發(fā)電機進相運行的危害

　　所謂發(fā)電機的進相運行，是指發(fā)電機勵磁電流降低，使其無功輸出在零以下，嚴重者，是發(fā)電機完全失去勵磁。此時，發(fā)電機將從電網(wǎng)中吸收無功，使系統(tǒng)電壓降低；系統(tǒng)中大容量的主力機組發(fā)生進相運行時，則可能引起系統(tǒng)震蕩。

　　如果減少發(fā)電機勵磁電流，使發(fā)電機電勢減小，功率因數(shù)角就變?yōu)槌暗?，發(fā)電機負荷電流產(chǎn)生助磁電樞反應，發(fā)電機向系統(tǒng)輸送有功功率，但吸收無功功率，這種運行狀態(tài)稱為進相運行。?

　　1進相運行的主要后果：

　　1.靜態(tài)穩(wěn)定性降低；

　　2.端部漏磁引起定子端部溫度升高；

　　3.廠用電電壓降低；

　　4.由于機端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機定子電流增加，易造成過負荷。

　　2發(fā)電機組失磁進相運行的危害

　　同步發(fā)電機突然失去勵磁是電力系統(tǒng)比較常見的一種故障。機組失磁的主要原因有：勵磁回路開路、勵磁繞組短路、勵磁調節(jié)器故障、滅磁開關誤跳閘以及運行人員的誤操作等。

　　同步發(fā)電機失磁后，機組轉子勵磁電流逐漸衰減，發(fā)電機很快由遲相運行轉入進相運行，并由原來正常運行時向系統(tǒng)輸送無功轉為失磁進相運行時從系統(tǒng)吸取無功。從系統(tǒng)吸取的無功功率主要是用來建立機組的勵磁。

　　發(fā)電機失磁后機端定子電壓會顯著降低，系統(tǒng)電壓也會降低，系統(tǒng)內用電設備電流增加。發(fā)電機組失磁進相運行的危害主要有以下幾個方面：

　　1）定子電流增大。發(fā)電機組失磁異步進相運行時，機組要從系統(tǒng)吸取較大的無功，定子電流會明顯增大；又因為電壓的降低，在機組輸出有功一定的情況下，定子電流也要大一些，會導致定子溫升比正常時較高，考驗機組絕緣耐熱水平。

　　2）轉子過熱和振動。發(fā)電機失磁異步進相運行時，定子還有負序磁場。負序磁場對轉子有雙倍同步轉速的相對運動，因此在轉子繞組以及轉子本體中則會感應出兩倍額定頻率（100Hz）的電流，這樣會加劇轉子過熱水平。這些電流不僅流過轉子的本體，還流過護環(huán)、槽契與齒以及套箍的許多接觸面，這些地方電阻高，發(fā)熱尤為嚴重，可能產(chǎn)生局部過熱，破壞轉子部件的機械強度和繞組絕緣。因此，兩倍頻率電流引起轉子的發(fā)熱對汽輪發(fā)電機特別危險。

　　3）發(fā)電機失磁進相運行對系統(tǒng)電壓的影響。發(fā)電機失磁后要從系統(tǒng)吸取無功功率，主要由兩部分組成：一部分是提供電機所需的勵磁無功；另一部分是定、轉子漏抗中消耗的無功。如果失磁機組的單機容量較大，系統(tǒng)容量較小，系統(tǒng)電壓將會顯著下降，使電力系統(tǒng)各部分之間失步，伴隨著異步振蕩，系統(tǒng)內將甩掉大量負荷，甚至造成整個系統(tǒng)崩潰瓦解。

　　4）對其他用電設備的影響。一旦電網(wǎng)電壓降低，會導致機組附近網(wǎng)內用電設備低壓跳閘，如交流接觸器低壓瞬時釋放跳閘、變頻設備低壓保護跳閘等，會對正常用電造成影響b］。

　　3防止發(fā)電機組失磁進相運行措施

　　由于勵磁調節(jié)器故障，引發(fā)機組失磁進相運行，為了避免機組長期失磁運行，制定發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)運行方式及操作要點，避免類似情況發(fā)生。

　　1）勵磁通道切換操作：勵磁通道切換就地進行。檢查勵磁調節(jié)器裝置A處于“跟蹤”狀態(tài)，將就地勵磁柜“就地／主控”轉換開關打至“就地”位置，將“通道切換”轉換開關由“通道B”打至“通道位置，檢查勵磁調節(jié)器A“自動運行”亮起，將“就地／主控”轉換開關打至“主控”位置，操作完畢。原則上規(guī)定勵磁系統(tǒng)無異常時不進行勵磁通道切換操作。

　　2）勵磁通道運行中或切換中勵磁調節(jié)器轉為“手動運行”故障處理操作：將就地勵磁柜“就地／主控”轉換開關打至“就地”位置，調整“運行”轉換開關至“恒無功”或“恒功率因數(shù)”，再打回“恒電壓”位置，如果故障未消除，則進行就地勵磁通道切換操作。

　　3）增磁／減磁操作：可在后臺監(jiān)視屏上進行“增磁／減磁”完成操作，或就地將“就地／主控”轉換開關打至“就地”位置，扭動“增磁／減磁”旋鈕完成操作。增磁／減磁操作不宜過快。

　　4）勵磁通道故障報警故障處理操作：立即檢查勵磁參數(shù)變化情況，若發(fā)電機出口電壓出現(xiàn)大幅度電壓降落如10kV以下，或者電壓有持續(xù)下降趨勢，應立即進行增磁操作。就地按動勵磁調節(jié)器“復歸”按鈕（注意不是“復位”按鈕，一般情況下嚴禁按動“復位”按鈕），可消除故障報警。如果勵磁通道報警無法消除，且“增磁／減磁”操作無法進行，則進行勵磁通道切換操作。

　　5）運行人員應注意機組無功出力情況，防止機組長時間運行在進相狀態(tài)，一旦出現(xiàn)無功功率《0報警信號，則應立即通過切換通道或轉為手動方式逐步增磁，確保機組無功功率在4—12MVar之間。

　　6）失磁異步運行允許負荷及允許持續(xù)時間作出明確規(guī)定，即O．4（只為額定功率）時允許持續(xù)運行30min；0．5Pn時允許持續(xù)運行15min。在額定或接近額定有功功率運行的發(fā)電機一旦發(fā)生失磁情況后，應迅速采取措施減負荷，必須在30S內將有功負荷降到上述允許負荷。

　　發(fā)電機進相運行事故處置措施

　　4發(fā)電機進相運行現(xiàn)象：

　　1、發(fā)電機無功變?yōu)樨撝怠?/p>

　　2、發(fā)電機出口電壓、220kV母線電壓、6kV廠用母線電壓降低。 3、定子線圈溫度，定子端部鐵芯溫度升高。 二、發(fā)電機進相運行處理：

　　1、 維持系統(tǒng)電壓正常，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，網(wǎng)上電壓低時，禁止 進相運行。

　　2、進相運行時，維持發(fā)電機出口電壓在±5%Un范圍內，防止發(fā) 電機靜穩(wěn)極限降低。

　　3、保證發(fā)電機冷卻水溫、水壓、流量在額定參數(shù)范圍內。 4、監(jiān)視定子溫升不超規(guī)定，尤其是定子端部溫度不超過120℃。 5、發(fā)電機進相運行期間，各部分溫度、溫升超過運行限額，手動增加無功負荷。

　　6、發(fā)電機進相運行期間，發(fā)電機定子電壓、定子電流不能超過運行限額，否則聯(lián)系調度減少有功。

　　7、發(fā)電機進相運行中，應按調度給定進相深度目標微量細調平穩(wěn)操作。接近給定深度時，操作要平穩(wěn)微調，并嚴密監(jiān)視發(fā)電機無功變化和6kV廠用母線電壓。

　　8、發(fā)電機進相運行期間，出現(xiàn)失步振蕩現(xiàn)象時，應立即增加 勵磁電流直至遲相運行。必要時減小有功負荷，仍不能拉入同步時，按照值長命令解列機組。

　　9、在調整進相深度過程中，應注意相鄰機組的無功負荷，力求合理分配。如果按調度給定進相深度目標調整到主變高壓側電壓仍高于調度給定的電壓曲線，應立即匯報調度，并按調令執(zhí)行。

　　10、當無功負荷調至給定進相深度時，運行人員應認真監(jiān)盤，精心調整操作盡力保持運行工況穩(wěn)定，不得超過發(fā)電機的出力曲線及V形曲線的限額。謹防有功負荷大幅度變化，導致無功進相深度變化使發(fā)電機功角增大，超過靜穩(wěn)極限失步振蕩。

　　11、發(fā)電機進相運行中，每小時記錄一次發(fā)電機各部溫度。 12、發(fā)電機進相運行如果無功負荷、端部溫度、6kV廠用工作母線電壓達到限制條件時，應立即增加勵磁電流至遲相穩(wěn)定運行，使各限制條件均在允許范圍內運行。

　　5結語

　　失磁進相運行會影響發(fā)電機自身設備穩(wěn)定運行，引發(fā)系統(tǒng)電壓波動及造成部分網(wǎng)內設備低壓保護動作跳閘。通過加強監(jiān)視管理，采取部分報警措施，一旦發(fā)生機組失磁進相運行情況，立即采取降負荷或手動增磁的手段提高機組無功出力，減少對系統(tǒng)和廠用電壓的影響。因此需要機組運行人員密切關注機組無功出力，避免機組長期失磁進相運行。