浅谈发电机进相运行

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1、浅谈发电机进相运行功率因素二有功功率/视在功率视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方何谓发电机进相运行？有何注意事项？发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功，定了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，此种状态即进相运行.同步发电机进相运行时较迟相运行状态励磁电流大幅度减少，发电机电势Eq亦相应降低•从P■功角关系看，在有功不变的情况下，功角必将相应增大，比值整步功亦相应

2、降低，发电机静态稳定性下降•其稳定极限与发电机短路比，外接电抗，自动励磁调节器性能及其是否投运等有关.进相运行时发电机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，正常运行吋端部漏磁比较大，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•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.发电

3、机进相运行受哪些因素限制.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.制约发电机进相运行的主要因素有：(1)系统稳定的限制(2)发电机定子端部件温度的限制(3)定子电流的限制(4)厂用电电压的限制为什么汽★发电机进相运行时，定子端部铁芯严重发热？汽*发电机运行时，定子绕组端部的漏磁场也是以同步转速对定子旋转的，其漏磁场的一部分是经过定了绕组端部空间，转了护环，气陷及定子端部铁芯构成磁路的，因此使定子端部铁芯平面上产生涡流

4、而发热•此外，励磁绕组紧靠护环，因此它的漏磁场主要经护环闭合，当进相运行时，由于励磁电流减小励磁绕组端部漏磁场减弱,于是护环的饱和程度下降,减小了定子端部漏磁场所经过磁路的磁组，从而使定子端部漏磁场增大，铁损加大，致使定子端部铁芯严重受热.随着电力系统的发展、机组容量的不断扩大和超高压远距离输电线路的应用，系统有很大的电容电流。当负荷低谷时期，由于输电线的电容电流使系统产生的无功功率增加，造成电力系统特别是HOkV以上的母线电压超过额定的上限。随着电力市场的建立和完善，发电企业已经开始实行竞价上网，电压

5、作为电能质量的重要指标同时也作为辅助电力市场的重要部分，考核与奖励将会越来越重。传统的电压调节手段已不能满足现代电力系统运行的要求，所以增加发电机的无功调节手段势在必行。发电机的进相运行，吸收电力系统中过剩的无功功率来降低电压，是电网调节的一个强有力的调控手段。一、发电机进相运行的效益（一）降压效益。由于系统负荷低谷时，无功过剩，系统电压过高,采用发电机进相运行后，已成功进行进相运行机组的试验结果表明，每吸收无功功率5-10MVAR,一般可使220KV母线电压降低1KV。根据现行的江苏电网企业考核办法及

6、即将运行的华东电网辅助电力服务市场规则都会取得受益。（二）节能效益。变压器、电动机等电气设备铁损与电压的平方成止比，运行电压升高使损耗增大，进相运行使运行电压降低后，可使这部分损耗消除。另外，进相运行还可以减少励磁电流，降低厂用电量。（三）保证电力设备安全。运行电压升高，由于铁损的增加使电气设备运行温度提高，势必加速绝缘老化，缩短其使用寿命，进相运行使电气设备处于正常额定值电压运行，可确保设备在设计使用期内安全运行。二、发电机进相运行应考虑的几个问题（一）发电机定子铁心端部发热发电机端部漏磁通是由转子和

7、定子的漏磁通合成的，它是一个随转子同速旋转的旋转合成磁场。该旋转漏磁场磁通在切割静止的定子端部各金属结构件时，就会在其中感应涡流和磁滞损耗，引起发热。特别是定子端部铁心、压指、压环等磁阻较小的部件，因通过的磁通多,在局部冷却强度不足时，就会出现局部温升过高的现象。发电机由滞相变为进相运行时，端部合成磁通随之显著增大，端部元件的温升也显著增大，甚至越限，成为限制发电机进相运行的条件之一。因此，要通过现场试验作岀温升曲线来确定进相运行的深度。（二）发电机的静态稳定当发电机在某恒定的有功功率进相运行时，由于励

8、磁电流较低，因而其静稳定的功率极限值减小降低的静稳储备系数即静稳能力降低（如图1所示）。保持有功P恒定，逐渐降低励磁电流，直至进相运行至E02,此时励磁电流感应的电势为E02。若增加进相深度，应继续降低励磁电流，此时感应电势E03更低。由于保持P恒定，功率必然由8a升至8b,当励磁电流降至使发电机的运行功角增大而达静稳定的临界稳定点8=90o若继续降低励磁电流，则失去静稳而失步。由此发电机的进相容量受到限制。图1发电机功角随励磁电流降低而增