發(fā)電廠勵磁限制與發(fā)變組保護配合探究

薛姍姍 樊 沖

河北衡豐發(fā)電有限責(zé)任公司 河北 衡水 053000

引言

大型火力發(fā)電廠是集技術(shù)與資金兩方面都比較集中的企業(yè),企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)和組織管理狀態(tài)的好壞,對企業(yè)本身及全社會國民經(jīng)濟都會產(chǎn)生十分重要的影響,所以強化發(fā)電企業(yè)設(shè)備管理是企業(yè)安全生產(chǎn)及經(jīng)濟性發(fā)供電的重要保證?；鹆Πl(fā)電企業(yè)設(shè)備管理是對生產(chǎn)設(shè)備全壽命周期進行閉環(huán)管理,主要是從歸劃、設(shè)計、制造、調(diào)試、使用、維修、改造、技術(shù)反饋到更新、直至報廢全過程中各個方面來開展的一系列管理工作,最終的目標是用科學(xué)合理的設(shè)備管理費用和先進高效的技術(shù)投入,以期獲得良好的設(shè)備投資效益,從而不斷提高設(shè)備健康水平和技術(shù)裝備水平,充分發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)備的效能,保障發(fā)電企業(yè)全面完成全年生產(chǎn)任務(wù)和安全經(jīng)濟指標,使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益得到可靠保證。

1 低勵限制與失磁保護的配合

2 勵磁限制和發(fā)變組保護的配合研究

2.1 勵磁系統(tǒng)低勵磁限制與發(fā)變組失磁保護配合 在發(fā)電機組運行過程中,如果發(fā)生轉(zhuǎn)子回路短路,勵磁系統(tǒng)故障、滅磁開關(guān)誤跳等問題,當(dāng)發(fā)電機處在完全失去勵磁狀況時,勵磁電流就會逐漸變?yōu)?。發(fā)電機的感應(yīng)電勢Ed會由于勵磁電流的減小而逐漸減小,勵磁轉(zhuǎn)矩也會比原動機的轉(zhuǎn)矩小,從而造成轉(zhuǎn)子加速,促使發(fā)電機的功角δ增大。如果功角δ大于靜態(tài)穩(wěn)定極限角,就會造成系統(tǒng)與發(fā)電機不同步。發(fā)電機失磁后就會從系統(tǒng)中吸收感性無功提供給轉(zhuǎn)子勵磁電流,因此低勵限制用于限制同步發(fā)電機進相運行時允許的無功功率,防止深度進相造成不穩(wěn)定運行,避免發(fā)電機組出現(xiàn)超越靜穩(wěn)極限的問題。

2.2 控制并聯(lián)運行發(fā)電機組間無功功率的均衡合理分配 在發(fā)電廠升壓站母線上,一般并聯(lián)了兩臺或好幾臺發(fā)電機,同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的另一個任務(wù)是保證并聯(lián)運行各機組輸出的無功功率能夠均衡合理分配。所謂“均衡合理分配”就是根據(jù)每臺機組主變阻抗的不同在勵磁調(diào)節(jié)器中設(shè)定不同的調(diào)差系數(shù),人為改變同步發(fā)電機的外特性,從而使得各機組運行時發(fā)出的無功功率數(shù)量均衡合理;另外,若升壓站母線電壓變化時,每臺發(fā)電機輸出的無功功率要能夠快速自動跟蹤隨時調(diào)節(jié),而且調(diào)節(jié)量要合理,確保同一條母線上的機組無功變化一致,從而保證整個區(qū)域電網(wǎng)電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定。

2.3 勵磁系統(tǒng)定子過電流限制與發(fā)變組定子過負荷保護的配合 勵磁系統(tǒng)定子過電流限制與發(fā)變組定子過負荷保護的配合的目的：1)為了防止發(fā)電機定子繞組因電流過大發(fā)熱過多,有必要設(shè)立定子電流限制以及保護功能;2)為了充分利用發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組過負荷能力,需要合理的整定定子電流限制與定子過電流保護值。一般說來,定子過電流限制的過熱量要稍大于轉(zhuǎn)子繞組過電流限制的過熱量。發(fā)電機定子繞組過電流的工況及處理：1)發(fā)電機有功增加時,定子電流會增大;2)有功穩(wěn)定時,發(fā)電機滯相無功、進相無功增加時,定子電流都會增大;3)滯相區(qū),定子電流限制動作后,勵磁電流將會被減小;進相區(qū),定子電流限制動作后,勵磁電流將會被增加;4)為了避免振蕩,當(dāng)發(fā)電機無功的電流接趨于0時,這時把閉鎖定子電流限制的輸出,也就是要設(shè)定合適的無功死區(qū)。此時合理的操作方式是發(fā)信給中控室或DCS從而減少有功負荷。

結(jié)語

綜合分析,勵磁系統(tǒng)和發(fā)變組之間存在非常密切的關(guān)系。在整定計算過程中必需考慮勵磁系統(tǒng)限制與發(fā)變組保護級差配合問題,應(yīng)遵守“勵磁系統(tǒng)限制先動,發(fā)變組保護后動”原則,才能有效防止當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,勵磁系統(tǒng)限制功能未發(fā)揮出應(yīng)有作用,發(fā)變組保護先動作跳閘停機,對系統(tǒng)造成沖擊影響,不利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。