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。其特点是失磁前有功越高，故障后吸收无功越多，最终造成发电机过流。

四、发电机进相运行时的注意事项

1. 发电机进相运行前，检查发电机励磁调节器应运行在自动方式，发电机励磁调节器的低励限制功能及发电机失磁保护投运正常。检查调速系统灵活、无卡涩。

2. 发电机进相运行时，应按值长命令调节发电机进相深度。若因网上电压高，发电机自动进相运行时，应对发电机各参数加强监视，同时要及时向上级汇报。

3. 发电机进相运行时，在增、减发电机励磁时，速度要缓慢，切忌快速大幅度调节，进相运行的限制值控制在规定范围之内，且始终保持小于低励限制动作值。

4. 发电机进相运行时，在降低发电机励磁时，若低励限制器动作，应立即停止降低发电机励磁，适当增加发电机励磁，保证发电机各参数在正常范围内。

5. 发电机进相运行时，要注意监视发电机的静稳定情况，发电机各表记指示正常无摆动且检查发电机声音正常，防止发电机失步或振荡发生。

6. 发电机进相运行时，应严密监视发电机定子铁芯端部的温升，防止发电机过热的发生，铁芯端部的温度不超过120℃、铜屏蔽温度不超过120℃。

7. 发电机进相运行时，如发现其它运行机组有功、无功有明显的摆动现象时应即刻增加进相发电机励磁电流，同时汇报值长，恢复该发电机迟相运行。

8. 发电机进相运行时，如果6kV主要辅机发生故障或需要倒换时，应申请中调停止进相运行的发电机，恢复发电机迟相运行状态，防止由于启停过程中设备吸收无功负荷较大，造成6kV、400V厂用电压过低，保护动作或400V部分设备跳闸。

9. 发电机进相运行时，如果发生设备故障，需要降负荷消缺时，立即申请中调停止进相运行，待机组恢复正常运行后再申请进入进相运行。

当发电机进相运行时，定子端部漏磁较迟相运行时增大。特别是大型发电机线负荷高,正常运行时端部漏磁比较大,端部铁芯压指连接片温升高,进相运行时因为漏磁增大,温升加剧。故进相运行时发电机端部电压降低,厂用电电压也相应降低,如果超出10%,将影响厂用电运行。

因此,同步发电机进相运行要通过试验确定进相运行深度，即在供给一定有功状态下,吸收多少无功才能保持系统静态稳定和暂态稳定,各部件温升不超限,并能满足电压的要求。

当系统供给的感性无功功率多于需要时,将引起系统电压升高,要

求发电机少发无功甚至吸收无功,此时发电机可以由迟相运行转变为进相运行。

五、发电机进相运行现象

1、励磁电流大幅度减少;

2、发电机定子电压降低;

3、发电机无功负荷变为负值。

六、发电机进相运行危害

1、增加发电机有功负荷，将使发电机向不稳定方向发展，易造成发电机失稳运行甚至系统振荡事故。

2、继续减少发电机励磁电流，使发电机进相深度增加，可能导致发电机失磁保护动作或发电机失稳运行。

3、发电机进相运行，定子电流增加，定子发热增加;发电机进相运行时，定子端部漏磁通变化比增大，使得端部发热最严重，发电机定子线圈温度将持续上升。

4、发电机进相运行，发电机出口电压降低，使得6KV母线电压降低。设有低电压保护的高压电动机将跳闸;运行中的各电气设备，因母线电压降低，电流增大，导致设备发热，长时间运行会损坏设备绝缘。

七、发电机进相运行注意事项

1、发电机的进相运行必须严格按照调度命令进行，应按规定调节发电机进相深度。

2、发电机进相运行时，发电机励磁调节器应运行在自动方式，

发电机励磁调节器低励限制器及发电机失磁保护投运正常，励磁系统无任何缺陷及异常。

3、在增减发电机励磁时，速度要缓慢，切忌快速大幅度调节，进相运行的限制值控制在规定范围之内，且始终保持小于低励限制动作值。在降低发电机励磁时，若低励限制器动作，应立即停止降低发电机励磁，适当增加发电机励磁直至告警消失。

4、发电机进相运行时，监盘人员应严密监视，使其各参数在允许范围内运行。要认真监视发电机进、出口风温，严密监视发电机定子铁芯的温度，防止发电机过热的发生。要保证发电机定子铁芯、绕组允许最高温度不超过130℃，发电机定子电压不应低于额定值的95%，应保持发电机定子电流不超过额定值。

5、发电机进相运行时，要注意监视发电机的静稳定情况和机组振动情况，注意发电机各表计指示正常无摆动，防止发电机失步发生，若发生发电机失磁则按照电气运行规程中发电机失磁事故处理。

6、发电机进相运行时，应注意机组厂用电压(必须保持6KV母线电压5.9KV以上，400V母线电压360V以上)。若汽机、锅炉、脱硫专业启动6KV设备，启动前必须通知电气人员先调整6KV母线电压(5.9KV以上)。必须注意厂用母线电压偏低引起的厂用电动机过电流问题，应严密监视厂用电动机各部温度不超过允许值。

7、当系统发生故障，应迅速增加发电机励磁，使其转入迟相运行。当系统发生振荡时，进相运行机组不得干预自动增加无功;当系统及发电机发生振荡或失去同步时，应立即增加进相运行机组的励磁