电机低励磁限制调整测定试验。

（二） 发电机进相运行调压作用（对厂用电和大电网）

分别在被试发电机在不同有功情况下（360MW、400MW、500MW、600MW）做进相运行，考察厂用电和系统电压变化情况。此试验过程中励磁投自动。

（三）进相运行时端部结构件的发热试验

根据试验情况，决定被试机组在某种进相功况下进行稳定进相运行，考察发电机的稳定温升情况。

三、 确定试验应具备条件及准备工作

（一） 定子端部测温热电偶的安装埋设被试发电机在生产时已经预埋设测温元件，因此试验时直接使用这些测点进行温度测量。

（二） 功角测量用信号拟采用汽轮机转速测量装置所输出的转速信号可作为功角测量所需信号。

（三）被试机组应该能够带指定负荷稳定运行，如 600MW；机组的保护和励磁等系统或装置均运行可靠。

四、确定试验保护和参数控制要点

（一） 静态稳定极限试验时运行方式和保护设定

1.励磁方式投自动；

2.失磁保护改投信号；

3.被试发电机低励限制视试验情况进行修改：可以先不修改发电机低励限制曲线，待试验中减少发电机无功并触及到低励限制曲线并且尚没有达到试验指定要求时再行修改；

4.试验中被试发电机的厂用电要求能根据试验进程由高厂变或者由启/备变提供，厂用快切装置要在试验前保证可靠投运；升压站母线之间的联络开关按正常方式运行。

（二）确定试验中参数的控制，试验过程中一般控制如下：

1.发电机定子电流≤ 1.05In；

2.发电机端电压≥19kV；

3.500kV 母线电压≥525kV；

4.发电机端部铁心、压圈、压指不高于110℃；

5.厂用电 6kV和400V母线电压分别不低于5.7kV和360V；

6.发电机内冷水及线圈温度不高于运行规程的要求；

7.发电机与系统功角控制在 70℃之内。以上的控制参数在正式试验时需要根据调度部门制定的调度方案进行调整，主要是机端电压和500kV母线电压。各电压控制参数以调度部门的调度方案为准。