灯泡贯流式机组低频灭磁原因及其处理方法

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1、江西电力第33卷2009年第5期文章编号：1006—348X(2009)05—0025—03灯泡贯流式机组低频灭磁原因及其处理方法龚强，徐擎天，吴琳(1．江西省电力科学研究院，江西南昌330096；2．江西赣能居龙潭水电厂，江西赣州341100)摘要：水电机组的低频灭磁作为发电机的一道保护，一般在机组甩负荷时发生。但当机组因故频率低于45Hz时，低频灭磁动作会导致事故停机，引起电网频率扰动。对此，文章根据对廖坊水电站低频灭磁的处理，提出解决灯泡贯流式机组低频灭磁现象的方法思想，并取得成功。关键词：灯泡贯流；

2、低频灭磁；处理方法中图分类号：TM312文献标识码：BAbstract：Lowfrequencydeexcitation，preventionforgenerator，oftenhappenedwhenloadrejection．Whenthefrequencyislowerthan45Hz，lowfrequencydeexcitationwouldcauseunitshutofandfrequencydisturbance．Thepaperproposedsolutionforthisproblem．Ke

3、ywords：bulbturbinegenerating；lowfrequencydeexcitmion；solution析处理。U刖吾2低频灭磁的分析及处理随着我国国民经济的迅速发展．对电力的需求中电投廖坊水电厂装有3台l6．5MW灯泡贯也随之迅猛增长．而其对电能质量的要求也日愈趋流式水轮发电机组，总装机容量49．5MW，2006年9高。水电厂因其具有启动快，增负快的优点，在电网月底，3台机组相继建成投产。水轮机型号为GZ运行中承担着调频、调峰的重任。其运行的情况直(B14)一WP一470，其额定转速是1

4、15．4r／rain，额定功接影响到电能质量，进而影响到电网的稳定安全运率17MW，设计水头10．IIll，发电机型号SFWG16．5—52／行。5000，调速器型号BWST一8O一6．3。1低频灭磁产生的原因及其危害其所使用的调速器为步进式电机电液转换器／机械液压随动系统，其框图如图l所示。低频灭磁一般在机组甩负荷时发生。这是对发电机的一道保护。江西境内气候为亚热带湿润气候，r一磁税面丽⋯⋯～⋯百厕磺百r。谖磋泵’_1雨季较多。当雷电或线路故障引起甩负荷时，机组频率常会低于45Hz，此时灭磁开关跳闸致使机

5、组停机，甚至厂用电消失(对于单回路的电站)。机组出现低频灭磁现象，从而导致的事故停机、厂用电消失，引起电网频率扰动，直接影响到电网的安全稳定运行和电网的电能质量。实际运行中，一些低水头大流量的灯泡贯流式机组，由于雷电或线路故障引起甩负荷时，调速系统常会出现转速低于45Hz的低频灭磁现象。为此我们特别针对中电投廖坊水电厂出现的低频灭磁现象进行了分收稿日期：2009一o4—28作者简介：龚强(1981一)，男，助理工程师，长期从事水轮机组测试研究工作。26江西电力第33卷2009年第5期常工作时，连接套克服复中

6、弹簧的阻力而动作。客体内的台阶和垫板上的台阶分别限制了连接套的上下运动行程。在设备异常状况时，步进电机失电而无转矩输出．连接套受复中弹簧的作用力迅速地回复到中间位置，从而保证了机组运行的安全。在其控制算法上采用PID综合算法，即微分环节采用位置式算法。即对全量直接作衰减运算．比例和积分环节则采用增量式算法，可避免位置式算法中积分环节的累积计算，减少计算机运算工作量，极图3屡坊水电厂1号机组甩负荷波形图大改善了动态调节品质，在大扰动情况下起过度调图3为廖坊水电厂1号机组甩负荷时出现低频节时间短，超调量小灭磁现

7、象而导致机组停机的录波图。其表达式为：通过对机组参数的分析以及大量的现场试验．Y(n)=Yn(n-1)+AY(n)+AY—n)(1)归纳出引起灯泡贯流式机组低频灭磁的原因有以下式中：△Yp(n)=K△e(I1)；三点：1)灯泡贯流式机组具有其独有的特点：转动惯YI(n)=I·Te(n)；量小、运行水头低、流量大；调速器厂家设计其程序Yf)(n)=(T+T)·YD(n-1)+KD·1／T+'rAe(n)时“习惯”于混流式机组的思维．未根据具体机型调其响应特性如图2。整其程序；2)导叶分段关闭时间t、t设置不合

8、适或设计单位的计算值与实际有很大偏差。导叶分段关闭时间是由设计单位根据引水系统和机组的实际情况进行调节保证计算得出来的，这只是一个参考数据，具体应根据机组实际甩负荷试验来验证和修正：3)导叶拐点位置调整得不好或设计单位的计算值与实际有很大偏差，不同水电厂的拐点位置是不一样的，具体位置也应根据试验结果来确定。基于上述3点分析，通过以下试验来进行验证：1)调整调速器PID参数进行仿真甩负荷试验；图2PID调节器的阶跃