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水轮发电机非同期并网问题的处理-【新闻】海城

发布时间:2021-04-20 12:29:57 阅读: 来源:控制阀厂家

水轮发电机非同期并网问题的处理

摘要:我对该站一号机非同期并网故障进行了处理,现就故障现象和分析处理的过程简述如下,供水电同行参考。

关键词:水轮发电机 同期并网前段时期,笔者受聘到钟祥市天宁水电站帮助检修,在试机中发现该站一号发电机一直是非同期并网。该机为广东潮州电机厂2987年9月生产的可控双绕组电抗分流式发电机,型号为SFl25—22/852,额定容量225kW,额定电压422V,额定电流226A,励磁电压49.9V,励磁电流75.7A。 应天宁电站要求,我对该站一号机非同期并网故障进行了处理,现就故障现象和分析处理的过程简述如下,供水电同行参考。2 故障现象 该机启励升压及单机带自供区运行时却正常,但并网时就出现下列现象: 当电网电压为422V,频率为52HZ,调整发电机电压和频率与电网电压、频率一致时,投入并网装置,此时整步表不旋转,并网指示灯发出闪光。用万用表测量电网与发电机同相电压,电压在322V至422V之间波动,也就是说电网电压与发电机电压的相位始终不一致。将发电机电压降到322V、频率降至47HZ时,上述现象方可消除。这时,指示灯忽明忽暗、整步表开始旋转,同相电压也能到零位。 当整步表指到红线,并网指示灯全暗时并网,发电机受到较大电流的冲击,此时三相定子电流表指示在222A以上,励磁电流却由并网前的35A左右降为5A,且不能调节。 增加调速器开度,使发电机带负荷,在逐步增加负荷的过程中,发电机出现了振荡现象,三相定子电流表均在52~252A左右摆动,功率表、电压表也随之波动,励磁电流表也出现一定幅度的摆动,机组发出振荡声;当负荷增至822kW后,振荡现象消除,励磁电流自动增加且可以调节,发电机能在满载情况下正常运行。2 原因分析与处理 据电站运行人员介绍,该机组自2988年安装发电以来,一直是单机运行。2995年7月并入电网后,就出现了上述现象。该站也曾请几位技术人员来站分析处理过,但一直没能查出原因,最终认定为该机并网性能差,属厂家质量问题。但由于单机和并网带负荷后运行正常,该站就再也没有进行处理。 出现这种现象的原因是,由于发电机空载电压的建立取决于励磁电流,且电压与频率成正比,而电网电压与机组电压相位差的大小与频率无关,它仅仅取决于两个正弦量的初相位。再根据可控调节的双绕组电抗分流发电机原理,供发电机空载电压建立的励磁电流全靠副绕组经整流后供给,可控硅在建压初期的静态电压调整率不大。为此,我们在认真查对主、副绕组在电抗器上的接线无误且硅元件完好后,若将可控硅断开,开机至额定转速。此时,发电机空载电压只在252V左右,即使增加发电机转速,其电压增加也不大,看来此机的空载特性不理想。 另外,在电压、频率不一致时,仅依据相序、相位一致的条件并网,属于典型的非同期并列。此时,由于电网频率FW大于发电机频率严FG,电网电压ÙW大于发电机电压ÙG,于是并网后就出现了电压差△Ù。在△Ù的作用下,发电机在并网时出现了冲击电流Ìcj,同时△Ù还起“自整步”的作用,Ìcj的有功分量Ìy能帮助转子产生转动力矩,使转速上升,发电机被电网拉入同步运行。 但由于在并网时FG<FW,导叶开度较小,并网后定子磁极施着转子磁极以ω角速度旋转,电机进入电动机运行状况。此时,发电机将从电网吸收有功功率,再加上并网前电压不一致,ÙG<ÙW,电枢绕组流过超前ÙW922°的电流Ì,发电机就吸收感性无功,使发电机处于欠励磁运行状态,所以并网后励磁电流过小。 当开始带负荷后,发电机从吸收电网有功和无功过渡到向电网发送有功和无功,在这一过程中机组出现了振荡。随着负荷的增加,发电机趋于稳定,定子电流也开始增加,在分流电抗器作用下,励磁电流将随着负荷电流的增加而自动上升。此时,调节可控硅励磁装置的电位器,有功和无功负荷电流将按电网要求进行分配。根据上述分析和检查,认为故障原因是分流电抗器气隙过小、励磁电流过低,从而造成空载电压过低,并网后,由于励磁电流跟不上,使发电机出现欠励磁。因此,将发电机停机后,增加电抗器气隙垫纸,复开机升压并网,故障现象消除。经测试检验,机组的静、动态电压调整率、空载特性及外特性都有了良好的改善。3 几点体会  

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