某發(fā)電廠發(fā)電機(jī)調(diào)壓及低勵(lì)限制器整定試驗(yàn)方案

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某發(fā)電廠發(fā)電機(jī)

調(diào)壓及低勵(lì)限制器整定試驗(yàn)方案

1、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

目前，我省電力系統(tǒng)已進(jìn)入大機(jī)組、大電網(wǎng)、特、超高壓輸電時(shí)代，220kV及其500kV輸電線路的大幅度增加，大機(jī)組的不斷投運(yùn)，系統(tǒng)容量的逐步擴(kuò)大，帶之而來(lái)的電網(wǎng)局部無(wú)功不平衡、電壓調(diào)整問(wèn)題日益繁雜。特別是負(fù)荷低谷時(shí)期，電壓偏高問(wèn)題較為嚴(yán)重，直接影響到發(fā)電廠、變電站和用戶電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，影響著電能質(zhì)量指標(biāo)。采用并聯(lián)電抗器等其他調(diào)理手段，不僅耗資較大，增加占地，而且調(diào)理幅度有限，滿足不了系統(tǒng)增容、發(fā)展的要求。故而利用發(fā)電機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行來(lái)吸收系統(tǒng)的過(guò)剩無(wú)功，使系統(tǒng)電壓能夠維持在規(guī)定范圍之內(nèi)是經(jīng)濟(jì)、有效并且確實(shí)可行的方法。這種方法是基于不影響發(fā)電機(jī)組正常出力和各項(xiàng)安全穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)以及不超出機(jī)組本身參數(shù)的最大允許值的基礎(chǔ)之上的。

電力系統(tǒng)中調(diào)壓手段好多，采用發(fā)電機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行的手段從而達(dá)到調(diào)整系統(tǒng)電壓的目的，此種方法不失為一種調(diào)整系統(tǒng)電壓水平的優(yōu)選方案。這種調(diào)壓手段不需要添加附加設(shè)備，充分利用發(fā)電機(jī)組本身的調(diào)壓能力，只需通過(guò)理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)確定發(fā)電機(jī)的進(jìn)相深度。當(dāng)前我國(guó)大型發(fā)電機(jī)組設(shè)備的裝備制造水平業(yè)已使發(fā)電機(jī)組本身具備了一定的進(jìn)相能力，一般來(lái)講機(jī)組應(yīng)具備在功率因數(shù)超前0.95的工況下進(jìn)相運(yùn)行的能力，但接入電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組接入短路容量不同，在實(shí)際運(yùn)行中受極端電壓影響，進(jìn)相能力不盡一致，需要通過(guò)試驗(yàn)確定發(fā)電機(jī)組進(jìn)相

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運(yùn)行能力，為低勵(lì)曲線的整定、AVC定值的整定提供依據(jù)。2、試驗(yàn)原理及標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

尋常發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)是既向系統(tǒng)輸送有功功率又向系統(tǒng)輸送無(wú)功功率，我們稱發(fā)電機(jī)在滯相運(yùn)行狀態(tài)，這時(shí)功率因數(shù)角φ為正值。而發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行指的是發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)發(fā)出有功功率，并從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率的運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，功率因數(shù)角φ為負(fù)值，發(fā)電機(jī)由滯相運(yùn)行變?yōu)檫M(jìn)相運(yùn)行的過(guò)程，表現(xiàn)在無(wú)功功率由發(fā)出到吸收，一正一反，變化很大，我們就是利用它的這一特點(diǎn)來(lái)吸收系統(tǒng)局部的無(wú)功過(guò)剩，解決電壓偏高問(wèn)題。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行有各種限制因素，只有確定了這些限制條件，才能保證發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到既不影響機(jī)組有功出力，又能有效調(diào)理系統(tǒng)電壓水平的目的。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)定子電壓下降，定子電流增大，機(jī)組靜穩(wěn)定極限降低，暫態(tài)穩(wěn)定性減弱，發(fā)電機(jī)定子端部鐵芯溫度的升高，廠用電電壓的降低，勵(lì)磁調(diào)理系統(tǒng)的調(diào)理范圍等都是制約發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的限制條件。本次進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)的目的就是為了從這些限制條件中找出它們的規(guī)律以確定發(fā)電機(jī)的進(jìn)相深度。

本試驗(yàn)依據(jù)之相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

Q/GDW746–2023同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)導(dǎo)則GB/T755—2023旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能

DL/T970—2023大型汽輪發(fā)電機(jī)非正常和特別運(yùn)行及維護(hù)導(dǎo)則DL/T1040—2023電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則

GB∕T7064–2023隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)要求Q/GDW212-2023電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償配臵技術(shù)原則國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無(wú)功電力管理規(guī)定

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3、試驗(yàn)條件及電氣接線

系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下即可進(jìn)行試驗(yàn)，要求XX中部電網(wǎng)500kV、220kV主網(wǎng)正常運(yùn)行，試驗(yàn)機(jī)-企元熱電廠發(fā)電機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)。3.1企元熱電廠電氣接線簡(jiǎn)介

企元熱電廠裝機(jī)容量為2×50MW汽輪發(fā)電機(jī)組－汾西#1機(jī)、汾西#2機(jī)，通過(guò)一回110kV輸電線路接入河?xùn)|110kV變電站（兩渡220kV建成之前）。

企元熱電廠＃1機(jī)、＃2機(jī)均為中國(guó)長(zhǎng)江動(dòng)力公司（集團(tuán)）生產(chǎn)的型號(hào)為QF-50-2的發(fā)電機(jī)組，額定功率50MW，額定定子電壓10.5kV，額定定子電流3235A。企元熱電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式。

與企元熱電廠發(fā)電機(jī)相連的升壓變?yōu)樯蜿?yáng)華美變壓器制造有限公司生產(chǎn)的S10—75000/110型變壓器，接線組別為YNdll，額定容量為75000kVA，其變比為121±2×2.5%KV/10.5kV，分頭位臵為3分頭;實(shí)際運(yùn)行變比為121/10.5kV。

企元熱電廠發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的廠高變?yōu)閄X中電輸配電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的S10—16000/10.5型變壓器，額定容量為16/16MVA，變比為（10.5±2×2.5%）/6.3KV，分頭位臵為3分頭;實(shí)際運(yùn)行變比為10.5/6.3kV。

試驗(yàn)機(jī)相關(guān)參數(shù)見(jiàn)附錄。3.2發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)條件3.2.1機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)

1）發(fā)電機(jī)組在自帶廠用電方式下能滿負(fù)荷運(yùn)行，且可在機(jī)組正常運(yùn)行范圍內(nèi)平穩(wěn)調(diào)整有功功率。

2）機(jī)組在滿負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí)，主變高壓側(cè)母線電壓、高/低壓廠用

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電源母線電壓應(yīng)在合理范圍內(nèi)。否則，應(yīng)在試驗(yàn)前將主變及廠用變壓器分接頭調(diào)到適合位臵。發(fā)電機(jī)組升壓變壓器分頭位臵由省調(diào)確定，接入XX電網(wǎng)500KV電壓等級(jí)的發(fā)電機(jī)組，原則上升壓變高壓側(cè)分頭位臵確定為522.5或525，接入XX外送通道附近的機(jī)組可以確定為538或536位臵；接入220KV系統(tǒng)機(jī)組，原則上升壓變高壓側(cè)分頭位臵確定為236KV。

廠用變分頭位臵原則上確定為U1N/U2N*1.05，在試驗(yàn)前應(yīng)檢查廠用電各級(jí)電壓標(biāo)幺值區(qū)別不應(yīng)超過(guò)2％,否則應(yīng)調(diào)整相應(yīng)廠用變的變比位臵。（廠用系統(tǒng)各級(jí)額定電壓分別為10kv，6kv，0.38kv）

3）發(fā)電機(jī)組電氣量、非電氣量等狀態(tài)量的指示均應(yīng)完整、確鑿。如定子端部鐵芯和金屬結(jié)構(gòu)件的溫度測(cè)點(diǎn)不完整，試驗(yàn)前應(yīng)按規(guī)定埋設(shè)。

4）發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行正常。

5）自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）等其它調(diào)理發(fā)電機(jī)有功功率的功能組件退出運(yùn)行。

6）自動(dòng)電壓控制（AVC）退出，勵(lì)磁調(diào)理器以外的其它影響發(fā)電機(jī)無(wú)功功率調(diào)整的功能組件及限制環(huán)節(jié)應(yīng)退出或取消，無(wú)功功率應(yīng)能平滑、穩(wěn)定調(diào)理。

3.2.2勵(lì)磁調(diào)理器（AVR）

1）勵(lì)磁調(diào)理器性能指標(biāo)應(yīng)符合《GB/T7409.3—2023同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)大、中型同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)要求》、《DL/T583—2023大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝臵技術(shù)條件》、《DL/T650—1998大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》、《DL/T843—2023大型汽輪發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》規(guī)定的技術(shù)要求。

2）勵(lì)磁調(diào)理器低勵(lì)限制環(huán)節(jié)模型框圖、規(guī)律說(shuō)明、參數(shù)計(jì)算及調(diào)

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整方法等相關(guān)技術(shù)資料齊全。

3）勵(lì)磁調(diào)理器低勵(lì)限制功能完好，整定值可在線修改。4）勵(lì)磁調(diào)理器低勵(lì)跳閘功能退出，其它調(diào)理、限制、保護(hù)功能正常投入。

5）其它影響進(jìn)相試驗(yàn)的限制條件退出。6）勵(lì)磁建模及PSS試驗(yàn)已完成3.2.3發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)

1）發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)運(yùn)行正常。

2）保證進(jìn)行試驗(yàn)中的最大進(jìn)相深度不會(huì)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)，試驗(yàn)期間失磁保護(hù)投入方式根據(jù)具體狀況確定，確保試驗(yàn)期間機(jī)組安全。3.2.4電網(wǎng)運(yùn)行條件

1）由調(diào)度安排試驗(yàn)所需的運(yùn)行工況。2）同廠陪試機(jī)組AVC應(yīng)退出。

3）涉網(wǎng)安全穩(wěn)定措施已按調(diào)度批復(fù)方案執(zhí)行。4、試驗(yàn)內(nèi)容及試驗(yàn)準(zhǔn)備4.1試驗(yàn)內(nèi)容

a）發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前在額定空載工況下進(jìn)行發(fā)電機(jī)零功角（即發(fā)電機(jī)參考功角）的測(cè)量。進(jìn)行發(fā)電機(jī)不同有功功率下的進(jìn)相能力測(cè)試，