發(fā)電機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定策略

葛宏標(biāo)(嘉興市南湖區(qū)大橋鎮(zhèn)中華化工有限責(zé)任公司熱電廠,浙江嘉興 314006)

發(fā)電機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定策略

葛宏標(biāo)(嘉興市南湖區(qū)大橋鎮(zhèn)中華化工有限責(zé)任公司熱電廠,浙江嘉興 314006)

隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的電力行業(yè)取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展,隨著社會(huì)發(fā)展電力需求的不斷增大,發(fā)電站的建設(shè)規(guī)模和建設(shè)數(shù)量在不斷的增加,作為發(fā)電站中非常重要的設(shè)備,發(fā)電機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)于發(fā)電站的正常運(yùn)行具有非常重要的作用,本文就主要結(jié)合發(fā)電機(jī)滿載運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)故障,對(duì)其故障原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,并提出相關(guān)的運(yùn)行穩(wěn)定策略,對(duì)于其運(yùn)行安全、穩(wěn)定性的提升具有積極的作用。

發(fā)電機(jī) 滿載運(yùn)行 穩(wěn)定策略

發(fā)電機(jī)是發(fā)電站中非常重要的設(shè)備,保證其穩(wěn)定運(yùn)行是非常必要的,但是由于受到各種因素的影響,其在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)一定程度的故障是難以完全避免的,這就需要對(duì)其故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,并提出相關(guān)的提升其運(yùn)行穩(wěn)定性的措施,本文就主要針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析研究。

1 故障情況

本次研究中,以某發(fā)電站為例,其運(yùn)行過(guò)程中提供蒸汽的是煉化裝置,為了有效的提升能源利用率,在其運(yùn)行過(guò)程中,先將蒸汽通過(guò)汽輪機(jī),使其發(fā)電,然后再將其送至煉化裝置中,本發(fā)電站在運(yùn)行過(guò)程中具有一臺(tái)3兆瓦的背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組,通常情況下,該發(fā)電機(jī)能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài),但是當(dāng)其運(yùn)行于滿載工作狀態(tài)時(shí),其無(wú)功功率就會(huì)變得不穩(wěn)定,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)功功率的突然大幅上升現(xiàn)象,而其有功功率的變化則是比較穩(wěn)定的,一旦操作人員對(duì)其實(shí)施調(diào)節(jié),無(wú)功功率又會(huì)表現(xiàn)出突然下降的現(xiàn)象,這會(huì)引發(fā)發(fā)電機(jī)功率方向的保護(hù)動(dòng)作,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的跳閘,引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

2 故障具體分析

2.1 勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行原理

本次研究中的發(fā)電站應(yīng)用的是同軸自勵(lì)勵(lì)磁機(jī)供磁的風(fēng)冷式同步發(fā)電機(jī),其同軸勵(lì)磁機(jī)在工作的過(guò)程中,主要是依賴剩磁來(lái)工作,一旦發(fā)電機(jī)在汽輪機(jī)的帶動(dòng)之下進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),勵(lì)磁機(jī)內(nèi)線圈會(huì)感應(yīng)到勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子中一定大小的電動(dòng)勢(shì),能夠在由LLQ、Rg、Rc、MK、L所構(gòu)成的回路中產(chǎn)生一定大小的電流,這一電流的出現(xiàn),直接導(dǎo)致LLQ磁場(chǎng)強(qiáng)度變大,這種反饋方式使勵(lì)磁系統(tǒng)能夠達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系,對(duì)回路中的Rc進(jìn)行調(diào)整,就是對(duì)勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路中的阻值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,這會(huì)使得系統(tǒng)達(dá)到一種新的動(dòng)態(tài)平衡,從而有效的實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁機(jī)電樞兩端電壓值的改變,但是在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路的阻值是一定的,這相當(dāng)于使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的值出現(xiàn)了變化,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)之后,要對(duì)發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)整,可以通過(guò)調(diào)整期磁場(chǎng)變阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.2 故障成因

對(duì)發(fā)電機(jī)滿載運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的不穩(wěn)定故障的產(chǎn)生原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):(1)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性能有待提升;(2)磁場(chǎng)變阻器中存在接觸不良的情況,或者是勵(lì)磁回路中存在接觸不良的情況;(3)當(dāng)勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)中的有功負(fù)荷達(dá)到滿載時(shí)或者是勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)中出現(xiàn)畸變時(shí),勵(lì)磁機(jī)工作于非線性區(qū)中,這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行不穩(wěn)定;(4)外電網(wǎng)的波動(dòng),或者是鍋爐蒸汽負(fù)荷的波動(dòng)范圍過(guò)大,這些因素都會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。對(duì)該發(fā)電站的運(yùn)行記錄資料進(jìn)行查閱,并對(duì)相關(guān)的管理人員進(jìn)行詢問(wèn),發(fā)現(xiàn)該發(fā)電站中的發(fā)電機(jī)出現(xiàn)滿載不穩(wěn)定故障時(shí),廠外電網(wǎng)中并沒(méi)有出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象,并且鍋爐的負(fù)荷也處于正常狀態(tài),這就排除了故障的產(chǎn)生是由于外界干擾導(dǎo)致的。

對(duì)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行情況進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部建立的勵(lì)磁磁場(chǎng)均由勵(lì)磁機(jī)中轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電流影響,發(fā)電機(jī)在三相負(fù)荷下運(yùn)行,定子產(chǎn)生電樞磁勢(shì),與勵(lì)磁磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向是相同的,從空間關(guān)系上來(lái)看,兩者是相對(duì)靜止的,二者在相互作用下,建立氣隙磁勢(shì),相應(yīng)的氣隙磁場(chǎng)也會(huì)出現(xiàn),存在電樞反應(yīng)現(xiàn)象,這會(huì)導(dǎo)致氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變,并且在一定程度上具有去磁作用,影響發(fā)電機(jī)的性能,所以初步判斷發(fā)電機(jī)處于滿載運(yùn)行狀態(tài)下時(shí),由于勵(lì)磁機(jī)的氣隙畸變所導(dǎo)致的無(wú)功突變。對(duì)發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)通過(guò)磁場(chǎng)變阻器來(lái)監(jiān)測(cè),變阻器在磁場(chǎng)中的各個(gè)連接點(diǎn)平穩(wěn)過(guò)渡,未出現(xiàn)異常或激增現(xiàn)象,即可排除該因素的影響。然而,由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的線路過(guò)長(zhǎng),其到達(dá)發(fā)電機(jī)主控制室之前,要經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)出線小間內(nèi)的滅磁屏,并且其線路大多較復(fù)雜,某點(diǎn)出線接觸不良的情況較常見(jiàn),另一方面,發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)定性能的好壞也是難以排除的。

3 解決措施

3.1 檢修發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路和勵(lì)磁機(jī)

在故障檢修的過(guò)程中,對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行全面的檢查,對(duì)勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙進(jìn)行測(cè)量,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象,同時(shí)測(cè)量絕緣電阻、定子、轉(zhuǎn)子的直流電阻都沒(méi)有異?，F(xiàn)象,但是在勵(lì)磁機(jī)定子的回裝過(guò)程中,與發(fā)電機(jī)廠家提供的資料比較,汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間是通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行連接,對(duì)發(fā)電子轉(zhuǎn)子與定子之間的偏移量進(jìn)行測(cè)量,偏移量正常,但是由于安裝原因?qū)?lì)磁機(jī)的定子相對(duì)于轉(zhuǎn)子向勵(lì)磁機(jī)側(cè)偏移了3毫米,這導(dǎo)致在正常運(yùn)行過(guò)程中勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子之間具有較大的偏移量,勵(lì)磁機(jī)座的底板不能進(jìn)行移動(dòng),調(diào)整的唯一方法就是對(duì)勵(lì)磁機(jī)的定子進(jìn)行移動(dòng),本次檢修過(guò)程中,用氧炔焰將定子座的螺孔的加工成橢圓形。

3.2 改造發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)二次回路

對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的四根引入電纜進(jìn)行更換,其原電纜是橡膠電纜,在長(zhǎng)期的應(yīng)用過(guò)程中,已經(jīng)有部分電纜出現(xiàn)了絕緣老化,應(yīng)用性能良好的麻皮電纜對(duì)其予以更換,并更換發(fā)電機(jī)勵(lì)磁屏中的勵(lì)磁刀閘、母線排,應(yīng)用導(dǎo)電性能較好的紫銅母線排將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁屏中的母線排中的黃銅母線予以更換,并對(duì)各個(gè)接頭進(jìn)行相關(guān)的導(dǎo)電處理。檢修結(jié)束之后,對(duì)勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行整體的試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,無(wú)功不穩(wěn)定現(xiàn)象得以消除。

4 結(jié)語(yǔ)

發(fā)電機(jī)是發(fā)電站運(yùn)行過(guò)程中非常重要的組成設(shè)備,其在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)發(fā)電站的運(yùn)行穩(wěn)定性具有非常大的影響,本文就結(jié)合發(fā)電站的相關(guān)實(shí)例,對(duì)其滿載運(yùn)行時(shí)的故障形式、故障原因及檢修措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,對(duì)于其運(yùn)行穩(wěn)定性的提升具有積極的作用。

[1]雷勝明,程國(guó)勝,喬文華.發(fā)電機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定策略[J].電工技術(shù),2011(11).

[2]于達(dá)仁,郭鈺鋒,徐基豫.發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行一次調(diào)頻的穩(wěn)定性[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012(9).