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1、 发电机进相试验措施 二O一一年十 西安热工研究院电站调试技术部调试措施 目 录1. 编制目的. 2. 电气系统概述及主要设备技术规范. 13基本原理. 24. 试验条件 .45. 试验工作程序.56. 安全技术措施.97. 试验仪器. 118. 组织分工. 111. 编制目的发电机进相运行，是在保持正常的有功输出和调节的情况下,使发电机欠励磁运行,从系统中吸收无功的运行方式。发电机进相运行的进相深度受发电机静态稳定极限、定子端部构件发热等因素的限制，因此需要通过试验来实测发电机进相运行范围和实际效果及自动励磁调节器的控制性能、对厂用电的影响等，并通过实际试验来验证自动励磁调节器低励限制功能，
2、确保今后发电机组进相运行的安全。2. 电气系统概述及主要设备技术规范2.1、发电机型号QFSN-630-2-22定子绕组接线方式YY额定容量700MVA额定氢压0.42 MPa额定功率600MW直轴同步电抗(Xd)182.63%额定电压22kV直轴瞬变电抗(Xd)25.18%额定电流18370A直轴超瞬变电抗(Xd)18.73%额定励磁电压412.2V交轴同步电抗(Xq)182.63%额定励磁电流4520.1A交轴瞬变电抗(Xq)25.18%空载励磁电压152.5V交轴超瞬变电抗(Xq)20.36%空载励磁电流1792.7A零序电抗(X0)9.08%额定功率因数0.9负序电抗(X2)21.02
3、%频率50Hz冷却方式水氢氢短 路 比0.5转速3000rmin励磁方式自并励静止励磁2.2 主变型号SFP-720000/750制造厂西安西电变压器有限公司额定容量 720MVA冷却方式ODAF额定电压（80022.5%） kV /22kV结线方式YN,d11额定电流519.6A/18895.1A短路阻抗14.63出厂编号新2010026制造年月2010-10-252.3 厂高变型号SFF-63000/22制造厂西安西电变压器有限公司额定容量63MVA/38-38MVA冷却方式ONAF 额定电压2222.5%/6.3kV-6.3kV结线方式D，yn1,yn1额定电流1653.3A/3482.
4、4A-3482.4A短路阻抗Ud1-2=9.41出厂序号Z20100292.5励磁变型号DCB9-7200/22额定容量7200 kVA额定电压22/0.830kV结线方式/-1额定电流189A/2892A短路阻抗7.97生产厂家顺特电气有限公司3.基本原理 汽轮发电机的进相运行就是低励磁运行，发电机在此工作状态下运行时，它的功率因数是越前的，即它从系统中吸收感性的无功功率（规定发电机发出感性无功为正，吸收感性无功为负），并发出有功功率。 发电机通常在过励磁方式下运行，如果减小励磁电流，使发电机从过励磁运行转为欠励磁运行，即转为进相运行，发电机就由发出无功功率转为吸收无功功率。励磁电流愈小，从
5、系统吸收的无功功率愈大，功角也愈大。所以，在进相运行时，容许吸收多少无功功率，发出多少有功功率，静稳定极限角是限制条件之一。此外，进相运行时，定子端部漏磁和转子端部漏磁的合成磁通增大，引起定子端部发热增加，因此，定子端部容许发热也是进相运行时的容许出力限制条件之一。发电机静稳定极限的影响如图所示，发电机经外部阻抗后并入无限大系统，为变压器与线路的阻抗之和（略去电阻损耗）。此时，发电机经外电抗送入无限大容量系统的有功功率与发电机电动势和电网电压之间的相量夹角之间的关系，可写成公式，由其得出静态稳定极限输出功率（=90）为 。由上可知， 静稳定极限输出功率随外电抗的增大而减小。还可以看出，励磁电流
6、小，小时，静稳定极限功率随着减小。如上图所示的电压相量关系可以推导出，在静定极限条件=90下，发电机发出的有功功率和吸收的无功功率与机端电压G存在如下关系： 从上式可知：计及外电抗时，发电机进相运行静稳定极限的轨迹是一个圆，其圆心O在Q轴上，距-坐标原点为，其半径长度是，如图下所示：从图可以看出，进相运行时，静稳定极限和外电抗有关，外电抗愈大，轨迹圆的半径愈小。在极限情况下，=0，相当于发电机直接接至无穷大母线运行，轨迹是一根垂直于轴的直线。图中轴线c部分为考虑静稳定安全储备后的容许出力限制线。实际发电机出力曲线见附录。4.试验条件为保证被试发电机进相运行时的安全可靠, 确定按以下限制条件进行
7、试验：4.1 系统稳定发电机分别在有功负荷315MW、473MW、630MW共3个工况点进行进相试验。进相深度限制如下：有功功率（MW）允许进相无功（MVar）功角630MW160 MVard72473MW200 MVard72315MW240 MVard72进相深度据实际情况调整。4.2 厂用电电压厂用电电压应在0.951.05UN之间，即5.7kV - 6.3kV。该电压允许值以保证机组安全运行的最低厂用设备电压允许值考虑。4.3 发电机定子电流发电机定子电流不得超过1.05IN，即19288.5A（1.05*18370），如果试验时由于电压过低导致电流升高较多，在各部分温度允许条件下，可
8、适当增大定子电流允许值，但最大不超过1.1In，即20207A。4.4 发电机机端电压：Us0.95Un，即20.90kV。4.5 发电机温升 发电机定子线圈、铁芯、压圈、进出水、进出风等各部温度不得超过运行规程中规定的限额值。定子绕组进水温度：50发电机冷氢温度：48发电机热氢温度：65定子绕组层间温度： 120定子铁芯温度：120转子绕组温度：115 层间温度差:124.6 机组轴振及噪声各试验工况下，发电机组各轴瓦振动及噪声不超标。4.7 试验前，发电机过负荷、低电压保护及失磁保护改信号；低励限制单元根据计算结果重新整定，试验进行时，根据试验情况，按照试验要求适当进行调整。5. 试验工作
9、程序5.1 试验注意事项5.1.1 在每一个工况点做完进相试验后，必须首先增加励磁电流，将发电机拉入迟相运行状态，然后才能调节有功，做下一个工况。5.1.2在每种试验工况点下，发电机各有关参数的变化范围不得超过以下规定：有功功率3%，定子电流3%，励磁电流1%。5.2试验步骤如下：5.2.1 #7发电机有功负荷调至约315 MW, 调节无功，达到迟相功率因数0.95，保持各工况参数稳定运行，运行约25分钟；5.2.2继续减小励磁电流，使发电机的功率因数为1，稳定运行25分钟，记录发电机有功、无功、功角、功率因数、机端电压、机端电流、励磁电压、励磁电流；厂用母线电压；系统母线电压；发电机定子铁芯
10、及端部构件温度。5.2.3 继续减小励磁电流，发电机即转入进相运行状态，以每次增调功角=510为一测量点，记录各电气、温度数据，直至达到试验限制条件（至=70为止），在极限位置稳定运行约25分钟，至各结构件温度基本稳定为止（根据机组、系统和温度变化过程确定具体运行时间）；5.3.4以上试验结束后，增加励磁电流，使COS恢复至迟相范围。工况限额值（） 300MW工况有功功率(MW)-无功功率(MVar)-240功率因数-定子电压(kV)20.9定子电流(A)19288功角()72转子电压(V)-转子电流(A)-6.3kV母线电压(kV)5.70.4kV母线电压(V)361750kV母线电压(kV
11、)741定子绕组进水温度（）50定子绕组出水温度（）85发电机冷氢温度（）48发电机热氢温度（）65定子绕组层间温度（）120定子铁励端心温度（）120定子汽端铁心温度（）120转子绕组温度（）1155.3.5 增加发电机有功出力至473MW，分别按以上5.2.15.2.4的步骤进行试验。工况限额值（） 400MW工况有功功率(MW)-无功功率(MVar)-200功率因数-定子电压(kV)20.9定子电流(A)19288功角()72转子电压(V)-转子电流(A)-6.3kV母线电压(kV)5.7750kV母线电压(kV)741定子绕组进水温度（）50定子绕组出水温度（）85发电机冷氢温度（）48发电机热氢温度（）65定子绕组层间温度（）120定子铁励端心温度（）120定子汽端铁心温度（）120转子绕组温度（）1155.3.6 增加发电机有功出力至630MW，分别按以上5.2.15.2.4的步
