第二章大型发电机进相运行ppt课件.ppt

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1、第一节发电机的进相运行的必要性随着电力系统的不断发展，大型发电机组日益增多，同时输电线路的电压等级越来越高，输电距离越来越长，加之许多配电网络使用了电缆线路，引起了电力系统电容电流的增加，增大了剩余无功功率。尤其是在节假日、午夜等低负荷情况下，由线路引起的剩余无功功率，使电网的电压上升，以致超过容许的范围。过去一般是采用并联电抗器或利用调相机来吸收此部分剩余无功功率，但有一定的限度，且增加了设备投资。近些年我国也广泛地开展了进相运行的试验研究。实践说明，进相运行是一项切实可行的办法，不需要额外增加设备投资，就可

2、吸收无功功率，进行电压调整。适当进行进相运行，能降低电压，抑制和改善电网电压过高状况。该项技术措施易于实现，运行操作方便、灵活，可获得显著的经济效益。1第二节发电机进相运行的分析1.什么是同步发电机的进相运行状态？进相运行是相对于发电机迟相运行而言的，此时定子电流超前于端电压，发电机处于欠励磁运行状态。发电机直接与无限大容量电网并联运行时，保持其有功功率恒定，调节励磁电流可以实现这两种运行状态的相互转换。22.发电机进相运行的相量关系实际并入电网的同步发电机是通过变压器、线路与电网相联的。发电机进相运行的相量关

3、系如图1-15所示。此时发电机的功角为δG，发电机电势与电网电压相量之间的夹角为δs。图1-15发电机进相运行相量图3发电机迟相运行时，供给系统有功功率和感性无功功率，其有功功率和无功功率表的指示均为正值；而进相运行时供给系统有功功率和容性无功功率，其有功功率表指示正值，而无功功率表则指示负值，故可以说此时从系统吸收感性无功功率。发电机进相运行时各电磁参数仍然是对称的，并且发电机仍然保持同步转速，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，只是拓宽了发电机通常的运行范围。同样，在允许的进相运行限

4、额范围内，只要电网需要是可以长时间运行的。43.发电机进相运行特点发电机进相稳定运行是电网需要时采用的运行技术，其运行能力主要是由电机本体的条件确定。我国1989年颁布的《发电机运行规则》第47条指出：“发电机是否能进相运行应遵守制造厂的规定。制造厂无规定的应通过试验确定。进相运行的可能性决定于发电机端部结构件的发热和在电网中运行的稳定性。”发电机进相运行时就其本体而言有两个特点：1）发电机端部的漏磁较迟相运行时增大，会造成定子端部铁心和金属结构件的温度增高，甚至超过允许的温度限值；2）进相运行的发电机与电网之

5、间并列运行的稳定性较迟相运行时降低，可能在某一进相深度时达到稳定极限而失步。因此，发电机进相运行时容许承担的电网有功功率和相应允许吸收的无功功率值是有限制的。54.发电机进相运行所导致问题分析发电机进相运行,从理论上分析是可行的。但由于发电机的类型、结构、冷却方式及容量有很大的差异，发电厂的电气主接线各异，发电厂和系统连接的紧密程度不同等原因，在进相运行是容许发出多少有功功率和吸收多少无功功率，理论上的计算由于不考虑电机的饱和及励磁方式的影响等，其结果是近似的，一般要通过运行试验来决定。运行和试验时应注意的问题

6、如下：1）静态稳定性的降低当同步发电机的输入功率受到一些微小的扰动，发生瞬时的增大或减小时，如果不考虑调节器的作用，发电机能在这种瞬时扰动后很快恢复到原来的平衡运动状态，这称为发电机的静态稳定。反之，称为静态不稳定。6以隐极发电机为例，设电势为Eq，电抗xd=xq，端电压为UG，功率角为δG，则发电机的功角关系可用下式表示（1－13）由上式可知看出，在Eq、UG、xd不变的情况下，PM的变化会引起功角δ的变化，在功角为90o时，PM达到最大输出功率（1－14）对式（1-14）求导得（1－15）7可以看出：在时，

7、发电机达到静态稳定极限；在时，发电机能保持静态稳定；在时，发电机会失去静态稳定。因此，可以做为发电机静态稳定的判据。设在迟相运行时，发电机的功角为δ1；进相运行时为δ2，在运行方式由迟相逐渐过渡到进相时，由于If下降，引起Eq下降（U也相应下降一些），而xd基本保持不变，则功角δ必然要增加，即从δ1增到δ2。此时最大功率点Pmax会下移。在δ=90°时，PM=Pmax，达到静态稳定极限。此时若再减少励磁电流，则会失去稳定。8例：N水厂一台TS854/156-40型、75MW的水轮发电机，实测有功功率恒定时励磁电

8、流和功角的关系如图。功角随励磁电流减小而增大。时，增加比较缓慢。时，励磁电流稍有减小，功角增加很快。讨论：上述的功角特性是指发电机励磁系统不带自动电压调节器而言。如果发电机在运行时带上自动电压调节器，则功角特性会有一些不同，最大电磁输出功率Pmax会向右移动，使得Pmax所对应的功角δ＞90°，实现发电机在人工稳定区域运行。9例（1）一台TB-100-2型发电机，，在手动励磁和投入自动