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發(fā)電機滿(mǎn)載運行時(shí)穩定策略

  【摘 要】 隨著(zhù)社會(huì )市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展,我國的電力行業(yè)取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展,隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展電力需求的不斷增大,發(fā)電站的建設規模和建設數量在不斷的增加,作為發(fā)電站中非常重要的設備,發(fā)電機的安全a、穩定運行,對于發(fā)電站的正常運行具有非常重要的作用,本文就主要結合發(fā)電機滿(mǎn)載運行過(guò)程中常見(jiàn)故障,對其故障原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,并提出相關(guān)的運行穩定策略,對于其運行安全、穩定性的提升具有積極的作用。 
  【關(guān)鍵詞】 發(fā)電機 滿(mǎn)載運行 穩定策略 
  發(fā)電機是發(fā)電站中非常重要的設備,保證其穩定運行是非常必要的,但是由于受到各種因素的影響,其在運行的過(guò)程中出現一定程度的故障是難以完全避免的,這就需要對其故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,并提出相關(guān)的提升其運行穩定性的措施,本文就主要針對此予以簡(jiǎn)單分析研究。 
  1 故障情況 
  本次研究中,以某發(fā)電站為例,其運行過(guò)程中提供蒸汽的是煉化裝置,為了有效的提升能源利用率,在其運行過(guò)程中,先將蒸汽通過(guò)汽輪機,使其發(fā)電,然后再將其送至煉化裝置中,本發(fā)電站在運行過(guò)程中具有一臺3兆瓦的背壓式汽輪發(fā)電機組,通常情況下,該發(fā)電機能夠處于正常的運行狀態(tài),但是當其運行于滿(mǎn)載工作狀態(tài)時(shí),其無(wú)功功率就會(huì )變得不穩定,有時(shí)會(huì )出現無(wú)功功率的突然大幅上升現象,而其有功功率的變化則是比較穩定的,一旦操作人員對其實(shí)施調節,無(wú)功功率又會(huì )表現出突然下降的現象,這會(huì )引發(fā)發(fā)電機功率方向的保護動(dòng)作,導致發(fā)電機的跳閘,引發(fā)嚴重的經(jīng)濟損失。 
  2 故障具體分析 
  2.1 勵磁系統運行原理 
  本次研究中的發(fā)電站應用的是同軸自勵勵磁機供磁的風(fēng)冷式同步發(fā)電機,其同軸勵磁機在工作的過(guò)程中,主要是依賴(lài)剩磁來(lái)工作,一旦發(fā)電機在汽輪機的帶動(dòng)之下進(jìn)行高速旋轉,勵磁機內線(xiàn)圈會(huì )感應到勵磁機轉子中一定大小的電動(dòng)勢,能夠在由LLQ、Rg、Rc、MK、L所構成的回路中產(chǎn)生一定大小的電流,這一電流的出現,直接導致LLQ磁場(chǎng)強度變大,這種反饋方式使勵磁系統能夠達到一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系,對回路中的Rc進(jìn)行調整,就是對勵磁機勵磁回路中的阻值進(jìn)行適當的調整,這會(huì )使得系統達到一種新的動(dòng)態(tài)平衡,從而有效的實(shí)現勵磁機電樞兩端電壓值的改變,但是在實(shí)際的運行過(guò)程中發(fā)電機的勵磁回路的阻值是一定的,這相當于使發(fā)電機勵磁電流的值出現了變化,發(fā)電機并網(wǎng)之后,要對發(fā)電機的無(wú)功功率進(jìn)行調整,可以通過(guò)調整期磁場(chǎng)變阻器來(lái)實(shí)現。 
  2.2 故障成因 
  對發(fā)電機滿(mǎn)載運行過(guò)程中出現的不穩定故障的產(chǎn)生原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,主要表現為以下幾點(diǎn):(1)發(fā)電機的穩定性能有待提升; (2)磁場(chǎng)變阻器中存在接觸不良的情況,或者是勵磁回路中存在接觸不良的情況;(3)當勵磁機磁場(chǎng)中的有功負荷達到滿(mǎn)載時(shí)或者是勵磁機磁場(chǎng)中出現畸變時(shí),勵磁機工作于非線(xiàn)性區中,這會(huì )導致系統的運行不穩定;(4)外電網(wǎng)的波動(dòng),或者是鍋爐蒸汽負荷的波動(dòng)范圍過(guò)大,這些因素都會(huì )對發(fā)電機的運行穩定性產(chǎn)生影響。對該發(fā)電站的運行記錄資料進(jìn)行查閱,并對相關(guān)的管理人員進(jìn)行詢(xún)問(wèn),發(fā)現該發(fā)電站中的發(fā)電機出現滿(mǎn)載不穩定故障時(shí),廠(chǎng)外電網(wǎng)中并沒(méi)有出現波動(dòng)現象,并且鍋爐的負荷也處于正常狀態(tài),這就排除了故障的產(chǎn)生是由于外界干擾導致的。 
  對發(fā)電機空載運行狀態(tài)下的運行情況進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,發(fā)現其內部建立的勵磁磁場(chǎng)均由勵磁機中轉子產(chǎn)生的電流影響,發(fā)電機在三相負荷下運行,定子產(chǎn)生電樞磁勢,與勵磁磁勢的轉速及轉向是相同的,從空間關(guān)系上來(lái)看,兩者是相對靜止的,二者在相互作用下,建立氣隙磁勢,相應的氣隙磁場(chǎng)也會(huì )出現,存在電樞反應現象,這會(huì )導致氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變,并且在一定程度上具有去磁作用,影響發(fā)電機的性能,所以初步判斷發(fā)電機處于滿(mǎn)載運行狀態(tài)下時(shí),由于勵磁機的氣隙畸變所導致的無(wú)功突變。對發(fā)電機的磁場(chǎng)通過(guò)磁場(chǎng)變阻器來(lái)監測,變阻器在磁場(chǎng)中的各個(gè)連接點(diǎn)平穩過(guò)渡,未出現異?;蚣ぴ霈F象,即可排除該因素的影響。然而,由于發(fā)電機勵磁回路的線(xiàn)路過(guò)長(cháng),其到達發(fā)電機主控制室之前,要經(jīng)過(guò)發(fā)電機出線(xiàn)小間內的滅磁屏,并且其線(xiàn)路大多較復雜,某點(diǎn)出線(xiàn)接觸不良的情況較常見(jiàn),另一方面,發(fā)電機靜穩定性能的好壞也是難以排除的。 
  3 解決措施 
  3.1 檢修發(fā)電機勵磁回路和勵磁機 
  在故障檢修的過(guò)程中,對發(fā)電機的勵磁機進(jìn)行全面的檢查,對勵磁機的轉子與定子間的氣隙進(jìn)行測量,沒(méi)有發(fā)現異?,F象,同時(shí)測量絕緣電阻、定子、轉子的直流電阻都沒(méi)有異?,F象,但是在勵磁機定子的回裝過(guò)程中,與發(fā)電機廠(chǎng)家提供的資料比較,汽輪機與發(fā)電機之間是通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行連接,對發(fā)電子轉子與定子之間的偏移量進(jìn)行測量,偏移量正常,但是由于安裝原因導勵磁機的定子相對于轉子向勵磁機側偏移了3毫米,這導致在正常運行過(guò)程中勵磁機的轉子與定子之間具有較大的偏移量,勵磁機座的底板不能進(jìn)行移動(dòng),調整的唯一方法就是對勵磁機的定子進(jìn)行移動(dòng),本次檢修過(guò)程中,用氧炔焰將定子座的螺孔的加工成橢圓形。 
  3.2 改造發(fā)電機勵磁系統二次回路 
  對發(fā)電機勵磁的四根引入電纜進(jìn)行更換,其原電纜是橡膠電纜,在長(cháng)期的應用過(guò)程中,已經(jīng)有部分電纜出現了絕緣老化,應用性能良好的麻皮電纜對其予以更換,并更換發(fā)電機勵磁屏中的勵磁刀閘、母線(xiàn)排,應用導電性能較好的紫銅母線(xiàn)排將發(fā)電機勵磁屏中的母線(xiàn)排中的黃銅母線(xiàn)予以更換,并對各個(gè)接頭進(jìn)行相關(guān)的導電處理。檢修結束之后,對勵磁機進(jìn)行整體的試驗,并對試驗結果進(jìn)行分析,無(wú)功不穩定現象得以消除。 
  4 結語(yǔ) 
  發(fā)電機是發(fā)電站運行過(guò)程中非常重要的組成設備,其在運行過(guò)程中的穩定性對于整個(gè)發(fā)電站的運行穩定性具有非常大的影響,本文就結合發(fā)電站的相關(guān)實(shí)例,對其滿(mǎn)載運行時(shí)的故障形式、故障原因及檢修措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,對于其運行穩定性的提升具有積極的作用。 
  參考文獻: 
  [1]雷勝明,程國勝,喬文華.發(fā)電機滿(mǎn)載運行時(shí)穩定策略[J].電工技術(shù),2011(11). 
  [2]于達仁,郭鈺鋒,徐基豫.發(fā)電機組并網(wǎng)運行一次調頻的穩定性[J].中國電機工程學(xué)報,2012(9).



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