水轮发电机组进相运行分析

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某巨型水电站机组进相能力分析与试验

59第45卷第07期2022年07月Vol.45 No.07Jul.2022水电站机电技术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station0 引言现如今电力系统电功率过剩已经成为较为普遍的问题。

为了降低系统电压，发电机需要进行进相运行从而吸收电网过剩的无功功率。

虽进相运行原理较为简单，但发电机组作为一个庞大而复杂的整体，其进相运行能力受多种因素的影响，如机端电压、厂用电压、定子铁心温度、定子电流等。

因此为确保发电机组在进相运行时安全可靠，需对机组进相运行能力进行相应分析和试验。

1 同步发电机进相运行基本原理水轮发电机采用同步发电机，其进相运行的基本原理如下。

1.1 同步发电机进相运行基本原理一般情况下，水轮发电机处于发电状态，即迟相运行，此时发电机发出有功功率和感性的无功功率。

但当发电机组处于进相运行时，将向系统发出容性无功功率，即从系统内吸收感性无功功率。

一般分析时将系统假设为无穷大，基本参数如下：U g —发电机的机端电压；E 0—感应电动势；I —定子电流；cos φ—功率因素。

功率因素角的大小及励磁电压都会随着励磁电流大小的变化随之变化。

如图1所示，当发电机处于迟相运行状态时，若将励磁电流增大，则感应电动势E 0也随之增大，且电枢电流产生去磁电枢反应，电流滞后电压，cos φ大于0，那么此时发电机向无穷大系统输送感性无功功率。

图1 同步发电机迟相运行如图2所示，当发电机处于进相运行状态时，若将励磁电流减小，则感应电动势E 0也随之减小，且电枢电流产生助磁电枢反应，电流相位超前电压相位，cos φ小于0，那么此时发电机向无穷大系统输送容性无功功率。

收稿日期： 2022-06-01作者简介：黄柯维（1993-），男，工程师，从事水电站励磁、直流系统调试、检修、维护工作。

某巨型水电站机组进相能力分析与试验黄柯维，张凯，杨岩岩（中国长江电力股份有限公司三峡水力发电厂，湖北宜昌 443133）摘要：为确定某巨型水电站发电机组进相运行参数，使发电机能根据电网的需求而安全的进相运行，需对其进行相关试验。

小水电发电机组进相试验分析

小水电发电机组进相试验分析摘要：本文通过对丽水地区的几所水电站发电机组进相试验及分析，明确了各发电机组的进相运行能力，为今后电站水轮发电机组进相运行提供技术保证，并对机组进相试验时发现的一些设备问题提出合理化建议，确保机组安全运行。

关键词：进相试验；静稳极限一、试验的目的和意义由于电力系统的高速发展，输电线路网络不断扩大，导致系统无功增多，其过剩无功必导致电网电压升高，甚至超过运行电压容许的规定值，不仅影响供电的电压质量，还会使电网损耗增加，经济效益下降。

发电机的进相运行目的是为了让发电机吸收系统过剩的无功功率，从而达到降低系统电压提高电能质量的作用。

发电机的无功进相能力。

由于制造工艺和安装质量不一样，每台机的进相情况是不同的，每台机都必须单独做进相试验，然后得出在不同负荷下的进相深度，在不破坏机组静态稳定性前提下，得出机组对系统调压的能力，发电机进相运行是改善电网电压质量最有效而又经济的必要措施之一。

二、试验过程应注意的问题和限制条件1、发电机进相运行时,应注意以下几方面的问题:一是稳定性降低，由于发电机进相运行,内部电势降低,静态储备降低,使静态稳定性降低；在进相运行时输出功率不变的情况下,功角δ增大,降低动稳定水平。

二是由于助磁性的电枢反应,使发电机端部漏磁增加,端部漏磁引起定子端部温度升高;三是由于发电机励磁电流降低和无功潮流倒送引起机端电压降低同时造成厂用电电压降低。

四是由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加,易造成过负荷。

2、进相运行的限制条件：1）厂用母线电压 (0.95～1.05)UN2）发电机定子电压：(0.95～1.05)UN3）发电机定子电流最大值：1.0IN4）发电机功角δ最大值：60°5)发电机各部分温度的限制值不超过运行规程的限制值。

三、试验安全措施及注意事项1、本试验方案应报电网调度部门批准，试验期间发电机根据试验要求安排升降负荷。

2、试验前试验工作负责人及有关人员应详细检查试验接线及全部措施正确无误，仪器、仪表工作正常。

发电机进相运行分析

发电机进相运行分析发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功,定子电流滞后于端电压一个角度,此种状态即迟相运行.当逐渐减少励磁电流使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功,定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度,此种状态即为发电机的进相运行工况。

发电机进相运行时各电气参数是对称的，并且发电机仍保持同步转速，因而是属于发电机正常运行方式中功率因数变动时的一种运行工况，只是拓宽了发电机正常的运行范围。

同样，在允许的进相运行限额范围内，只要电网需要是可以长期运行的。

一、发电机进相运行的限制因素1、发电机的静态稳定限制;2、发电机出口电压的限制;3、6kV厂用电压的限制;4、发电机定子端部温度的限制;5、发电机定子电流过负荷限制;二、发电机进相运行的条件1、发电机进相应在系统低谷负荷时段，电压偏高时进行。

2、主要辅机运行正常，机组运行稳定。

3、发电机组完成进相试验，具备进相运行条件三、发电机进相运行的种类发电机进相运行分两种，一种是调度要求的发电机正常进相，另一种是机组异常情况下的进相。

第一种进相的情况，由于系统无功功率过剩的原因，调度要求发电机进相运行，要注意以下情况：1. 厂用母线的电压，不能低于额定电压的10%。

如6.3KV母线电压不得降至5.7kV以下,380V母线电压不得降至361V，对于发电机出口电压一般不需考虑，因为此时发电机出口电压一般是比较高的。

2. 要加强对发电机各部分温度的监视。

定子铁芯温度不高于120℃;定子线圈层间温度不高于120℃;定子线圈出水温度不高于75℃。

3. 要确保发电机冷却系统运行正常。

4. 进相运行时间要按各厂的规定及发电机各部温升情况决定。

第二种进相运行的情况，在发电机滞相运行时，如果是由于某种原因造成发电机低励失磁，但低励失磁保护又未动作，此时发电机由同步运行状态逐步进入异步运行。

在一定条件下，异步运行将破坏电力系统的稳定，并威胁发电机本身的安全。

600MW水轮发电机稳定性及进相运行能力研究

一
分过剩无功存在设备投资大、无法实现平滑
相运行试验的经验，从电磁设计和结构设计
调整等不足之处，已经不能满足当前电力系等方面采取了一系列措施，进一步提高了发统运行特别是动态稳定性的要求。因此，适电机的静稳定性，降低了发电机端部温升，时将大型发电机组转入进相运行，参与电网对系统过剩无功的调控势在必行，它既不需从而更有利于发电机的进相运行。
运行的条件下进行，一般均未能做到极限深
度。表ｌ出了国内部分水电站的进相试验给实测结果。
ห้องสมุดไป่ตู้
（）心冲片采用高导磁、损耗、时２铁低无效的优质硅钢片，从而有效减小铁心损耗。
表ｌ进相试验参数及端部温升实测值
小这些部位的涡流损耗。
３优化设计与试验研究
为提高发电机的稳定性和降低端部温升，在电磁设计和结构设计上主要采取了以下特
殊措施。
（）８对通风系统及其结构进行优化设计，
进一步改善端部铁心及结构件的冷却效果。
确定出发电机的进相运行能力。
关键词水轮发电机
进相运行
稳定性
端部发热
仿真
１引言
ｔ．部结构件发热以及发电厂厂用电电压ｉＮ端，
降低等等。其中，发电机静稳定性除与发电随着电力系统的不断发展，高压输电线机固有设计参数有关外，还与发电机所处电和配电网络不断延伸，高压输电容量越来越力系统结构及其运行方式、选用的励磁调节大，距离越来越长。因此，随着电网的发展，器性能、运行及保护参数整定等因素有关，

上标电站水轮发电机组进相运行试验分析

上标电站水轮发电机组进相运行试验分析摘要：通过在上标水电厂进相试验 ,证明了水轮发电机组进相运行是一种正常且安全的运行工况，并提出了进相试验和运行需要注意事项，总结体会对同类水轮发电机组的进相运行有很好的借鉴。

关键词：水轮发电机组；进相运行试验；无功功率调节引言电压是电能质量的重要指标之一,电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。

可以说,电压问题本质上就是无功问题,解决好无功调节问题,具有十分重要的意义。

发电机进相运行是通过发电机改变运行工况而达到降压的目的，是改善电网电压质量有效而又经济的必要措施之一。

丽水电网小水电居多，特别峰水期时，大部份水电机组迟相运行，输送无功功率，致使电网电压较高，上标电站作为丽水电网的调峰电站，为考核上标电站两台发电机组进相运行的能力，为今后机组进相运行提供技术保证，确保在允许进相深度运行时，发电机功角、各电气量、各部位温度都在限额内，确保机组安全运行。

本文介绍了上标电厂水轮发电机组进相运行试验过程及结果。

1、进相运行方式发电机进相运行是一种欠励运行方式,它与迟相运行的主要差别在于:静稳定性有所下降和由于漏磁通向量的改变使定子铁芯端部结构件温度比迟相高。

故需通过试验考核发电机在进相运行工况下的稳定性和定子铁芯端部结构件的温升,以确保发电机进相运行的安全可靠。

2、进相运行的理论依据为便于分析,假设电网为无限大系统,那么电网的电压和频率不会因为一台发电机运行情况的改变而改变,即并网发电机的电压U和频率将维持常数,并假设保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门),那么发电机输出的有功功率也将保持不变,即E0sinθ和Ia cosφ为常数。

图1给出了有功功率不变而空载电势变化时, 隐极发电机的电势相量图,E0 和Ia 的矢端必须落在直线AB和CD上。

图11)如果在某一励磁电流If 时,Ia 正好与U平行,此时无功功率为0,发电机输出的全部是有功功率,发电机正常励磁。

发电机进相运行分析

发电机进相运行分析发电机的进相运行是指发电机的三相线圈进入定子磁场后，开始产生电动势，并输出电能的过程。

这个过程涉及到线圈的电势波形、相位关系、磁通分布等一系列物理现象。

以下将从这些方面对发电机的进相运行进行分析。

首先，发电机的进相运行是通过转子磁场和定子线圈之间的相对运动实现的。

当转子磁场和定子线圈的磁通相互作用时，定子绕组中的电位能随时间变化，从而产生电势。

这个电势的波形一般为正弦波，并符合导线切割磁力线时产生电动势的法拉第定律。

其次，进相运行的过程中，三相线圈同时产生电势，但它们之间存在一定的相位差。

这个相位差是由于线圈的几何布置以及线圈在磁场中的位置不同导致的。

在理想的情况下，三相线圈的电势波形应该有120度的相位差。

这个相位差可以通过合理设计发电机的定子线圈布置来实现。

另外，进相运行还涉及到定子磁通的分布情况。

定子磁通的分布会影响线圈中电势的大小和波形。

通常情况下，为了使线圈中电势尽可能均匀，发电机的定子磁通分布应该尽可能均匀。

这要求在发电机的设计和制造过程中，要合理布置铁心与线圈，并采取一些措施来改善磁通分布。

最后，进相运行还需要保证发电机的转子能够提供足够的磁场。

转子磁场的产生通常是通过直流励磁的方式实现的。

发电机的励磁系统提供直流电流，使转子产生一定的磁场，从而与定子线圈的磁场相互作用，产生电势。

因此，在进相运行前，发电机的励磁系统需要预先进行调试和测试，保证转子磁场的正常产生。

总之，发电机的进相运行是一个复杂的过程，涉及到电势波形、相位关系、磁通分布等多个方面。

在发电机的设计、制造和运行过程中，需要对这些方面进行合理的研究和处理，以确保发电机能够正常工作并输出电能。

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理水轮发电机是一种利用水流的动能转化为电能的发电设备。

它的运行过程主要包括水流供给和能量转换两个环节。

首先是水流供给环节。

水轮发电机需要在水流充足的地方建设水库或者引入自然水域的水，以确保水流的稳定供给。

水库或水域的水流通过放水闸门进入发电机的水轮室，在水流的作用下推动水轮旋转。

其次是能量转换环节。

水流通过进水管道进入水轮室，然后逐渐加速，使水轮叶片转动。

水轮叶片通过与水流的冲击和推动，转动轴将水流的动能转化为机械能，进而通过水轮发电机的转子和定子产生电能。

电能通过输出端口供应给电网或者负载使用。

水轮发电机可能会出现一些故障，需要进行分析处理：1. 水流供给不稳定：如果水库或水域的水流供给不稳定，造成水轮发电机转速不稳定或停止运行，可以通过加建水库或引入其他水源等措施来解决。

2. 水轮叶片损坏：水轮叶片由于长期受到水流的冲击和磨损，可能会出现损坏或变形，导致发电效率降低。

需要定期检查和更换叶片，确保其完好无损。

3. 水轮发电机转轴断裂：水轮转轴承受了较大的转矩和运动负荷，可能会出现断裂的情况。

需要进行轴的更换和修理。

4. 电路故障：发电机的电路可能会出现短路、断路等故障，导致电能无法正常输出。

需要检修电路，排除故障。

5. 水轮室堵塞：水轮室可能会堵塞杂物，阻碍水流的正常流动，影响水轮发电机的运行。

需要定期清理水轮室，确保水流通畅。

为了确保水轮发电机的正常运行，需要定期进行维护和保养工作，及时发现并解决故障。

在建设水轮发电机项目时，需要充分考虑水流供给问题，选择合适的地点和水源，以保证发电机的高效运行和稳定发电。

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理水轮发电机是利用水的动力驱动涡轮转子运动，通过转子的转动产生机械能，再通过驱动发电机转子运转产生电能的一种发电装置。

水轮发电机广泛应用于水电站，是水电发电的主要设备之一。

在水轮发电机的运行过程中，可能会出现各种故障，对于这些故障需要及时进行分析和处理，保障水轮发电机的正常运行。

本文将试述水轮发电机的运行及故障分析处理。

一、水轮发电机的运行原理水轮发电机的运行原理是利用水能转化为机械能，再通过转子转动产生电能。

水轮发电机主要由水轮机和发电机两部分组成。

水轮机是将水的动能转化为机械能的装置，水流经过水轮机叶片，带动叶片旋转，叶片转动带动转子旋转，产生机械能。

而发电机则是将机械能转化为电能的装置，转子的旋转带动发电机转子旋转，通过感应发电原理产生电能。

水轮发电机在运行过程中，需要根据水的流量、水头等参数合理控制水轮机的转速，以保证水轮机的稳定运行，同时也需要合理控制发电机的运行参数，保证发电机的正常工作。

水轮发电机的运行需要注意保持水轮轴承、润滑系统、冷却系统等部分的正常工作状态，以保证水轮发电机的正常运行。

1. 水轮机叶片受损水轮机叶片受损是水轮发电机常见的故障之一。

水轮机叶片受损可能会导致水轮机转速不稳定、功率下降等问题。

叶片受损的原因可能是叶片材质不佳、运行过程中受到冲击、磨损等。

一旦发现水轮机叶片受损，需要及时停机检修，更换损坏的叶片，保证水轮机的正常运行。

2. 涡轮下游水位变化涡轮下游水位的变化可能会影响水轮发电机的运行。

在水位急剧下降的情况下，可能会导致涡轮叶片与水流脱离，产生冲击力，导致水轮机震动、声音异常等现象，严重情况下可能会损坏水轮机设备。

对于涡轮下游水位的变化，需要及时调整水轮机的转速，以保证水轮机的安全运行。

3. 涡轮轴承故障4. 涡轮振动异常涡轮振动异常可能是由于水轮机失衡、叶轮磨损不均匀等原因引起的。

涡轮振动异常会引起水轮机叶轮和轴承的额外压力和磨损，同时也会影响水轮机的稳定运行。

公伯峡水电站3#水轮发电机组进相运行试验

运行。可抑制和改善电网电压水平。在进相运行时，机组各电磁参数仍然是对称的。电机继续保持同发
额定电压（高压侧）３３０Ｖ：００６额定电压（低压侧）１００：８０Ｖ
联结组别：ＮｌＹｄ１
冷却方式：ＤＦＯＡ电压组合：６￣ｘ．１ｋ３３２２５Ｖ％／８
验数据分析，出了可靠的试验结论，得确定了机组的进相运行能力，为提高系统电压质量，为系统安全调度和电厂稳定运行提供了可靠依据。关键词水轮发电机进相运行试验分析
１概述
在电力工业迅猛发展的今天，电厂、机组日大大益增多．之相应的输电线路电压越来越高，电距与输
中性点接地方式：电抗接地经短路阻抗（：３９％）１．负载损耗：４．Ｗ７９ｋ７
空载电流（：０１％）．６
步转速．因而进相运行属于机组正常运行方式中功率因数变动时的一种运行工况，只是拓宽了机组通常的运行范围；但是，进相运行的发电机与电网之间并列运行时，发电机稳定性较滞相运行时低，可能在某一进相深度时突破静态稳定极限，至失步。同甚时进相运行时发电机的端部漏磁也较滞相运行时
力系统电容电流的上升，使无功功率增大。但在节假日、午夜等低负荷情况下，系统的过剩无功必然导致电网电压升高，甚至超过允许值，使系统的安全稳定运行能力减弱，电质量下降。另一方面，调节供为电压。网中还会加装一定数量的并联电抗器。这电些静止的电容器、电抗器不仅影响了系统电压的自动投切。也增加了固定设备的投资及维护。如果在电网电压过高时．适时将发电机组进相

水轮发电机进相运行试验方案

50MW水轮发电机进相运行试验方案一、试验目的1、检验某水电站发电机进相运行对抑制母线电压的作用。

2、检验某水电站发电机机组从电网吸收无功功率的能力以及在不同进相深度时发电机端部发热、机组振动摆度和相关设备温度情况以及对厂用电电压等方面的影响。

3、考验低励限制、失磁保护、失步保护等功能的正确性。

二、试验组织与职责1、某电厂生技部负责试验的组织实施、内外协调及应急处理。

2、某电厂运行部负责试验期间的现场调度联系。

3、某电厂电气部测控分部负责编写试验方案、负责低励限制的调整。

4、某电厂电气部发电分部负责监视发电机定子线棒温度、铁心温度、三部轴承温度。

5、某电厂机械水工部负责机组各部振动、摆度的监测。

6、某电厂安监部负责试验的安全监督工作。

三、试验前准备1、试验机组AGC退出，其它运行机组AGC投入，电源电站AGC投入；电源电站AVC退出。

2、励磁系统以恒机端电压运行方式运行，低励限制按表1整定；表1 该电站发电机进相运行低励限制整定值3、非试验机组励磁系统也应以恒机端电压运行方式运行，低励限制设定值保持正常设定不变。

4、试验机组不带厂用电，但必须监视厂用电压的变化。

四、试验内容试验机组为1F、2F。

根据机组厂家提供的技术资料，进相试验按表2的内容分6步进行。

表2 发电机进相运行试验工况1、发电机在并网前的额定转速和额定电压下校准发电机功角零位。

2、系统和机组的运行方式已调至可进行试验的状态，某电厂其它机组正常运行，且要保证滞相运行，控制电源电站高压母线电压不低于35kV，以满足系统暂态稳定的要求。

3、运行人员先将发电机组按正常工况（滞相）调至负荷50MW运行，稳定一段时间并检查无异常，试验开始。

4、发电机有功保持50MW，试验人员在缓慢平稳地降低发电机励磁电流，将机组无功调至第3个工况点（Ｐ：50MW，Ｑ：-3MVAR，ＣＯＳΦ：0.998（进相）），进行该工况下的发电机进相温升试验（依据GB1029/T《三相同步电机试验方法》直接负载法实施进相温升试验），在发电机各部分温度渐趋稳定时，每隔30min检查一次温升，当发电机各部分的温度变化不超过1K/小时时，认为电机发热已达到实际热稳定状态，取稳定阶段中几个时间间隔温度的平均值作为电机在该工况下的温升。

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理水轮发电机是一种利用水能转换为电能的机器。

它通过将水流经水轮，使水轮转动，从而带动发电机旋转，产生电能。

水轮发电机的运行过程主要分为以下几个阶段：1.水的引入：水轮发电机需要引入足够的水量才能保证其正常运转。

引水的方式有多种，最常见的是利用水流动的自然力，将水引入水轮发电机的进水口。

2.水流经水轮：在进水口处，水会进入水轮室，然后通过水轮流经，并对水轮产生旋转力。

水轮的旋转速度要根据需要产生的电能大小来确定，通常可以通过改变水量或水轮叶片的形状来实现。

3.水轮驱动发电机：水轮的旋转力被传递到发电机上，从而驱动发电机产生电能。

发电机的电能输出会通过电缆输送到需要使用的地方。

尽管水轮发电机的运行过程相对简单，但它仍然存在一些常见的故障，例如：1.水量不足：如果进入水轮室的水量不足，则水轮无法产生足够的旋转力，从而无法驱动发电机正常运转。

2.水轮叶片损坏：如果水轮叶片损坏，会导致水流不能有效地带动水轮旋转，从而影响发电机的正常运转。

3.发电机损坏：水轮发电机是由多个复杂的部件组成，如果其中任何一个组件损坏，则可能导致整个系统的故障。

例如，转子损坏、绕组出现短路等。

故障分析处理的具体步骤如下：1.确定故障现象：在发现机器出现异常时，第一步是确认故障现象是什么，例如声音、振动、电压输出不稳等。

2.找到故障位置：在确定故障现象后，需要找到机器中出现问题的具体位置。

在这一步中，可以使用故障排除的技术和工具，例如检查电缆、检查机器内部组件等。

3.修复故障：一旦故障源被确认，则可以开始修复机器。

修复过程包括更换或维修损坏的部件以及对其它部件进行检测和调整。

4.测试与调试：在机器修复后，需要进行测试和调试以确保其正常运转。

可以通过观察电压输出、测量机器的功率输出等方式来确定机器是否正常运行。

总之，水轮发电机的运行过程相对简单，但在使用过程中仍然可能出现各种故障。

在故障出现时，需要尽快诊断故障，并及时修复，以确保机器的正常运转并保护其寿命。

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理水轮发电机是一种利用水力能源将水能转化为电能的发电设备。

它的运行过程主要包括水轮机的运转和发电机的工作。

水轮发电机的运行过程首先是水轮机的运转。

当水流压力到达设计要求后，通过水轮机的导流管进入水轮机，然后水流通过水轮机的叶轮，使叶轮旋转。

水轮机的转速由叶轮的叶片形状、流速和流量等因素决定。

水流在叶轮上的作用力，产生了旋转动力，推动水轮机的转动。

常见的水动力机械有水轮机、水锤蓄能器和螺旋桨机。

其中水轮机是最为常用的。

水轮发电机的运行过程的第二个步骤是发电机的工作。

水轮机将机械能传递给发电机，进而将机械能转化为电能。

发电机通常由转子、定子和励磁系统组成。

转子是旋转部分，定子是静止部分。

当水轮机带动转子旋转时，定子中的线圈产生磁感应强度变化，从而产生电动势。

通过导线将电能传输到电网中。

1. 水轮机故障：水轮机的叶片磨损、腐蚀或断裂可能导致水轮机失去正常的旋转动力。

解决方法是定期检查叶片的状态并及时更换受损的叶片。

2. 发电机故障：发电机的转子和定子之间的绝缘层破裂或损坏可能导致电路短路或漏电，进而造成发电机停机。

解决方法是定期进行绝缘层的测试，并及时修复受损的绝缘层。

3. 励磁系统故障：励磁系统的故障可能导致发电机无法正常产生磁感应强度，从而无法产生电动势。

解决方法是检查励磁系统的电路和元件，确保其正常工作。

4. 输电线路故障：输电线路的断裂或短路可能导致发电机无法将电能输送到电网中。

解决方法是定期检查输电线路的状态，并修复受损的线路。

水轮发电机的运行依赖于水流的压力和流速，以及机械部件的状态。

定期进行设备的检查和维护，及时发现和处理故障，可以保证水轮发电机的正常运行。

水轮发电机进相运行试验方案

水轮发电机进相运行试验方案一、试验目的本试验的目的是验证水轮发电机的进相运行是否能够正常进行，并且实现电能的高效转换。

通过试验，对水轮发电机的运行性能进行评估和分析，为其后续的应用提供科学依据。

二、试验设备1.水轮发电机组：包括水轮机和发电机两部分，水轮机负责将水能转换为机械能，发电机则将机械能转换为电能。

2.水源：选择合适的水源，保证水质清洁，水流稳定，并满足试验对水量的要求。

3.控制系统：包括水轮机的控制系统和发电机的控制系统，用于实现对水轮机和发电机的启动、停止和调节。

4.测量仪器：包括流量计、转速计、电能表等，用于对试验过程中的水流量、转速和电能进行测量。

三、试验步骤1.确定试验参数：根据水轮机和发电机的技术参数，确定试验中的水流量、转速和电能要求。

2.准备试验设备：清洁水轮机和发电机，并检查各部件的运行状态，确保无异常。

3.进行试验前的调试：通过控制系统对水轮机和发电机进行启动和停止的测试，确保其能够正常运行。

4.连接水源：将水源与水轮机的进水口相连接，保证水流的稳定和连续。

5.进行进相试验：逐渐打开水源阀门，调节水流量，观察水轮机的运行情况，同时测量水流量和水轮机的转速。

6.监测电能输出：将发电机的输出端与电能表相连接，实时监测电能的输出情况。

7.进行稳定性试验：在水流量和转速达到稳定后，继续监测电能输出，并观察水轮机和发电机的运行情况，以评估其稳定性。

8.结束试验：关闭水源阀门，停止水轮机和发电机的运行，进行设备的清洁和保养工作。

四、试验数据处理和分析1.记录试验数据：在试验过程中，准确记录水流量、转速和电能的测量值。

2.数据处理：对试验数据进行整理和归纳，绘制水流量-转速曲线和转速-电能曲线，以评估水轮发电机的性能。

3.数据分析：分析试验数据，评估水轮发电机的进相运行是否能够正常进行，并进一步分析其效率和稳定性。

五、安全措施1.在操作水轮发电机时，严禁将手指或其他物品放入水轮机内部。

水利发电站机组运行分析

水利发电站机组运行分析水利发电站机组是水电站中的核心设备之一，对于水电站的运行和发电效率起着重要的作用。

本篇文章将对水利发电站机组的运行进行分析，以探讨如何提高发电效率和保证机组的稳定运行。

一、机组运行状况分析水利发电站机组的运行状况对发电效率有着直接影响。

首先需要对机组的负荷特性进行分析，了解机组在不同负荷下的运行情况。

同时，还需对机组的运行参数进行监测，包括转速、压力、温度等指标，以及机组的运行功率和效率等关键参数。

通过对机组运行状况的综合分析，可以评估机组的性能表现和运行效率。

二、机组故障分析机组运行中的故障是影响发电效率的常见问题。

对于机组的故障，首先需要进行分类和识别，以便及时采取修复措施。

常见的机组故障包括轴承磨损、叶轮叶片损坏、泄漏等。

分析机组故障的原因，可以帮助确定有效的故障修复策略。

此外，还需对机组的维护和保养情况进行分析，以预防和避免机组故障的发生。

三、机组性能优化分析为了提高水利发电站机组的发电效率和经济性，需要进行机组性能优化分析。

首先是选取合适的调度策略，包括负荷调度和启停策略，以在满足发电需求的前提下最大限度地提高机组的效率和输出功率。

其次是对机组的设计以及设备的更新换代进行优化，以提高机组的转换效率和可靠性。

此外，还可以通过改进涡轮叶片的设计和水流控制技术等手段，进一步优化机组性能。

四、机组运行状态监测与预警为了保证机组的稳定运行和延长设备寿命，需要进行机组运行状态的实时监测和预警。

通过安装传感器和监测系统，可以对机组的振动、温度、压力等参数进行连续监测，并及时发出预警信号。

同时，还可以采用数据分析和故障诊断方法，对机组的运行状态进行评估和预测，以便提前采取维护措施，避免机组故障和停机损失。

结论：水利发电站机组的运行分析对于提高发电效率、保障机组运行稳定至关重要。

通过对机组运行状况的分析，可以评估机组性能并及时调整运行策略。

同时，对机组故障进行分析，可以及时采取维修措施，保证机组的稳定运行。

发电机进相运行原因分析

发电机进相运行原因分析
当发电机励磁系统由于A VR原因或故障，或人为降低发电机的励磁电流过多，使发电机由发出感性无功功率变为吸收系统感性无功功率，定子电流由滞后于机端电压变为超前于机端电压运行，这就是发电机的进相运行。

进相运行也是现场经常提到的欠励磁运行(或低励磁运行)。

此时，由于转子主磁通降低，引起发电机的励磁电势降低，使发电机无法向系统送出无功功率，进相程度取决与励磁电流的降低程度。

1.引起发电机进相运行的原因：
1)低谷运行时，发电机无功负荷原已处于低限，当系统电压因故忽然升高或有功负荷增加时，励磁电流自动降低引起进相(有功功率增加，功率因素增大，无功功率减小使励磁电流减小)。

2)A VR失灵或误动、励磁系统其它设备发生了故障、人为操纵使励磁电流降低较多等也会引起进相运行。

2.发电机进相运行的处理：
1)假如由于设备原因引起进相运行，只要发电机尚未出现振荡或失步，可适当降低发电机的有功负荷，同时进步励磁电流，使发电机脱离进相状态，然后查明励磁电流降低的
原因。

2)由于设备原因不能使发电机恢复正常运行时，应及早解列。

机组进相运行时，定子铁心端部轻易发热，对系统电压也有影响。

3)制造厂答应或经过专门试验确定能进相运行的发电机，如系统需要，在不影响电网稳定运行的条件下，可将功率因素进步到1或在答应进相状态下运行。

此时，应严密监视发电机运行工况，防止失步，尽早使发电机恢复正常。

还应留意对高压厂用母线电压的监视，保证其安全。

对水轮发电机组进相运行的研究

对水轮发电机组进相运行的研究摘要：系统的负荷较少时，过剩的无功功率会导致系统电压升高，甚至会超出规定值，影响电压质量，此时可以将发电机进相运行，吸收过剩的无功功率，降低电网电压。

本文以某电厂为例，对水轮发电机组进相运行进行了探讨。

关键词：发电机；进相运行1进相运行的含义和功角关系发电机的进相运行是指发电机向系统发出有功功率，但从系统吸收无功功率的运行状态。

发电机和无穷大电网相连时，端电压UG 恒定。

设发电机的电势为E，负荷电流为I，功率因数角为φ。

若调节励磁电流If ，在UG及P不变的条件下，随着E0的变化，功率因数角φ也发生变化。

当增加励磁电流时，E变大，此时负荷电流I，滞后于端电压UG，功率因数角φ滞后，此时发电机向系统提供有功功率和无功功率，即迟相运行。

反之，当减少励磁电流，使E减少，功率因数变成超前，此时发电机向电网输出有功功率且吸收无功功率，即进相运行。

2水轮发电机组进相运行的原因以某电厂为例，该电厂装机5×250MW，其中一号厂(以下简称老厂)机组编号1号至3号机，二号厂(以下简称新厂)机组编号4号至5号发电机组。

2018年该地区电网500kV线路长度为5132km，其充电功率为5560Mvar，充电无功补偿度为93％，较全补偿约有38lMvar的差额。

在负荷低谷时段，部分500kV系统向220kV系统下送较多无功功率，且为了平衡500kV电网过剩的无功功率，不仅需要将500kV变电站的低压电抗器全部投入，还要求500kV电网部分发电机组零无功运行甚至进相运行。

220kV电网的无功裕度在丰大方式下除了部分地区不足，其余地区均有盈余，在丰小、枯小方式下，全部地区裕度不足，在低谷时段需要投入500kV低压电抗器、减少220kV机组无功出力甚至进相来平衡过剩无功功率。

该电网地区电压，在丰大方式下可以控制在220kV及以上，满足相关规定，在丰小、枯小方式下，低谷时段需要500kV机组进相、500kV变电站高低抗投入、地区机组少发无功、变电站及时投切无功补偿装置，上限才可以控制在235kV 左右。

发电机进相运行的分析

发电机进相运行的分析【摘要】介绍了#5发电机DCS系统出现故障，运行人员调整发电机无功负荷时，造成发电机进相运行。

针对这种情况，对发电机进相运行的原因、运行状态、危害、防范措施进行专题分析。

【关键词】进相运行；无功；励磁系统一、发电机进相运行的原因1、发电机励磁调节器故障。

励磁调节器担负着机端电压控制无功功率分配及提高电力系统运行稳定等多种任务。

正常运行时，励磁调节器随时跟踪着发电机端电压的变化，若调节器跟踪、调节性能不好，都会出现误调节，使励磁电流降低，使发电机进入进相运行；#5机组出现进相运行后，工励退出运行，带等值负载，也出现过多次摆动等运行不稳定的现象。

2、系统无功过剩。

造成发电机端电压升高，励磁调节器自动跟踪，减小励磁电流以降低发电机端电压。

在这种情况下，只有某一区域内的部分机组参与调节才可以有效的改善系统电压水平，从当时的实际情况看，系统电压没有上升趋势，其他的机组也未参与调节（进相运行），所以此因不是造成#5机组进相运行的原因。

3、人为误操作。

人为将发电机励磁电流减小，造成机组进相运行。

4、DCS系统工程师站DPU故障。

DCS系统改造后，电气所有微机内的操作均是通过DPU处理后再向设备发出操作指令。

从#5机组进相时的历史追忆事件看出，当时负责励磁调节任务的DPU有间断性的下线现象，当调节无功时由于DPU与调节器之间的通讯中断，使增减磁的操作脉冲不能及时送到调节器增减磁的控制回路中，造成运行人员的误判断，当通讯恢复后，多次的调节脉冲使励磁电流降低，使机组进入进相状态。

这是造成此次机组进相运行的主要原因。

二、进相运行的状态分析发电机正常运行时，向系统提供有功的同时还提供无功，定子电流滞后于端电压一个角度，此种状态即迟相运行。

当逐渐减少励磁电流至空载励磁电流以下时，使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功，来维持定子、转子磁场所损耗的功率，功率因数角超前，即定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度，此种状态即进相运行。

水轮发电机组进相运行对改变系统电压的分析

水轮发电机组进相运行对改变系统电压的分析摘要：由于我国电网系统改造，220kV系统和500kV系统解环运行，导致我厂220kV系统在负荷高峰时电压相对较低，负荷低谷时电压较高，1、3号发电机端电压过高，虽经调整主变分接头后机端电压有所降低，但是负荷低谷时220kV系统电压仍可达到247kV，严重影响机组和电力设备的安全运行。

本文根据对发电机进相运行影响因素分析和试验结果，确定了发电机进相运行深度，从而确定了合理的运行方式，确保区域电网和电站设备安全稳定运行。

关键词：水轮发电机进相运行稳定性解环1 引言随着电力系统的不断发展，电压等级的提高，输电线路的加长，因而线间及线对地的电容加大，电网充电无功功率大量增加，如在某些低负荷时段，线路的充电功率使系统或系统的某一部分容性无功出现过剩，致使电网上某些节点附近的电压过高,甚至超过允许值,不但破坏了电能质量，影响电网的经济运行，也威胁电气设备特别是磁通密度较高的大型变压器的运行及用电安全。

传统的并联电抗器或使用调相机来吸收这部分过剩无功存在设备投资大，无法实现平滑调整等不足之处，已经不能满足当前电力系统运行特别是动态稳定性的要求。

因此,适时将大型发电机组转入进相运行, 既能抑制和改善电网运行电压过高的状况，也能获得较好经济效益。

2 220kV系统运行方式云峰发电厂现装有四台水轮发电机组，其中1号、3号发电机向中方供电，并入220千伏系统。

我厂220kV出线原来有两条线路，分别为云卧线和云水线，云卧线送至辽宁省本溪市卧龙变电所，云水线送至吉林省通化市水洞变电所，正处于辽宁电网和吉林电网的联络节点上。

但由于电网系统改造，220kV系统和500kV系统解环运行，导致我厂220kV出线将由原来的两条线路（云卧线、云水线）过渡到单线运行（云卧线），解环前云峰厂220千伏母线电压，受云水线钳制，母线电压处于可调整状态，满足系统规定要求。

解环后，220千伏母线电压受云卧线所带负荷直接影响，突变量较大，同时云卧线进行了更改，由原来送至辽宁卧龙改为送至辽宁小市变电所，即云卧线改为云小线，其输电距离长约220km，线路容升高，导致末端的我厂220kV系统电压和1、3号发电机端电压过高，虽经调整主变分接头后机端电压有所降低，但是负荷低谷时220kV系统电压仍可达到247kV，严重影响机组和电力设备的安全运行。