河源電廠1號發(fā)電機帶額定有功功率時進相運行的試驗和探討

1、河源電廠1號發(fā)電機帶額定有功功率時進相運行的試驗和探討河源電廠1號發(fā)電機帶額定有功功率時進相運行的試驗和探討盧祖河(深能合和電力(河源)有限公司,廣東河源517025)摘要:現(xiàn)階段電網(wǎng)系統(tǒng)常出現(xiàn)無功功率過剩的情況,要求大型發(fā)電機具有一定的進相運行能力.文章介紹了河源電廠1號發(fā)電機帶額定有功功率時進相運行的試驗情況,并對發(fā)電機的進相運行的理論條件和危險點預(yù)控進行了深入探討和分析.關(guān)鍵詞:電網(wǎng);有功功率;無功功率;進相運行;危險點分析;發(fā)動機進相運行限制向量圖中圖分類號:TM311文獻標識碼:A文章編號:10092374(2011)220071一O3目前廣東電網(wǎng)的邊遠地區(qū)普遍存在無功過剩,電壓偏高

2、的現(xiàn)象,在河源地區(qū)的重要電廠河源電廠開展發(fā)電機進相運行,充分利用發(fā)電機的這一固有能力,吸收系統(tǒng)多余的無功,維持較好的電能質(zhì)量,避免由于運行電壓偏高所引起的高壓設(shè)備損壞和使用壽命縮短,具有重要的現(xiàn)實意義.201lCV1月26目,廣東河源電廠對1號發(fā)電機帶額定有功功率時進相進行了試驗,取得了試驗預(yù)期目的.一,河源電廠1號發(fā)電機簡介河源電廠1號發(fā)電機采用發(fā)變組單元接線形式,機端接勵磁變自并勵勵磁方式,高廠變引自發(fā)電機機端,高廠變低壓側(cè)下設(shè)6kV廠用母線,通過低壓廠變下設(shè)380V廠用系統(tǒng).l號發(fā)電機為哈爾濱電機廠生產(chǎn)型號為QFSN一6002YHG發(fā)電機,冷卻方式為水氫氫冷卻,基本參數(shù)如表1所示:表11

3、號發(fā)電機基本參數(shù)名稱符號參數(shù)值發(fā)電機額定功率(Mw)PN600發(fā)電機額定容量(MVA)SN667發(fā)電機額定電壓(kV)UN20發(fā)電機額定電流(kA)IN19.245發(fā)電機額定功率因數(shù)COS中0.9發(fā)電機額定勵磁電壓(V)Uf418發(fā)電機額定勵磁電流(A)If4128二,發(fā)電機的進相運行的限制條件(一)發(fā)電機的進相運行的理論限制條件理論分析得知,發(fā)電機進相運行有以下限制條件:定子電流限制;轉(zhuǎn)子電流限制;原動機功率限制;功率角限制(不大于90.);靜態(tài)穩(wěn)定極限.上述限制條件用向量圖表示如圖1所示.以0B為半徑的圓弧表示定子電流限制;以AB為半徑的圓弧表示轉(zhuǎn)子電流限制;直線BDG表示原動機功率限制;

4、6表示功率角;GH曲線表示靜態(tài)穩(wěn)定極限.也就是說,發(fā)電機只有在曲線FBDGH范圍內(nèi)才能穩(wěn)定運行,其中進相運行區(qū)域為曲線DGHA范圍.,圖1發(fā)電機進相運行限制向量圖(二)實際中發(fā)電機的進相運行需要考慮的限制條件實際中發(fā)電機進相運行還需要考慮廠用電母線電壓,以及發(fā)電機鐵芯的溫升情況等,尤其是廠用電母線電壓限制尤為明顯.河源電廠在1號發(fā)電機帶有功600MW下進行進行試驗時的限制條件如下:220kV母線電壓維持在220242kV;6kV母線電壓維持在5.646.42kV;380V母線電壓維持在357407V;發(fā)電機端電壓應(yīng)在18.62lkV;發(fā)電機定子電流不應(yīng)超過額定值19245A;發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流不應(yīng)

5、超過額定值4128A;最大進相無功值不應(yīng)該超過廠家給出的邊界值一190MVar;最大進相無功值不應(yīng)該超過該機組的靜態(tài)穩(wěn)定極限;最大發(fā)電機(相對于等值機)功率角不應(yīng)該超過90.:發(fā)電機冷卻系統(tǒng)工作正常,各部溫升在正常范圍.三,發(fā)電機進相運行的危險點分析與預(yù)控(一)發(fā)電機的端部溫升2011o8o中固高新技末企業(yè)71危險點分析:進相運行時,由于發(fā)電機磁場分布情況的改變,定子端部漏磁增大,端部發(fā)熱有所增加.需防止端部溫升超越限制值.試驗時進相深度在廠家的出力圖規(guī)定的范圍內(nèi),包括定子端部在內(nèi)的各部分溫升正常時是不會超出允許值的.預(yù)控措施:進相試驗時通過發(fā)電機廠家預(yù)先埋設(shè)的發(fā)電機定子端部測溫元件在監(jiān)測界面

6、上監(jiān)視以防止超溫,減少無功要逐步進行,如發(fā)現(xiàn)溫度有快速升高的異?，F(xiàn)象,應(yīng)停止減少無功,待觀察后,決定是否繼續(xù)下降還是增加無功.(二)發(fā)電機對系統(tǒng)的穩(wěn)定問題危險點分析:進相運行時,發(fā)電機對系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度是有所降低的,需要防止發(fā)電機對系統(tǒng)失穩(wěn).由于進相運行試驗只在勵磁調(diào)節(jié)器工作在自動方式(恒機端電壓)下實施,其穩(wěn)定極限是遠超過9O.的人工穩(wěn)定區(qū)的.預(yù)控措施:試驗時通過專門研制的發(fā)電機進相運行監(jiān)測儀及相關(guān)的軟件,可以實時監(jiān)測發(fā)電機對系統(tǒng)等值機的相對功角,而試驗時以人工穩(wěn)定區(qū)的90.功角作為限制,以保證進相運行的安全.當測得的相對功角大于70.后,應(yīng)注意放緩減無功的速度,以防越限.(三)輔機因電壓低而

7、跳閘危險點分析:進相運行時,發(fā)電機機端及所帶的各級廠用電電壓均會下降,其限制值不會使低電壓保護動作,但輔機尤其是重負荷輔機可能由于過流跳閘而影響機組的正常運行.預(yù)控措施:試驗前收集機組在不同運行時段,不同運行工況下各級電壓的數(shù)據(jù),加以分析以確定是否需要調(diào)整主變,廠用高壓變,廠用低壓變等變壓器的抽頭,使得既能達到較深的進相深度,又能保證輔機的穩(wěn)定運行.在試驗時規(guī)定允許的電壓最低值,做到該限制后不再往下進行.試驗過程中加強監(jiān)視,尤其是負荷較重的輔機,必要時開出備用輔機以分擔負荷.(四)發(fā)電機失磁,失步危險點分析:進相運行試驗時注意各項限制條件,正常情況下是不會導(dǎo)致發(fā)電機失磁,失步的.但由于系統(tǒng)故障

8、,元件故障(例如勵磁系統(tǒng)故障)等情況可能引起發(fā)電機失磁,失步.預(yù)控措施:勵磁調(diào)節(jié)器低勵限制功能是一道重要的防線,低勵限制的參數(shù)按廠家出力圖的邊界整定.當減無功引起失磁失步時,應(yīng)按運行規(guī)程處理,降低發(fā)電機有功出力,同時增加勵磁,使機組重新拉回同步;如果機組無法拉回同步,則立刻緊急停機.此時的處理參考發(fā)電機廠家提供的失磁異步運行能力曲線執(zhí)行.(五)臨時接線錯誤導(dǎo)致事故危險點分析:進相運行試驗時需要將有關(guān)電壓,電流量接入進相運行在線監(jiān)測儀,存在一定的風險.預(yù)控措施:接入前檢查進相運行在線監(jiān)測儀外部72I盤I中閨高新技術(shù)倉業(yè)2031o8接線正確,防止CT回路開路,PT回路短路.接線時注意做好記錄,便于

9、試驗后逐項恢復(fù).四,河源電廠1號發(fā)電機帶額定有功功率時進相試驗(一)試驗?zāi)康?.考察機組在額定有功時進相能力.2.考察機組的系統(tǒng)性限制因素(靜穩(wěn)極限,端電壓下降程度等).3.檢驗發(fā)電機保護及自動裝置對進相運行的適應(yīng)l生.4.檢驗當前主變抽頭位置對機組在額定有功時進相運行的適應(yīng)性.5.檢驗對廠用電輔機的影響.6.考察機組進相運行時對廣東電網(wǎng)的調(diào)相調(diào)壓作用;(二)試驗條件1.1號機組在以下條件下進行試驗:將1號發(fā)電機有功調(diào)整為600MW,自動勵磁調(diào)節(jié)器采用自動方式.2.調(diào)整周圍的變電站和機組發(fā)出的無功功率出力,使220kV母線電壓接近240kV左右,然后使其有功,無功均維持恒定.3.發(fā)電機在額定氫

10、壓,額定內(nèi)冷水壓下運行,且其冷卻系統(tǒng)正常.4.退出1號發(fā)變組的失磁保護.5.自動勵磁調(diào)節(jié)器的低勵單元限制值設(shè)置為18kV.(三)事故防范措施1.指定有經(jīng)驗的當值人員擔任增減勵磁,增減有功和緊急停機的操作員,并做好安全措施,一旦發(fā)生緊急情況,按運行規(guī)程處理.2.在整個試驗過程中,應(yīng)指定當班人員注意監(jiān)視發(fā)電機的電壓,電流,功率,勵磁電流,廠用電電壓,轉(zhuǎn)速,繞組溫度,鐵芯溫度,氫壓,軸系振動以及輔機馬達等重要參數(shù)和設(shè)備的運行情況.3.當無功減到某點時,若機組參數(shù)發(fā)生連續(xù)擺動,則應(yīng)停止再減無功,如擺幅很大,則應(yīng)往回增加一些勵磁.4.當減無功引起失磁失步時,應(yīng)迅速減少有功出力,然后增加勵磁,使機組重新拉

11、回同步:如果機組無法拉回同步,則立刻緊急停機.(四)試驗方法逐步減少1號發(fā)電機無功出力,并在每減少3050MVar的無功時測量發(fā)電機機端電壓,定子三相電流,無功功率,功率因數(shù)COS,功角6,定子鐵芯溫度,勵磁電壓,勵磁電流,220kV母線電壓,廠用6kV母線A,B段電壓直至二(二)中任一條件受到限制為止.三(二)試驗主要記錄數(shù)據(jù)試驗中,主要記錄數(shù)據(jù)見表2:M礦產(chǎn)地質(zhì)inesandGeologyResources豎井變形監(jiān)測方法的分析與研究郭同江韓智堯王京海任洪文(山東黃金集團焦家金礦,山東萊州261414)摘要:生產(chǎn)礦井因地質(zhì)構(gòu)造或采掘等方面原因,常常導(dǎo)致井筒變形.對礦井井筒實行變形測量,通過

12、觀測數(shù)據(jù)的分析,及時了解,預(yù)測井筒,井架的變形趨勢,并采取相應(yīng)的維護措施,達到礦山安全生產(chǎn)的目的.關(guān)鍵詞:井筒變形;豎井變形監(jiān)測;數(shù)據(jù)分析中圖分類號:TU753文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2011)22-007302焦家金礦望兒山礦區(qū)2#礦井于1983年建成并投入運行,采用單繩提升機.井深220余米,2#井筒位置正好處于采空區(qū)地表移動的反彎點上,井口高程為+103m,在+40m+66m為蝕變帶,以下為基巖層.自運行以來曾多次對井筒鋼梁和井架進行過加固,2008年井壁嚴重破裂,罐道擠壓變形,礦井被迫停產(chǎn).當時對變形井筒進行重新建設(shè).之后,又出現(xiàn)了不同程度的變形.因此,有必要對豎井

13、井筒進行變形監(jiān)測,掌握其運營狀態(tài),保證礦山的生產(chǎn)安全.表2河源電廠1號發(fā)電機帶600MW有功時進相試驗主要數(shù)據(jù)表無功功角6kV廠用母380V廠用220Kv母機端鐵芯最母線電壓線電壓電壓高點溫(Mvat1(.)線電壓(Kv(v)(kV)(kV)度(oc)8064633962402OO823065623942409881206862390240196791O70613882391967907160386238193771O735938023819076-20755837623719076-3078573702361897740795736423618979-43795636823518879(五)

14、試驗結(jié)論由表2可以看出以下結(jié)論:1.在發(fā)出額定有功600MW時,1號發(fā)電機僅能進相帶無功-43MVar.限制條件時6kV廠用電母線電壓降低到了原定試驗限制值5.64kV以下.2.試驗過程中,發(fā)電機功角最大僅rJ79.,靜態(tài)穩(wěn)定還有裕度;機端電壓最低到18.8kV,時發(fā)電機運行允許的.3.試驗過程中,自動裝置及保護裝置能適應(yīng)進相運行.4.由于廠用電電壓減低使發(fā)電機進相受到限制,一,概況望兒山2#井罐道是通過梁腿直接固定在井壁上,井筒變形,井壁承受的壓力通過梁腿把一部分傳遞給罐道,使梁罐道產(chǎn)生變形,影響罐籠運行.二,測量方法(一)井筒變形觀測從井筒附近的監(jiān)測控制點按施工放樣法精確定出立井上口梁腿1,2,3,4共4個點,如圖1所示,同時可見若調(diào)整當前變壓器抽頭位置可以實現(xiàn)進相吸收更多無功功率.5.在6kV母線電壓降至5.62kV,380V母線電壓降至358V時,廠用輔機沒有出現(xiàn)異常.6.220kV母線電壓從240kV降至235kV,可見機組進相運行時對廣東電網(wǎng)的調(diào)相調(diào)壓作用非常明顯.五,結(jié)語當今的大型發(fā)電機冷卻系統(tǒng)均在設(shè)計時充分考慮了安全裕度,制約發(fā)電機進相