发电机的安全运行极限与P—Q曲线 ppt课件

1)原动机输出功率极限。原动机（汽轮机）的额 定功率一般都稍大于或等于发电机的额定功率 而选定。
2)发电机的额定容量，即由定子绕组和铁心发热 决定的安全运行极限。在一定电压下，决定了 定子电流的允许值。
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一、发电机的安全运行极限
3)发电机的最大励磁电流，通常由转子的发热决 定。
➢ 发电机的安全运行极限还与发电机的端电压有关。 当发电机端电压比额定值大时，在图1上CD部分将 向右移。若发电机的端电压降低，CD 部分将向左 移。
➢ 如图1所示，因发电机的允许出力不受原动机的限 制，故P—Q 曲线的上面BC 部分不再是一水平的 直线段，而是由定子线棒容许的温升限制的圆弧。
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三、发电机的P—Q 曲线 在生产中的应用
功率 因数 1.0 0.9 0.85 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 COSφ
有功
功率
353 317
300
268
22 2
180 141
110
80
53
26
MW
无功
功率
0
155
186
201
22 6
253 244 252 255 259 260
发电机的安全运行极限 与P—Q曲线在生产中的应用
河北大唐国际
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摘要
➢ 将发电机P—Q 曲线图通过DCS 系统做成 监视画面，使运行人员能及时、方便、准 确地了解发电机的运行状况，及时做出调 整，确保机组的稳定运行。
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精品资料
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定子长期允许发热（决定了定子额定电流
In ）、转子绕组长期允许发热（决定了额
定励磁电流）、原动机功率、稳定极限等
几方面的限制。
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图一：
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二、发电机的P—Q 曲线
➢ 发电机在欠励运行时，除了要保证并列运行的稳 定性之外，还要受定子端部铁心和定子端部构件 温升的附加限制。
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二、发电机的P—Q 曲线
➢ 图1为我公司安装的中国四川东方电机股份
有限公司300MW 水氢氢冷汽轮发电机的
P—Q 曲线。在发电机氢压0.25MPa、额定
电压20KV、功率因数0.85（滞后）时，其
铭牌额定容量为353MVA。在正常条件下运
行时，发电机的最大连续输出容量为
388MVA。如图1所示，表明了发电机运行受
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三、发电机的P—Q 曲线 在生产中的应用
但实际运行中由于夜间电网系统方式的 变化，时常出现平谷时段电网电压低于 223KV，这就需要值班人员及时调整发电机 的无功功率，但随着功率因数的降低，发电 机的视在功率也应相应地降低。因此通过图 1 值班人员可以方便清晰地看到发电机此时 的运行点是否在允许范围内，并且通过图中 几个特殊的点可以计算出下列对应关系：
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二、发电机的P—Q 曲线
➢ 发电机P—Q 曲线图就是表示其在各种功率因 数下，允许的有功功率P 和无功功率Q 的关系 曲线，又称为发电机的安全运行极限。
➢ 发电机的P—Q 曲线，是在发电机端电压和冷 却介质温度一定，不同氢压条件下绘制的。发 电机在额定电压、额定氢压和额定冷却介质温 度下的运行范围是P—Q 曲线的基础。
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三、发电机的P—Q 曲线
在生产中的应用
2）转子线圈温度的监视
➢ 大型发电机转子线圈的温度及温升的监视， 目前主要靠监视发电机冷、热氢的温度来实现，
即冷氢温度在35～46℃，热氢温度≤65℃。通
4)进相运行的稳定度。当发电机功率因数小于零 （电流超前电压）而转入进相运行时，Eq和U 之间的夹角增大，此时发电机的有功功率输出 受静态稳定条件的限制，此外，对内冷发电机 还可能受端部发热的限制。
➢ 上述条件，决定了发电机参数的允许运行范 围。
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二、发电机的P—Q 曲线
➢ 在电力系统中运行的发电机，必须根据系统的 情况，调节有功功率和无功功率，在一定的电 压和电流下，当功率因数下降时，发电机的无 功功率增大，有功功率相应减少；而当功率因 数上升时，则要减小无功功率、增大有功功率， 以达到输出容量不超过允许值。因此运行人员 必须掌握功率因数变化时发电机的允许运行范 围。
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概述
➢ 随着发电机组容量的不断增大，对机组各 运行参数的监视要求更准确、及时、全面， 目前DCS系统具备了上述要求的基本功能， 但尚需我们进一步开发、利用这一先进的 监视手段，使其发挥最大作用，服务于机 组的运行监视。
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一、发电机安全运行极限
➢ 在稳定运行的条件下，发电机的安全运行 极限决定于下列四个条件：
MVAR
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三、发电机的P—Q 曲线 在生产中的应用
➢ 有了图1的图形范围和上述计算数据做参考， 值班人员可以准确调整发电机无功功率， 使其功率因数低于0.85运行，但此时发电 机的励磁电流不得超过额定值且应注意有 功功率与无功功率的配合，以满足随着随 着功率因数的降低，发电机的视在功率也 应相应地降低的条件。
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三、发电机的P—Q 曲线 在生产中的应用
1、运行监视方面
1）电压监视
机组正常运行额定功率因数为0.85（迟相）， 发电机通过做进相试验，具备在额定功率因数为 0.85（迟相）～0.95（进相）范围内连续调整的 能力，目前我公司严格执行调度局下发的季度电
压曲线，即高峰时段为223KV～230KV，平谷时段 223KV ～ 228KV。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
摘要
➢ 本文重点阐述了将发电机的P—Q 曲线图在 DCS 系统上做成监视画面后，使运行人员 多了一种直观、方便的监视手段，从而达 到在各种运行工况下，都能给值班人员提 供即时、准确的参考信息。此项工作在实 际实施过程中还需要热控人员的大力配合， 共同探讨，使监视画面发挥其最大效用。