发电机进相运行分析
QFQS—200发电机进相运行稳定性分析
QFQS—200发电机进相运行稳定性分析随着大容量机组的投入、地区电网的联合、分布式电网的并入、供电电缆的广泛使用、输电配电线路的增加，系统中枢点母线电压普遍升高，线路无功功率明显过剩。
这已经成为电力系统突出的问题。
过多的无功功率不仅会影响电网电压的质量，还会影响设备的运行质量。
在电力系统中选取合适的大容量发电机组进相运行，即在保持发出有功功率不变的情况下，调节励磁电流，使发电机进入欠励磁状态。
进相运行的机组功率因数从正转负，向系统发出容性无功，进而降低系统运行电压。
本文以一台*****2汽轮发电机为研究对象，利用MATLAB/Simulink軟件，建立带有自动励磁调节器的发电机进相运行系统模型。
首先，分3种工况进行仿真，与电厂相同工况运行的实际试数据相对比，验证模型的正确性。
然后，针对发电机带有120MW负载的工况，分析进相深度对系统稳定性的的影响。
最后，在此模型基础上增加一台汽轮发电机组，研究两台机组进相运行的特点与优势。
1 进相运行制约条件发电机进相能力一般与本身的结构参数、特性以及冷却方式有关。
在维持有功功率恒定情况下，调节励磁电压，进而改变发电机的定子感应电势。
在功率因数由正转负的过程中，无功功率从感性转变为容性。
随着励磁电流越来越低，进相程度加深，功角越来越大，这必然会影响系统稳定性。
功角的变化会导致发电机端部漏磁增加，使定子端部发热加重。
发电机进相运行过程中，机端电压也会跟着降低，一般规定最低电压不能超过90%的额定电压。
所以进相运行要受到稳定极限、定子铁芯温升、机端最低电压的条件制约。
随着制造工艺水平的提高与氢冷技术的大量采用，定子端部因为漏磁通的影响导致局部过热不再是大容量发电机进相运行主要限制条件。
在发电厂通常采用提高母线电压的方式缓解厂用电的电压问题，但辅助设备的增加使厂用负荷加大，即使母线提高电压，机端电压降低的影响也越来越大，不能忽视。
功角增大可能威胁系统的静态稳定，一旦机组运行在临界区域时会影响系统的暂态稳定，而且相邻发电机运行方式差别较大还易引起系统的低频振荡。
发电机进相运行相关问题探讨
区域治理智能电力与应用发电机进相运行相关问题探讨李明瀚辽宁华电铁岭发电有限公司，辽宁 铁岭 112000摘要：发电机进相运行对于保证整个电力系统稳定运行等方面起着非常重要的作用，而发电机在实际进相运行中，受到了多方面的影响，为了全面保障发电机在电力系统中发挥有效的促进作用，积极强化对当前发电机进行运行相关问题的分析，对于实际工作的进行起着非常重要的意义。
关键词：发电机；进相运行；相关问题；探究分析发电机进相运行主要体现在当发电机以定子电流运行的情景下，如果电流滞后于端电压，那么则会导致整个系统运行出现在过励磁运行的状态，那么则是迟相运行。
与以上状态相反的则是发电机进项运行，即表现为发电机的定子电流是超前于端电压，一般表现为欠励磁运行状态。
对于发电机运行而言，如果其处于迟相运行和进相运行状态中间时，那么将会导致发电机都会存在有功功率，但是迟相运行状态下的无功功率属于感性无功功率，进相无功功率属于容性无功功率，工作人员对两种状态做好监测工作，会明显发现功率表的数值是不同的。
而且，发电机进相运行状态在电厂规程里，是作为一种异常状态而存在的，会导致发电机吸收感性无功功率。
但是，随着发电机运行范围发生变化，进相运行状态在功率因数变化的基础上，也被视为一种正常的运行状况。
这主要体现在发电机进相运行情景下，发电机的各个系统都是保持在同速运转的情景下，而如果各电气参数始终保持对称，那么则是属于正常现象。
所以，在当前诸多电厂中，发电机保持为一种进相运行的状态也是属于正常状态。
为了明确进相运行状态是否会受到多方面的影响，尽力保证发电机的正常化运行，强化对发电机进相运行相关问题的分析，对于实际工作的进行具有非常重要的意义[1]。
一、电厂电压限制问题分析发电机进相运行中，发电厂电压设定额数对于进相运行结果和状态起着非常重要的影响作用。
如，某电厂的电压最大限制为80MVAR，但是为了明确进相真正的能力，需要在常用电厂所使用的备用电源启动前提下，进行科学化的试验工作。
同步发电机进相运行分析
同步发电机进相运行分析摘要：本文主要阐述当发电机进相运行时，对发电机静态稳定的影响及稳定储备系数的限制。
同时对发电机端部发热情况的分析，以及对厂用电电压的影响及减少发电机端部漏磁的措施。
关键词：发电机；进相；迟相；无功功率；静态稳定；磁通1.概述随着电力系统的不断发展，高压输电线路和电缆长度不断增加，以及为弥补高峰负荷时无功的不足，在电网中分散装设许多静电电容，这些都使系统的电容性无功功率增加，因而在低负荷运行时，系统或系统的某部分，容性无功可能超过负载感性无功和网络无功损耗之和，并在电网的某些枢纽点上会产生电压上升，以致超过容许范围。
例如元宝山发电责任公司三台600MW机组由于处在电网末端，发电机出口母线电压经常升高，造成发电机进相运行使其定子端部的压指、压圈等部件产生过热而受到损坏，因此元电在500KV母线并联一组可调电抗器来吸收多余的无功功率，但这总有一定限度，且增加了设备投资。
因此早在五十年代，国外就开始试验研究大容量发电机进相运行，以吸收无功功率进行电压调整。
近些年来我国也广泛开展了进相运行的研究工作。
实践表明，发电机进相运行是切实可行的。
进相运行，实际就是发电机在欠激状态下运行。
发电机在过激时，会向系统送出无功，这时定子电流落后于端电压。
而欠激磁时会吸收系统无功，或者说向系统送出电容性无功，补偿系统电容性负荷，定子电流超前于端电压。
发电机这种欠励磁进相运行方式，对发电机静态稳定和端部发热都产生不利的影响。
因此在《发电机运行规程》中不能不作出一定的限制，要求在有自动电压调整器时，容许短时间在cosΦ＝﹙0.95～1﹚范围内运行。
对于进相运行时，容许的有功和无功出力一般要通过试验，根据静态稳定和端部发热情况决定。
2.进相运行对静态稳定的限制以隐极同步发电机与无穷大电网并联为例，若发电机直接与电网，其功角特性为：Pdc=m（E0U/Xd）sinδ.上式中：Pdc（发电机电磁功率）；E0（发电机空载电势）；U（发电机端电压）；Xd（发电机同步电抗）；δ（功角）。
同步发电机进相运行
同步发电机进相运行发电机进相运行是利用系统现有设备，吸收电网负荷低谷时的过剩无功功率，实现无功平衡，满足降压实际需要而采取的有效措施。
在进相运行限额值的范围内运行是安全的。
标签：必要性；状态分析；特点1.发电机进相运行的必要性在高电压、远距离输电的大电网中，当电力负荷处于低谷时，在轻负荷的高电压长线路和部分网络中，会出现系统电压升高甚至电压超上限的情况，并有日趋严重的态势。
这不但破坏了电能质量、影响电网的经济运行，也威胁电气设备特别是磁通密度较大的大型变压器的安全运行以及用电安全。
因此急需寻求有效的降压措施。
适时将发电机进相运行，就能降低电压，抑制和改善网络运行电压过高的情况。
该方法技术措施易于实现，运行操作方便、灵活，可获得显著的经济效益，已成为一种切实可行的调压方式，在系统中已经得到广泛的应用。
2.同步发电机进相运行的状态分析发电机进相运行是一种同步低励磁正常稳定运行方式，相对于发电机静子电流IG滞后于静子电压UG的迟相运行而言，进相运行时功率因数是超前的，即发电机静子电流IG超前于静子电压UG。
该方式运行时，发电机发出有功功率的同时，可不发或从系统吸收无功功率。
假定发电机直接接于无限大容量电力系统。
端电压UG保持不变，设发电机电势为Eq，定子电流为IG功率因数角为Φ，功角为δ，发电机同步电抗为Xd。
如果调节励磁电流If，Eq随之发生变化，功率因数角Φ同时发生变化。
如果增加发电机励磁电流If，Eq则变大，此时发电机负荷电流产生去磁电枢反应，功率因数角Φ是滞后的，即发电机定子电流IG滞后于发电机的定子电压UG，发电机同时向系统输送有功、无功功率。
发电机这种运行状态称之为迟相运行状态。
反之如果减少发电机励磁电流If，使发电机电势Eq减小，发电机负荷电流将产生助磁电枢反应，功率因数角Φ变为超前，即发电机定子电流IG超前于定子电压UG，发电机向系统输送有功功率，但从系统吸收无功功率。
发电机这种运行状态称之为进相运行状态。
发电机进相运行定义及注意事项
一、常规情况下，由于感性负荷较多，一般发电机在发出有功功率同时，还要发出感性无功功率来满足要求。
此时发电机增加励磁电压和电流，发电机功率因数滞后；但是在高电压及超高压输电线路中，由于线路的电容效应大于负荷的感性效应，所以要求发电机发出容性无功功率来满足要求。
此时发电机将降低励磁电压和电流，发电机功率因数超前运行，也叫进相运行。
发电机进相运行时，出口电压较低，厂用电电压也低。
不是所有发电机随便都可以做到的。
二、发电机进相运行的危害：1. 损坏绕组：发电机进相运行时，电流大且波形不规则，会使绕组发热，导致绕组局部烧焦，或者烧毁。
2. 磁场破坏：发电机进相运行时，会使旋转磁场速度不匀，造成稳态磁场波动，从而进一步产生发电机输出电压波动。
过大的电压波动会使发电机的稳定性受到影响，磁场失衡，甚至磁场破坏，发电机失去同步。
3. 机械损坏：进相运行导致发电机内部电流不平衡，从而加剧发电机内部电动力矩不平衡，在运行过程中可能引起机械震动，从而加速发电机的机械损坏。
4. 安全性问题：发电机进相运行会使发电机在各项参数上存在不同于正常情况的变化，可能导致电器事故和安全隐患的发生。
三、发电机进相运行时，发电机励磁调节器应运行在自动方式，发电机励磁调节器低励限制器及发电机失磁保护投运正常，励磁系统无任何缺陷及异常。
1、AVC装置投入运行：AVC装置正常投运时，发电机励磁系统根据AVC装置指令自动调节无功，不应人为干涉。
装置出现异常情况或机组异常时可不待调令退出装置运行，事后立即汇报。
2、AVC装置退出运行：调度下令需要发电机进相运行时1）发电机进相运行时，应按值长命令调节发电机进相深度。
应对发电机各参数加强监视。
2）在增、减发电机励磁时，速度要缓慢，切忌快速大幅度调节，进相运行的限制值控制在规定范围之内，且始终保持小于低励限制动作值（暂定进相无功值不低于-10Mvar）。
3）在降低发电机励磁时，若低励限制器动作，应立即停止降低发电机励磁，适当增加发电机励磁直到告警消失。
发电机出现进相运行的原因
发电机出现进相运行的原因
发电机在运行过程中出现进相现象的原因可以是多种多样的，下面我们来具体了解一下这些原因。
首先，可能是发电机的转子不平衡，导致进相现象的发生。
当发电机的转子不平衡时，就会导致定子中的磁通不均匀，从而引起电极间的短路。
这时，发电机的输出电压就会高于额定值，从而使得发电机出现进相运行的现象。
其次，电场波束对转子的影响也可能会导致发电机出现进相运行的情况。
当电场波束穿过转子时，由于波束的强度较大，会使转子变形，并产生电极间的短路现象。
这样一来，发电机的输出功率就会大幅度增加，从而形成进相现象。
此外，还可能与发电机内部的电路电容数值有关。
在电路电容数值较大的时候，会导致发电机的输出电压上升，从而迫使发电机进入进相运行状态。
最后，高速旋转时可能会存在摩擦带电现象。
当发电机高速旋转时，摩擦力会使发电机内部的电极与定子部分产生不相等的电荷分布。
这时，如果电荷分布的不均匀程度达到一定的程度，那么就会导致进相
运行的现象发生。
总的来说，发电机出现进相运行的原因是比较多样的。
在实际的应用中，我们需要通过适当调整电路参数，进行合理维护和检修等方式，来避免发电机的进相运行产生，保证发电机的正常稳定运行。
发电机出现进相运行的原因
发电机出现进相运行的原因一、进相运行的定义和表现形式进相运行是指发电机在运行过程中，由于某种原因，发电机的三相电流出现了相位差，导致电机进入了异常的运行状态。
进相运行通常表现为以下几种情况： 1. 发电机输出电压不稳定； 2. 发电机运行时出现异常噪音和振动； 3. 发电机温度升高； 4. 发电机效率下降。
二、进相运行的原因进相运行的原因很多，主要包括以下几个方面：1. 电源问题电源问题是导致发电机进相运行的常见原因之一。
例如，电源电压不稳定、电源线路接触不良或接线错误等都可能导致发电机进入进相运行状态。
2. 负载问题负载问题也是引起进相运行的重要原因。
当发电机承受的负载过大或负载不平衡时，会导致发电机出现相位差，从而进入进相运行状态。
3. 发电机内部故障发电机内部故障也是导致进相运行的常见原因。
例如，发电机绕组短路、绝缘老化、转子不平衡等问题都可能导致发电机进入进相运行状态。
4. 控制系统故障控制系统故障也是引起进相运行的重要原因之一。
例如，控制系统的传感器故障、控制信号传输错误等都可能导致发电机进入进相运行状态。
5. 外界干扰外界干扰也可能导致发电机进相运行。
例如，雷击、电磁干扰等都可能对发电机的正常运行造成影响，导致进相运行的发生。
三、进相运行的危害和影响进相运行对发电机的正常运行会带来严重的危害和影响，主要包括以下几个方面：1. 电机损坏进相运行会导致发电机内部电流不平衡，加剧了发电机内部的电磁力和机械力的不平衡，从而损坏发电机的绕组、转子和轴承等部件。
2. 能效降低进相运行会导致发电机输出电压不稳定，使得发电机的能效降低，无法正常输出额定功率，从而影响到整个发电系统的正常运行。
3. 安全隐患进相运行会导致发电机温度升高，使得发电机内部的绝缘材料老化，增加了火灾和电击等安全隐患的风险。
4. 维修成本增加进相运行会导致发电机内部部件损坏，增加了维修和更换部件的成本，同时也会导致发电机停机维修，给生产和运营带来不必要的损失。
基于发电机进相运行分析及防范策略
基于发电机进相运行分析及防范策略摘要]发电机进相运行是结合电力生产需要而采用的切实可行的运行技术。
本文阐述了发电机进相运行特性及原理，分析了发电机进相运行对机组安全稳定运行带来的影响，提出了发电机进相运行对发电机变压器保护影响的防范策略，探讨了发电机进相运行状态下机组安全调整方法。
[关键词]发电机进相运行；特性及原理；影响；防范策略；调整方法发电机不仅进行相关的电能生产，而且承担着电力系统中的无功功率和线路系统中的电压稳定功能。
大型发电机的进相运行方式不仅可以充分发挥发电机的运行效率和功能，从而提高经济效益。
因此，研究和改善发电机组系统中的进相运行功能，科学优化发电机组的深度进相运行是电网系统运行中质量提高的重要核心内容。
1、发电机进相运行特性及原理1.1发电机进相运行的特性。
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。
发电机正常运行时，流经发电机转子绕组的励磁电流IL，在发电机内建立磁场，使定子绕组产生空载电动势Eq，改变励磁电流IL的大小，可使Eq产生相应变化，若忽略磁场饱和，则Eq和IL是成正比的关系。
进相运行时发电机定子端部漏磁较迟相运行时增大，因为漏磁增大，会引起定子铁芯端部温升加剧，进而发电机端部电压降低。
1.2发电机组进相运行的原理。
发电机正常运行过程中，它会发出两种功率，分别是有功功率和无功功率。
发电机进相运行的原理是正常运行的发电机为系统提供的有功和无功，一旦定子电流落后于端电压一个角度状态，它进行迟相运行。
发电机提供无功给系统，到从系统吸收无功，定子电流从滞后转化为超前发电机端电压的一个角度，这个状态叫做进相运行。
那么，其稳定极限的影响因素是什么呢?通常它受外接电抗、发电机短路比、自动励磁调节器性能和能否进行投运等因素的影响。
进相运行过程中发电机定子端部漏磁比迟相运行时增多。
大型发电机线负荷高，当它正常运转时，顶端漏磁将会增大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发电机进相运行分析
发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功,定子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,此种状态即为发电机的进相运行工况。
发电机进相运行时各电气参数是对称的，并且发电机仍保持同步转速，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，只是拓宽了发电机正常的运行范围。
同样，在允许的进相运行限额范围内，只要电网需要是可以长期运行的。
一、发电机进相运行的限制因素
1、发电机的静态稳定限制;
2、发电机出口电压的限制;
3、6kV厂用电压的限制;
4、发电机定子端部温度的限制;
5、发电机定子电流过负荷限制;
二、发电机进相运行的条件
1、发电机进相应在系统低谷负荷时段，电压偏高时进行。
2、主要辅机运行正常，机组运行稳定。
3、发电机组完成进相试验，具备进相运行条件
三、发电机进相运行的种类
发电机进相运行分两种，一种是调度要求的发电机正常进相，另一种是机组异常情况下的进相。
第一种进相的情况，由于系统无功功率过剩的原因，调度要求发电机进相运行，要注意以下情况：
1. 厂用母线的电压，不能低于额定电压的10%。
如6.3KV母线电压不得降至5.7kV以下,380V母线电压不得降至361V，对于发电机出口电压一般不需考虑，因为此时发电机出口电压一般是比较高的。
2. 要加强对发电机各部分温度的监视。
定子铁芯温度不高于120℃;定子线圈层间温度不高于120℃;定子线圈出水温度不高于75℃。
3. 要确保发电机冷却系统运行正常。
4. 进相运行时间要按各厂的规定及发电机各部温升情况决定。
第二种进相运行的情况，在发电机滞相运行时，如果是由于某种原因造成发电机低励失磁，但低励失磁保护又未动作，此时发电机由同步运行状态逐步进入异步运行。
在一定条件下，异步运行将破坏电力系统的稳定，并威胁发电机本身的安全。
其特点是失磁前有功越高，故障后吸收无功越多，最终造成发电机过流。
四、发电机进相运行时的注意事项
1. 发电机进相运行前，检查发电机励磁调节器应运行在自动方式，发电机励磁调节器的低励限制功能及发电机失磁保护投运正常。
检查调速系统灵活、无卡涩。
2. 发电机进相运行时，应按值长命令调节发电机进相深度。
若因网上电压高，发电机自动进相运行时，应对发电机各参数加强监视，同时要及时向上级汇报。
3. 发电机进相运行时，在增、减发电机励磁时，速度要缓慢，切忌快速大幅度调节，进相运行的限制值控制在规定范围之内，且始终保持小于低励限制动作值。
4. 发电机进相运行时，在降低发电机励磁时，若低励限制器动作，应立即停止降低发电机励磁，适当增加发电机励磁，保证发电机各参数在正常范围内。
5. 发电机进相运行时，要注意监视发电机的静稳定情况，发电机各表记指示正常无摆动且检查发电机声音正常，防止发电机失步或振荡发生。
6. 发电机进相运行时，应严密监视发电机定子铁芯端部的温升，防止发电机过热的发生，铁芯端部的温度不超过120℃、铜屏蔽温度不超过120℃。
7. 发电机进相运行时，如发现其它运行机组有功、无功有明显的摆动现象时应即刻增加进相发电机励磁电流，同时汇报值长，恢复该发电机迟相运行。
8. 发电机进相运行时，如果6kV主要辅机发生故障或需要倒换时，应申请中调停止进相运行的发电机，恢复发电机迟相运行状态，防止由于启停过程中设备吸收无功负荷较大，造成6kV、400V厂用电压过低，保护动作或400V部分设备跳闸。
9. 发电机进相运行时，如果发生设备故障，需要降负荷消缺时，立即申请中调停止进相运行，待机组恢复正常运行后再申请进入进相运行。
当发电机进相运行时，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,正常运行时端部漏磁比较大,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。
故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。
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。
五、发电机进相运行现象
1、励磁电流大幅度减少;
2、发电机定子电压降低;
3、发电机无功负荷变为负值。
六、发电机进相运行危害
1、增加发电机有功负荷，将使发电机向不稳定方向发展，易造成发电机失稳运行甚至系统振荡事故。
2、继续减少发电机励磁电流，使发电机进相深度增加，可能导致发电机失磁保护动作或发电机失稳运行。
3、发电机进相运行，定子电流增加，定子发热增加;发电机进相运行时，定子端部漏磁通变化比增大，使得端部发热最严重，发电机定子线圈温度将持续上升。
4、发电机进相运行，发电机出口电压降低，使得6KV母线电压降低。
设有低电压保护的高压电动机将跳闸;运行中的各电气设备，因母线电压降低，电流增大，导致设备发热，长时间运行会损坏设备绝缘。
七、发电机进相运行注意事项
1、发电机的进相运行必须严格按照调度命令进行，应按规定调节发电机进相深度。
2、发电机进相运行时，发电机励磁调节器应运行在自动方式，
发电机励磁调节器低励限制器及发电机失磁保护投运正常，励磁系统无任何缺陷及异常。
3、在增减发电机励磁时，速度要缓慢，切忌快速大幅度调节，进相运行的限制值控制在规定范围之内，且始终保持小于低励限制动作值。
在降低发电机励磁时，若低励限制器动作，应立即停止降低发电机励磁，适当增加发电机励磁直至告警消失。
4、发电机进相运行时，监盘人员应严密监视，使其各参数在允许范围内运行。
要认真监视发电机进、出口风温，严密监视发电机定子铁芯的温度，防止发电机过热的发生。
要保证发电机定子铁芯、绕组允许最高温度不超过130℃，发电机定子电压不应低于额定值的95%，应保持发电机定子电流不超过额定值。
5、发电机进相运行时，要注意监视发电机的静稳定情况和机组振动情况，注意发电机各表计指示正常无摆动，防止发电机失步发生，若发生发电机失磁则按照电气运行规程中发电机失磁事故处理。
6、发电机进相运行时，应注意机组厂用电压(必须保持6KV母线电压5.9KV以上，400V母线电压360V以上)。
若汽机、锅炉、脱硫专业启动6KV设备，启动前必须通知电气人员先调整6KV母线电压(5.9KV以上)。
必须注意厂用母线电压偏低引起的厂用电动机过电流问题，应严密监视厂用电动机各部温度不超过允许值。
7、当系统发生故障，应迅速增加发电机励磁，使其转入迟相运行。
当系统发生振荡时，进相运行机组不得干预自动增加无功;当系统及发电机发生振荡或失去同步时，应立即增加进相运行机组的励磁
电流;若因网上出现跳机等原因引起网上无功大幅度波动，不应干涉发电机励磁调节器动作;发电机进相运行时，如发现其它运行机组有功、无功有明显的摆动现象时应即刻增加该发电机励磁电流，恢复发电机迟相运行。